重介淺槽分選機(jī)在選煤廠的故障分析及改進(jìn)

劉 飛

(山西西山晉興能源有限責(zé)任公司 斜溝煤礦選煤廠，山西 呂梁 033602)

斜溝煤礦選煤廠是一座礦井型選煤廠，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力15.0 Mt/a. 原系統(tǒng)采用塊煤重介淺槽、末煤兩段兩產(chǎn)品重介旋流器主再洗分選工藝，-150 mm原煤入廠后，經(jīng)分級(jí)篩分級(jí)后150～50 mm篩上塊煤進(jìn)入淺槽分選機(jī)分選，-50 mm篩下物去末煤脫泥分選系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)脫泥的末煤進(jìn)入兩產(chǎn)品旋流器主再洗系統(tǒng)分選,-1.5 mm煤泥經(jīng)分級(jí)脫水回收。淺槽分選機(jī)在斜溝選煤廠承擔(dān)著塊煤洗選的作用，在投產(chǎn)以后的使用過(guò)程中積累了一些經(jīng)驗(yàn)，本文對(duì)路德維奇DMB8013型重介淺槽在斜溝煤礦選煤廠的使用中出現(xiàn)的一些問(wèn)題，提出改進(jìn)方案，取得了良好的效果，可為其他選煤廠重介淺槽的應(yīng)用與改進(jìn)提供參考或借鑒。

1 DMB8013淺槽分選機(jī)

1.1 淺槽分選機(jī)的結(jié)構(gòu)

DMB8013重介質(zhì)淺槽分選機(jī)主要組成部分為：槽體、頭輪及尾輪組、電機(jī)及減速器、驅(qū)動(dòng)鏈條、刮板及刮板鏈、底板、水平介質(zhì)槽和上升介質(zhì)漏斗等[1]. 底板的整個(gè)運(yùn)行狀態(tài)分為3個(gè)部分：水平段、起弧段、爬坡段。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖1.

1—上升介質(zhì)漏斗 2—水平介質(zhì)橫槽 3，8—尾輪、頭輪 4—槽體 5—刮板 6—刮板鏈 7—減速機(jī)及電機(jī) 9—底板圖1 重介淺槽分選機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1.2 重介淺槽分選機(jī)工作原理

重介淺槽是一種根據(jù)不同比重物料在重介懸浮液中的沉浮原理工作的槽式分選設(shè)備。在淺槽工作時(shí)，經(jīng)預(yù)先篩分后的粒度大于50 mm原煤從入料側(cè)進(jìn)入充滿重介懸浮液的槽體內(nèi)，其中80%～90%的懸浮液從給料側(cè)的水平流管給入，以形成縱向水平流；10%～20%的懸浮液通過(guò)槽底上升流管給入，形成上升流，在保證懸浮液密度均勻的同時(shí)促進(jìn)精煤上浮。浮起的塊煤在水平流的作用下，從另一側(cè)溢流至塊煤脫介篩，矸石沉到淺槽的底部，由鏈條帶動(dòng)刮板把矸石抬起一定傾斜度，經(jīng)矸石溜槽排至塊矸脫介篩。

1.3 技術(shù)特點(diǎn)

處理粒度范圍廣50～150 mm；工藝簡(jiǎn)單，小時(shí)處理塊原煤量大；系統(tǒng)簡(jiǎn)單，自動(dòng)化程度高，分選效率達(dá)到99.8%，矸石中帶煤損失0.11%. 采用底部刮板運(yùn)輸矸石，并且有懸浮液擋板，使得運(yùn)輸設(shè)備對(duì)懸浮液的擾動(dòng)較小，有利于穩(wěn)定懸浮液密度，提高分選效率。

2 重介淺槽分選機(jī)日常運(yùn)行中出現(xiàn)的故障及處理

2.1 減速機(jī)常見(jiàn)故障

1) 軸承或齒輪磨損。齒輪傳動(dòng)時(shí)，輪齒齒面間除在節(jié)線位置接觸面為純滾動(dòng)外，其余接觸面間都存在相對(duì)滑動(dòng)，從而產(chǎn)生摩擦，另外設(shè)備頻繁啟動(dòng)、停機(jī)等都會(huì)使齒面溫度過(guò)高，潤(rùn)滑膜破裂，磨損量加劇[2]，若齒輪磨損，內(nèi)腔混入金屬雜質(zhì)會(huì)造成減速器工作時(shí)發(fā)出的聲音不正常。需要開(kāi)蓋進(jìn)行檢查，及時(shí)更換磨損的軸承、齒輪，清除潤(rùn)滑油，排出雜質(zhì)，加入新油。

