全自動(dòng)取制樣裝置在巴基斯坦塔爾煤礦輸煤系統(tǒng)工程中的應(yīng)用

劉興剛　孫雪

摘 要：取制樣在散料輸送系統(tǒng)中起到對(duì)物料參數(shù)檢測(cè)和分析的作用，文章以實(shí)際項(xiàng)目為依托，設(shè)計(jì)一款全自動(dòng)取制樣系統(tǒng)，該系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中表現(xiàn)良好，性能優(yōu)越，為后續(xù)項(xiàng)目取制樣設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：輸煤系統(tǒng)；取制樣；工藝流程

中圖分類(lèi)號(hào)：TD561 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）21-0171-02

Abstract： Sampling plays an important role in testing and analyzing material parameters in bulk conveying system. Based on the actual project， this paper designs a fully automatic sampling and preparation system， which performs well and has superior performance in the actual operation. It provides the basis for the design of sampling and sample preparation for the following projects.

Keywords： coal conveying system； sampling and preparation； process flow

取制樣系統(tǒng)是檢測(cè)煤炭、礦石等散狀物料的品質(zhì)、物理、化學(xué)等特性的自動(dòng)控制的技術(shù)密集型系統(tǒng)設(shè)備。在散裝物料的運(yùn)輸過(guò)程中，依照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抽樣方法，自動(dòng)抽取且按標(biāo)準(zhǔn)合成具有代表性的樣品，采用物理及化學(xué)的分析方法，計(jì)算出品質(zhì)指標(biāo)。此系統(tǒng)避免了人工取制樣過(guò)程中產(chǎn)生的效率低下和手動(dòng)誤差，且很好地保證了樣本的代表性，為生產(chǎn)制造、工藝配置等過(guò)程提供必要的技術(shù)數(shù)據(jù)。

1 工作原理

采樣機(jī)安裝在膠帶運(yùn)輸機(jī)中部，依據(jù)預(yù)定的采樣周期繞中心回轉(zhuǎn)一周，在輸煤主膠帶機(jī)上橫向刮取全斷面煤樣，樣品直接通過(guò)溜槽送入給料機(jī)，經(jīng)由破碎機(jī)進(jìn)行破碎，到達(dá)所需粒度后進(jìn)縮分機(jī)縮分后進(jìn)入樣品采集器，多出的余煤流入斗式提升機(jī)并返回到正在運(yùn)行的膠帶機(jī)上。

2 系統(tǒng)組成及工藝流程

2.1 系統(tǒng)組成

皮帶中部采制樣裝置是由初級(jí)采樣機(jī)、初級(jí)給料機(jī)、初級(jí)破碎機(jī)、初級(jí)縮分器、二級(jí)給料機(jī)、二級(jí)破碎機(jī)、二級(jí)縮分器、三級(jí)給料機(jī)、樣品收集器和余煤回送裝置（斗式提升機(jī)）等設(shè)備組成，如圖1。采樣裝置具有采樣、破碎、縮分、樣品收集和余煤回送等功能，并全密封設(shè)計(jì)，物料損失和水分損失完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，采樣裝置的運(yùn)行不受表面含水量濕煤的影響；采樣裝置在運(yùn)行過(guò)程中不易發(fā)生堵煤現(xiàn)象，采樣周期可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定。

2.1.1 SBE-16型初級(jí)采樣機(jī)

SBE系列初級(jí)采樣機(jī)是由電機(jī)、減速器、采樣切割頭等組成，通過(guò)遠(yuǎn)程料流信號(hào)，定時(shí)啟停電機(jī)來(lái)控制采樣頭快速旋轉(zhuǎn)，樣品被刮掃入出料溜槽；采樣頭垂直旋轉(zhuǎn)穿過(guò)煤流，位置開(kāi)關(guān)觸發(fā)后電機(jī)制動(dòng)。采樣切割頭停在初始位置，直到中斷計(jì)時(shí)器再次發(fā)出指令工作。

2.1.2 BFC給料機(jī)

給料機(jī)采用整體密封以防塵，其進(jìn)出料口均通過(guò)法蘭全密封連接，其出料口與下級(jí)破碎機(jī)采用一體化設(shè)計(jì)，給料機(jī)能有效控制煤流，保證煤樣均勻連續(xù)地進(jìn)入破碎機(jī)。

2.1.3 MKF破碎機(jī)

此破碎機(jī)是一臺(tái)環(huán)錘式全斷面破碎設(shè)備。環(huán)錘頭部可擺動(dòng)。內(nèi)襯采用可更換的耐磨襯板，內(nèi)附高強(qiáng)度篩條狀金屬篩板，避免堵煤現(xiàn)象發(fā)生。篩板孔徑可選標(biāo)準(zhǔn)孔徑，也可以根據(jù)用更換篩條組件，從而實(shí)現(xiàn)不同粒度的破碎功能。且其安裝及更換方便易行。

2.1.4 BSR縮分器

BSR-型縮分器采用鏈斗式，主要采用鏈輪、鏈條傳動(dòng)，帶動(dòng)刮掃器與鏈條一起作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)?？s分比可由PLC控制方便進(jìn)行調(diào)整，通過(guò)兩種方式進(jìn)行，既可以通過(guò)調(diào)節(jié)切割頭的旋轉(zhuǎn)時(shí)間間隔，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)切割頭的開(kāi)口尺寸的大??；縮分比大，系統(tǒng)誤差小，縮分精度≤0.37A。

