1 概 述

炼焦配煤中，配煤细度对于焦炭质量有着重要的影响[1]。近年来随着配煤细度对炼焦焦炭质量影响的深入研究[2-10]可知，过度粉碎所引起的过细组分增加对焦炭质量有劣化影响，故有效降低过细组分是炼焦配煤生产中提升焦炭质量的研究方向之一，而有效降低过度粉碎的筛分设备开发一直是困扰炼焦配煤的难题。

国内焦化厂备煤车间的配煤工艺一般均是先配后粉工艺，因而可能存在配合煤中易破碎的焦煤、肥煤过度破碎的问题。过度粉碎导致炼焦煤细颗粒组分(如粒径小于0.2 mm)过高，以致带来以下后果:① 炼焦煤运输中扬尘严重，恶化皮带通廊工作环境；② 装煤车装煤时的工作环境恶劣，易扬尘；③细颗粒过多的装炉煤会导致焦炉炉顶空间积炭严重，造成炉顶空间温度过高，同时造成上升管堵塞；④ 细颗粒多、粉尘大，煤粉会伴随荒煤气一起输运至化产回收，造成化产焦油渣量增加；⑤ 炉顶空间温度高，促进荒煤气中化工产品的裂解，降低化工产品收率。

根据炼焦用煤颗粒分析，对于工艺要求以上颗粒的煤料进行粉碎，工艺要求以下颗粒的煤料直接参与配煤，所以进行筛分粉碎显得尤为重要。但目前市场上常规筛分设备存在黏料、堵料、筛分效率低等问题，因此高效适用的筛分设备是目前炼焦配煤粉碎所急需解决的问题。交叉筛是1种滚轴筛，可解决过度粉碎问题，但在炼焦配煤中的筛分破碎的交叉筛尚无实际工业应用，以下就交叉筛在炼焦配煤筛分破碎中的应用前景进行初步探讨。

2 交叉筛的组成、工作原理及优点

交叉筛的筛面由多组同向旋转的筛轴组成，每根筛轴上安装若干等距筛片，相邻筛轴上的筛片相互交叉排列[11]，筛片下方设有刮泥板，清理粘黏颗粒，保证了筛分过程中的筛孔通透。物料在滚动过程中不断分层，小颗粒下移，大颗粒向前滚动。前后相邻筛轴上的筛片形成交叉、交错式的运动，从而使筛片之间形成咬合交叉的矩形动筛孔，同时筛面下部安装有刮泥板形成黏性物料的自清理，所以交叉筛是1种新兴的筛分设备。

交叉筛带来了“动筛孔”筛分模式，让困扰筛分行业多年的湿煤黏堵难题迎刃而解；交叉筛的物料自清理技术，让复杂的机械清理装置变得更简单更有效；交叉筛的部件从理论上决定了其使用寿命要长于传统的筛分设备。交叉筛克服了传统筛分设备筛网黏堵、可靠性差、筛分效率低等问题，筛分效率超过90%。交叉筛的使用降低了传统的炼焦煤粉碎功率配置，节约了能源，避免了过度粉碎。交叉筛整机如图1所示，交叉筛筛片如图2所示。

  

图1 交叉筛整机

  

图2 交叉筛筛片

3 交叉筛应用中存在的问题及解决办法

(6)检修。根据交叉筛的设备结构，交叉筛存在运动点多、拆解安装点多、安装精度要求高等特点，决定了其检修复杂且耗时。尤其交叉筛筛片的检修或更换，需要预先备件并整轴准备。

(2)扬尘。交叉筛的筛上物料通过连接溜槽进入粉碎机，由于粉碎机的高速旋转，内部形成较高的风压，必然导致较细煤粉的扬起；可在最初设计时通过在交叉筛上部机盖部分增设除尘点，以解决扬尘问题。

由于中职招生的不断扩大,一些中职学校校内实训条件与学生实际需求之间不匹配，如实训设备落后，实验室设备的配备相对于学生人数显得不充分，从一定程度上反映出我国中职学校校内实训条件发展的不均衡性，带有一定的滞后性。

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(4)整机故障率降低，提高了设备安全可靠系数，降低了设备维护检修强度和费用。交叉筛各部件比较轻便，检修相对容易。

(3)设备故障率低。简洁牢固的设备结构，对承受煤流的冲击起到缓冲效果，合理的动力配置及倾斜角度可起到对煤流速度的控制、筛机内物料负荷分配和对筛片磨损速率控制的作用。动力装置负荷低决定了动力部分故障率相应降低，筛机内部件与物料接触部分的筛片、筛轴、护板的低磨损率决定了设备故障率相应降低。对磨损材料的进一步性能改进对延长设备的使用周期有积极的作用。