2) 潤(rùn)滑油不符合標(biāo)準(zhǔn)。油號(hào)使用不準(zhǔn)確，含有雜質(zhì)，加油量過(guò)多或者過(guò)少，散熱效果差都會(huì)造成減速器溫度過(guò)高[3]，因此加油時(shí)要嚴(yán)格按照規(guī)定的油號(hào)、油位操作；散熱風(fēng)扇損壞時(shí)，要及時(shí)更換。

2.2 傳動(dòng)部件磨損

滑道用于限制鏈條運(yùn)行軌跡，若滑道磨損，鏈條不能按設(shè)計(jì)軌跡運(yùn)行，就會(huì)加大鏈條的負(fù)荷，減少鏈條運(yùn)行壽命，甚至?xí)斐蓴噫準(zhǔn)鹿?，因此要及時(shí)更換磨損的滑道。鏈條、刮板等傳動(dòng)裝置長(zhǎng)期浸泡在合格介質(zhì)懸浮液當(dāng)中，造成磨損加劇，很容易發(fā)生跳鏈、斷鏈等問(wèn)題，所以要定期更換鏈條。新安裝的鏈條在運(yùn)行過(guò)程中嚙合輪齒的力矩變大，而且由于節(jié)距變長(zhǎng)造成鏈條松弛[4]，所以在運(yùn)行一段時(shí)間后應(yīng)當(dāng)進(jìn)行再次調(diào)鏈，保證鏈條適當(dāng)?shù)膹埦o度，確保淺槽正常分選運(yùn)行。

2.3 雜物問(wèn)題

進(jìn)入淺槽分選機(jī)的原煤中常常夾雜各種鐵器和雜物(皮帶扣，鋼絲繩，電纜皮子等)，很容易纏繞到刮板、鏈條、鏈輪上，造成跳鏈、斷鏈，甚至卡、堵、壓等事故影響生產(chǎn)。因此在原煤皮帶物料進(jìn)入分級(jí)篩前，入料溜槽上方加裝除鐵器，防止鐵器進(jìn)入淺槽造成影響。在原煤分級(jí)篩入料和出料口加裝一定的縱向拉筋形成篩前箅子，減少一部分雜物進(jìn)入淺槽分選機(jī)內(nèi)。

2.4 介質(zhì)損失問(wèn)題

1) 由于從原煤分級(jí)篩進(jìn)入淺槽的溜槽垂直落差大，物料進(jìn)入淺槽合格懸浮液中時(shí)還帶有一定的初速度，發(fā)生碰撞后造成合介液體的飛濺，使一部分的合介損失。因此在淺槽分選機(jī)的入料溜槽出口加裝一道厚15 mm的擋煤皮子遮擋整個(gè)入料口，起到緩沖作用，避免介質(zhì)飛濺損失。

2) 淺槽塊煤出料口和矸石出料口，分別涌出和刮帶大量的合格介質(zhì)到達(dá)塊煤脫介篩和塊矸脫介篩的合介段，由于下料量大，沖擊力強(qiáng)，造成大量介質(zhì)飛濺到四周墻壁或者地面，導(dǎo)致介質(zhì)損失。在塊煤脫介篩的入料口加裝U型防濺式擋板，在塊矸脫介篩的入料口加裝密封罩保證介質(zhì)分別進(jìn)入篩子的合介段有效回收。

3 重介淺槽分選機(jī)的優(yōu)化改進(jìn)

2016年，斜溝煤礦選煤廠準(zhǔn)備車間新增2臺(tái)破碎機(jī)，雖然提高了對(duì)大塊矸石的破碎效果，但造成了片狀矸石的增多，導(dǎo)致連續(xù)發(fā)生幾次因片狀矸石卡入淺槽底板和刮板之間、底板和托架之間導(dǎo)致的設(shè)備故障，淺槽故障影響時(shí)間由不足1 h/月劇增至10 h/月，對(duì)安全生產(chǎn)造成了不利影響，所以亟需通過(guò)改造徹底解決片矸石卡入淺槽底板和刮板之間對(duì)淺槽運(yùn)行影響的問(wèn)題。

3.1 原因分析

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀察，矸石對(duì)淺槽運(yùn)行的影響主要在兩個(gè)：1) 托架下方，托架和底板之間間隙呈現(xiàn)放倒的“V”型的“張嘴”形狀，而給料溜槽在靠近起弧段的邊緣有寬約300 mm的位置正對(duì)著托架運(yùn)行軌跡的起弧段，矸石在給入淺槽后會(huì)直接落到起弧段的托架運(yùn)行軌道上，在托架向前運(yùn)行過(guò)程中矸石容易卡入托架下方，造成托架運(yùn)行阻力大，導(dǎo)致淺槽驅(qū)動(dòng)負(fù)荷劇增[5]. 2) 刮板下方，因淺槽的刮板在從機(jī)尾向機(jī)頭運(yùn)動(dòng)輸送矸石時(shí)，在水平段刮板和底板間隙小(10～20 mm)，在起弧段間隙變大(平均42 mm)，到爬坡段間隙又變小(平均34 mm)，刮板運(yùn)行過(guò)程中與底板之間的狀態(tài)圖見(jiàn)圖2.導(dǎo)致片狀矸石隨著刮板向前運(yùn)行過(guò)程中在起弧段容易卡入刮板和底板間；在爬坡段因間隙變小矸石收到擠壓力劇增；矸石和底板間的摩擦力增大，導(dǎo)致淺槽跳閘、驅(qū)動(dòng)部分聯(lián)軸器故障等事故。

