選煤廠新型煤矸振動(dòng)篩選裝置設(shè)計(jì)

劉媛媛

（大同煤礦集團(tuán)機(jī)電裝備約翰芬雷洗選技術(shù)設(shè)備有限責(zé)任公司，山西大同 037003）

0 引言

選煤廠振動(dòng)篩主要利用三角帶驅(qū)動(dòng)具有偏心質(zhì)量的激振器，使篩床做周期性的不對(duì)稱往復(fù)機(jī)械振動(dòng)，篩面上的物料層松散并離開篩面被拋起，細(xì)級(jí)物料能透過料層下落，通過篩孔分離[1]，并將卡在篩孔中的物料振出，細(xì)級(jí)物料向下部移動(dòng)，通過篩網(wǎng)排除。但是，傳統(tǒng)振動(dòng)篩在應(yīng)用中還存在一些問題，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）篩床做周期性機(jī)械振動(dòng)時(shí)，煤矸做上下反復(fù)運(yùn)動(dòng)，很容易出現(xiàn)矸石與煤炭分層現(xiàn)象，導(dǎo)致煤矸堵塞篩網(wǎng)孔[2]，影響篩選效果；

（2）傳統(tǒng)振動(dòng)篩在篩選煤矸石時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量粉塵濃度，影響車間作業(yè)環(huán)境；

（3）傳統(tǒng)振動(dòng)篩不具有溫度保護(hù)功能，振動(dòng)篩長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)很容易出現(xiàn)軸承溫度過高現(xiàn)象[3]。

本文針對(duì)這一技術(shù)難題，通過技術(shù)研究設(shè)計(jì)了一套選煤廠新型煤矸振動(dòng)篩選裝置，并進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用。

1 新型煤矸振動(dòng)篩選裝置結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1 新型煤矸振動(dòng)篩選裝置結(jié)構(gòu)

（1）新型煤矸振動(dòng)篩選裝置主要由振動(dòng)箱、防護(hù)框、旋轉(zhuǎn)振動(dòng)篩網(wǎng)、噪聲檢測(cè)儀、粉塵監(jiān)測(cè)儀、攪拌裝置、電機(jī)、溫度傳感器、噴霧降塵裝置、輸送裝置以及收集槽等部分組成，如圖1所示。

圖1 選煤廠新型煤矸振動(dòng)篩選裝置結(jié)構(gòu)示意圖

（2）振動(dòng)箱為圓錐狀，振動(dòng)箱高度為1.5 m，在其上部為物料入口，入料口直徑為60 mm。在箱體內(nèi)距入料口0.5 m處安裝一個(gè)旋轉(zhuǎn)振動(dòng)篩網(wǎng)，在煤矸篩選過程中可根據(jù)篩選煤矸顆粒大小更換不同孔徑的篩網(wǎng)。

（3）旋轉(zhuǎn)振動(dòng)篩網(wǎng)與攪拌軸活動(dòng)連接，振動(dòng)篩網(wǎng)在攪拌軸帶動(dòng)下，以上下左右旋轉(zhuǎn)振動(dòng)；攪拌軸另一端安裝攪拌齒輪，在攪拌軸中部安裝一個(gè)環(huán)形防護(hù)罩，防護(hù)罩與攪拌軸通過多個(gè)連接桿固定，在防護(hù)罩內(nèi)安裝一傳感器。

（4）振動(dòng)箱下部為出料口，出料口與輸送裝置垂直距離為1.2 m，在出料口與輸送裝置之間安裝一個(gè)矩形玻璃鋼護(hù)罩，防止卸料時(shí)出現(xiàn)灑落。

（5）在矩形玻璃鋼護(hù)罩內(nèi)安裝一個(gè)粉塵控制裝置，該裝置主要有粉塵監(jiān)測(cè)儀、集中控制器、噴霧灑水裝置等，粉塵控制裝置主要對(duì)卸料點(diǎn)粉塵進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng)粉塵濃度高于設(shè)定值時(shí)，可自動(dòng)聯(lián)鎖進(jìn)行噴霧降塵。

（6）電機(jī)安裝在輸送裝置低架上，輸送裝置側(cè)架上安裝一個(gè)PLC控制器，輸送裝置卸料端安裝一個(gè)收集槽；PLC控制器可對(duì)攪拌裝置、粉塵控制裝置以及輸送裝置起聯(lián)鎖控制作用[4]。

1.2 工作原理

（1）煤矸振動(dòng)篩選裝置在進(jìn)行煤矸篩選前，打開輸送裝置電機(jī)電源，在PLC控制器聯(lián)鎖控制作用下，攪拌裝置、粉塵控制裝置處于工作狀態(tài)；同時(shí)根據(jù)篩選煤矸顆粒大小更換合適孔徑的篩網(wǎng)。