(3)均匀布料。据了解，目前交叉筛的布料部分为安装在交叉筛进料溜槽内的一组普通角钢，安装方式为焊接。可能存在焊口容易开焊、脱落的问题，同时随着煤料的黏连及挂料，布料的均匀性会变差。可以考虑布料器采用特殊耐磨、耐腐蚀材料代替。

(1)物料堵塞。①溜槽堵塞。交叉筛与粉碎机接口相对于普通溜槽比较窄，再加上输运煤料为黏性物料，肯定会造成堵塞。此处可以从最初设计角度消除，通过内衬不锈钢板等光滑、耐磨材料解决，最后还可通过增加振打电机进行强制振打来解决。②刮泥板堵塞。由于煤料的黏连性以及来煤水分高，可能造成刮泥板挂料困难、黏料，可通过最初设计筛孔可调等角度解决。

4 应用前景分析

(1)设备结构简洁。交叉筛各轴倾斜排列相对独立布置，单轴单驱动独立运行，单轴筛片牢固安装、筛轴直径和筛片厚度取值保障了筛轴刚度和筛片间隙，刮片紧固安装，整机密封，所有部件一目了然，设备结构简洁、特点突出。

(2)筛分效果显著。沿煤料流方向动态筛孔布置，煤流受到筛轴动力输送的同时被搅动，细粒煤受重力、离心力和摩擦力的作用被分离沿筛孔落下实现筛分。充分的搅动和携带促使了筛分效果的稳定。大颗粒和小颗粒煤在筛片间空间内的相对运动对筛片表面的清理效果明显。辅助的刮片有效清理了黏结在筛轴和筛片上的黏煤，使设备稳定运行以确保筛分正常。上述要素决定了交叉筛对于黏性煤料的筛分适用性的特点，解决了传统筛分设备堵塞问题。

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(5)制造及安装精度。根据目前使用情况及交叉筛的工作原理与设备结构，决定了交叉筛的制造及安装精度对其筛分效果和正常运行有巨大影响。尤其随着交叉筛筛孔的变小、筛分物料的颗粒细化、黏性及水分的增加等因素，对制造、安装精度要求更高。

(4)筛分效率。目前在用交叉筛的筛分效率可达60%以上，但受到物料水分、黏连性的影响巨大。若需保持较高的筛分效率，设计时对筛孔尺寸的确定尤为重要，同时刮泥板的作用也不容忽视。

[27] Chen Shaofeng, “China’s Self-Extrication from the ‘Malacca Dilemma’ and Implications”, International Journal of China Studies, Vol. 1, No. 1 (January 2010), p. 7; Bill Tarrant, “Malacca Strait is a strategic ‘chokepoint’”, Teuters, March 4, 2010.

(5)交叉筛组合粉碎机的筛分粉碎，较单一的粉碎机筛分粉碎，在同样煤料处理量的情况下，交叉筛筛分粉碎的综合能耗较小，可起到节能的作用。

(6)交叉筛组合粉碎机的筛分粉碎，解决了长期困扰炼焦配煤过度粉碎的问题，对提高焦炭质量及改善作业环境具有重要意义。

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综上所述，交叉筛运行、筛分、节电、维护、高效、经济性等状况对炼焦配煤过度粉碎问题的解决具有广阔的应用前景。

参考文献:

[1] 米江涛,信辉昌.配煤炼焦中煤的细度及焦炭质量研究[J].化工管理，2014(23):207.

[2] 程晓雷.配煤炼焦中煤的细度与焦炭质量[J].科技风，2011(6):116.

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[4] 李明富，王文军，翟瑞津，等.用试验焦炉优化配合煤细度的试验[J].煤气与热力，2003，23(1):18-19.

[5] 叶海斌，李培铖.气煤粉碎细度对捣固焦炭质量的影响[J].燃料与化工，2011(6):34-35.

[6] 张艳丽.不同细度煤对焦炭质量的影响[J].四川冶金，2007，29(2):33-35.

[7] 周劲楠.影响配煤细度因素分析[J].煤化工，2002，99(2):46-47.

[8] 杨广熙，王俊峰.炼焦配煤经济细度的选择与探讨[J].煤炭加工与综合利用，1998(4):9-11.

[9] 杨 颂.炼焦配煤与焦炭质量关联性的初步研究[D].太原:太原理工大学，2011:1-61.

[10] 张 建.干熄焦工艺下大容积焦炉配煤及焦炭性能的研究[D].天津:天津大学，2012:1-62.

[11] 崔淑玲.筛片交叉式筛分设备的研制及应用[J].煤炭加工与综合利用,2015:1-2.