A—水平段 B—起弧段 C—爬坡段圖2 刮板運(yùn)行過(guò)程中與底板之間狀態(tài)圖

3.2 改造方案

1) 矸石進(jìn)入托架下方導(dǎo)致的事故。因?yàn)橥屑茉诰o靠滑道的軌跡上運(yùn)行，只要避免物料落入托架旁邊即可解決問(wèn)題，為此，針對(duì)滑道上方給料溜槽，加裝一個(gè)寬400 mm的傾斜擋板，將物料給料落點(diǎn)偏離托架在起弧段的運(yùn)行軌跡，以減少矸石靠近托架的機(jī)會(huì)。

2) 矸石進(jìn)入刮板和底板之間導(dǎo)致的事故。為避免刮板和底板之間間隙在刮板運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)大的變化，在將刮板起弧段和爬坡段分別加裝一層耐磨板來(lái)降低刮板和底板之間的間隙，以達(dá)到物料被刮板從水平段刮向起弧段直到爬坡段的過(guò)程中，避免物料進(jìn)入刮板和底板之間的間隙內(nèi)，對(duì)比圖見(jiàn)圖3.在起弧段整體加裝16 mm厚的耐磨板，在爬坡段加裝14 mm厚耐磨板，使得刮板運(yùn)行過(guò)程中，刮板和底板之間間隙隨著向前運(yùn)行由原來(lái)20 mm—42 mm—34 mm變化，改造成現(xiàn)在的20 mm—26 mm—20 mm，在刮板帶動(dòng)矸石運(yùn)行過(guò)程中，能卡入刮板和底板之間的片狀矸石量減少,淺槽故障率自然降低。

3.3 改造效果

圖3 托架運(yùn)行軌道起弧段上方加裝導(dǎo)料板前后對(duì)比圖

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，改造后運(yùn)行一個(gè)月，淺槽卡片矸石的事故次數(shù)已經(jīng)下降，月均故障影響時(shí)間已降低至1 h以下，淺槽運(yùn)行可靠性大大提高。未再發(fā)生過(guò)斷軸、聯(lián)軸器鏈接螺栓切斷等驅(qū)動(dòng)部分故障，達(dá)到了改造效果，確保了淺槽的正常運(yùn)行。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)重介質(zhì)淺槽分選機(jī)常見(jiàn)故障的分析，有針對(duì)性地檢查淺槽易磨損部位，科學(xué)合理地對(duì)淺槽進(jìn)行檢修、潤(rùn)滑保養(yǎng)。針對(duì)淺槽在帶煤運(yùn)行期間出現(xiàn)卡雜物、介質(zhì)損失，淺槽刮板和底板之間卡矸石的問(wèn)題，提出了在滑道上方給料溜槽加裝寬400 mm的傾斜擋板及在刮板起弧段和爬坡段分別加層耐磨板等改造方案?，F(xiàn)淺槽分選機(jī)已實(shí)現(xiàn)正常生產(chǎn)，降低了淺槽發(fā)生故障性停車的時(shí)間，同時(shí)也減輕了維護(hù)巡檢的工作強(qiáng)度，節(jié)約了維護(hù)成本。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 李艷紅，季曉明，秦國(guó)富.XZQ-1620淺槽重介分選機(jī)在華豐礦選煤廠的應(yīng)用[J].選煤技術(shù)，2013(05)：68-70.

[2] 吳兆宏，朱 華，王勇華，等.刮板輸送機(jī)磨損失效及對(duì)策[J].煤礦機(jī)械，2005(07):59-60.

[3] 王立波，劉欽聚，張新明，等.保德選煤廠重介質(zhì)淺槽分選機(jī)日常維修及改進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)[J].煤炭加工與綜合利用，2015(09):36-37.

[4] 董強(qiáng)強(qiáng).重介淺槽排矸系統(tǒng)在西曲選煤廠準(zhǔn)備車間的應(yīng)用[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2016(03):77-79.

[5] 李 慧，辛忠偉，李新宏.重介淺槽分選機(jī)工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探討[J].中國(guó)礦業(yè)，2009，18(s)：427-430.