（2）篩選煤矸從振動(dòng)箱上部進(jìn)料口進(jìn)入振動(dòng)篩網(wǎng)后，在攪拌裝置會(huì)對(duì)煤矸進(jìn)行攪拌，確保煤矸均勻分布在篩網(wǎng)上；煤矸在篩網(wǎng)上進(jìn)行上下旋轉(zhuǎn)振動(dòng)，在篩網(wǎng)篩動(dòng)下，精煤經(jīng)篩網(wǎng)孔漏入卸料口，并經(jīng)輸送裝置運(yùn)輸至收集槽內(nèi)。

（3）煤矸振動(dòng)篩選裝置在工作過程中，可通過噪聲檢測(cè)儀及溫度傳感器對(duì)振動(dòng)篩實(shí)時(shí)監(jiān)控，并對(duì)控制器輸出電信號(hào)，確保事故狀態(tài)操作人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故位置，讓設(shè)備維修更加便捷。

（4）利用PLC控制器設(shè)定粉塵控制裝置粉塵監(jiān)測(cè)動(dòng)作保護(hù)值為40 mg/m3，當(dāng)卸料口處粉塵濃度大于40 mg/m3時(shí)，粉塵監(jiān)測(cè)儀及時(shí)將監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信號(hào)傳遞至PLC控制器，通過信號(hào)處理后，控制器通過聯(lián)鎖控制作用及時(shí)打開噴霧灑水裝置進(jìn)行降塵[5]。

2 新型煤矸振動(dòng)篩選裝置優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用效果分析

2.1 裝置優(yōu)缺點(diǎn)

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作。該裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，整套裝置成本費(fèi)用為0.72萬(wàn)元，成本費(fèi)用低，而且裝置故障率低，便于操作維護(hù)[6]。

（2）自動(dòng)化高。與傳統(tǒng)選煤廠振動(dòng)篩相比，新型煤矸振動(dòng)篩選裝置具有溫度保護(hù)、自動(dòng)降塵、故障自檢等功能[7]，自動(dòng)化水平高，降低了設(shè)備故障率及勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度，提高了車間環(huán)境質(zhì)量。

（3）選煤效果好。該裝置中，振動(dòng)篩采用的是上下旋轉(zhuǎn)振動(dòng)方式，實(shí)現(xiàn)了煤矸滾動(dòng)式篩選，解決了傳統(tǒng)振動(dòng)篩篩選過程中出現(xiàn)的煤矸分層現(xiàn)象導(dǎo)致篩網(wǎng)堵塞等技術(shù)難題；而且該裝置可安裝不同孔徑的篩網(wǎng)對(duì)不同顆粒煤矸進(jìn)行篩選，篩選效果好[8]。

（4）實(shí)用性強(qiáng)。該裝置不僅可用于煤礦選煤中，還可用于其他礦種篩選，實(shí)用性強(qiáng)、應(yīng)用區(qū)域廣、具有很好的應(yīng)用前景。

（5）新型煤矸振動(dòng)篩選裝置在使用過程中還存在一些不足，一是振動(dòng)箱空間有限，一次性只可篩選設(shè)計(jì)煤矸量，若篩選煤矸量過大，不僅篩選相差，而且很容易造成篩網(wǎng)及攪拌軸損壞[9]；二是由于振動(dòng)箱卸料口與輸送裝置之間間距較大，在卸料時(shí)受物料沖擊應(yīng)用，輸送裝置很容易出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象[10]。

2.2 實(shí)際應(yīng)用效果分析

為了對(duì)新型煤矸振動(dòng)篩選裝置實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行分析，在塔山煤礦選煤廠安裝了5臺(tái)煤矸振動(dòng)篩選裝置，截至2018年9月，該裝置已運(yùn)行6個(gè)月。通過應(yīng)用效果觀察發(fā)現(xiàn)，該裝置在6個(gè)月內(nèi)共計(jì)篩選煤矸量為100萬(wàn)t，篩選過程中裝置更換2次篩網(wǎng)，故障率降低至5%以下，煤矸篩選后篩選率達(dá)86%以上。與傳統(tǒng)振動(dòng)篩相比，篩選率提高15%，減少了煤矸二次篩選次數(shù)，全年可為選煤廠提高經(jīng)濟(jì)效益達(dá)144萬(wàn)元。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)選煤廠傳統(tǒng)振動(dòng)篩在煤矸篩選時(shí)自動(dòng)化水平低、篩選效果差等技術(shù)難題，設(shè)計(jì)了一套新型煤矸振動(dòng)篩選裝置。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，該裝置在使用過程中不僅故障率低、自動(dòng)化水平高，而且大大提高了煤矸篩選效果，達(dá)到公司一致認(rèn)可，并在其他選煤廠進(jìn)行推廣應(yīng)用。