2.1.5 SJC-06樣品收集器

此收集器為六工位樣本收集器，整體密封結(jié)構(gòu)，樣品罐體為不銹鋼制成，樣本收集器與縮分器連接處保證無(wú)縫隙、防漏粉，能有效防止水分流失。樣品收集器具有耐磨損、容積大、重量輕、耐腐蝕、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。

2.1.6 TDT-16型斗式提升機(jī)

斗式提升機(jī)用來(lái)輸送棄料煤樣，料斗及相關(guān)輸料機(jī)部件安裝在輸送機(jī)內(nèi)部，具有密封裝置和防塵功能；由PLC程序控制，減少在棄煤下落過(guò)程中的煤粉飛揚(yáng)，避免其污染現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境。

2.1.7 MCC-10電控裝置

采樣機(jī)控制系統(tǒng)采用自動(dòng)控制系統(tǒng)，由動(dòng)力柜、控制柜、本地控制箱和檢測(cè)系統(tǒng)組成。取樣系統(tǒng)和輸煤主膠帶機(jī)實(shí)時(shí)聯(lián)鎖，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，能向中控室發(fā)出警報(bào)并自動(dòng)停機(jī)，且不影響主膠帶機(jī)正常運(yùn)行，如膠帶機(jī)不運(yùn)行，則采樣機(jī)不工作。對(duì)電機(jī)有過(guò)載和過(guò)熱保護(hù)，當(dāng)煤流過(guò)大或有大塊堵卡采樣頭時(shí)初級(jí)采樣頭自動(dòng)反饋，具有堵煤保護(hù)功能。系統(tǒng)設(shè)有手動(dòng)、就地自動(dòng)/遠(yuǎn)程控制功能。

2.2 工藝流程

采樣機(jī)安裝在膠帶輸送機(jī)中部，按預(yù)定周期旋轉(zhuǎn)，從輸煤主膠帶機(jī)上橫向刮取全斷面煤樣，樣品直接經(jīng)溜槽送入初級(jí)給料機(jī)，煤流通過(guò)初級(jí)給料機(jī)進(jìn)入初級(jí)破碎機(jī)破碎，破碎后的樣品經(jīng)過(guò)初級(jí)縮分，通過(guò)帶式給料機(jī)進(jìn)入二級(jí)破碎機(jī)破碎，破碎后的樣品進(jìn)行二級(jí)縮分，縮分后的樣品進(jìn)入樣品收集器，棄料經(jīng)過(guò)三級(jí)給料機(jī)送入余煤回送裝置（斗式提升機(jī)），通過(guò)余煤回送裝置返回到正在運(yùn)行的皮帶機(jī)上，如圖2。

3 技術(shù)特點(diǎn)

巴基斯坦塔爾煤礦輸煤系統(tǒng)工程取制樣系統(tǒng)借鑒已完成項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)自然條件和原料固有特性的基礎(chǔ)上，在達(dá)到技術(shù)參數(shù)的條件下，對(duì)設(shè)備充分優(yōu)化升級(jí)，表現(xiàn)為主要特點(diǎn)如下：

（1）采樣切割頭傾斜安裝，此角度可避免煤流的沖擊力。采樣頭的兩側(cè)及后表面和膠送帶間裝有特種橡膠刮掃器，使運(yùn)行中的皮帶和旋轉(zhuǎn)的采樣頭之間連續(xù)接觸，實(shí)現(xiàn)全斷面采樣。

（2）采樣頭設(shè)有安全保護(hù)機(jī)構(gòu)，能有效阻止采樣頭的誤動(dòng)作且在故障狀態(tài)下能自動(dòng)復(fù)位，不影響主膠帶機(jī)正常運(yùn)行。

（3）PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)，設(shè)有手動(dòng)、本地自動(dòng)/遠(yuǎn)程控制功能。采樣周期可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)自主設(shè)定，且可無(wú)人值守。

（4）破碎機(jī)殼體設(shè)有開(kāi)啟門(mén)，檢修及更換旋錘、篩板等部件時(shí)，無(wú)需拆卸本體保護(hù)罩，維護(hù)清理方便。破碎機(jī)進(jìn)料口上部設(shè)有觀察口。本機(jī)設(shè)有棄鐵腔，避免金屬和其他無(wú)法破碎的雜物損壞破碎機(jī)，保護(hù)設(shè)備并延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

（5）全密封設(shè)計(jì)，煤塵在破碎機(jī)內(nèi)循環(huán)，能夠有效降低水分損失。內(nèi)設(shè)耐磨襯板和高強(qiáng)篩條式金屬篩板，可有效防止堵煤、粘煤。破碎機(jī)安裝在防振底座上，穩(wěn)定性好，噪音小。

（6）設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更緊湊，整體參數(shù)小，外部鋼結(jié)構(gòu)機(jī)房相對(duì)較小，機(jī)房減重近10噸。

4 結(jié)束語(yǔ)

巴基斯坦塔爾煤礦輸煤系統(tǒng)工程中取制樣設(shè)計(jì)，在充分借鑒過(guò)往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，依本次煤樣的特點(diǎn)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行適應(yīng)性升級(jí)。系統(tǒng)17年底投入運(yùn)營(yíng)至今，運(yùn)行穩(wěn)定可靠，采樣制品合格率高，采樣代表性好，克服了原料含水量高，物料粒度大等工況，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)煤品監(jiān)控準(zhǔn)確，為后續(xù)系統(tǒng)工藝的高效完成提供保障。

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