淺槽分選機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化及其應(yīng)用效果研究

韓燕清

(陽泉煤業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司 一礦選煤廠，山西 陽泉 045000)

引言

隨著科技日益發(fā)達(dá)，煤炭的利用方式也實(shí)現(xiàn)了多樣化，包括燃燒、煤制油、煤氣化、煤化工、制水泥等等領(lǐng)域，但是煤炭的主要利用方式依然是燃燒。隨著環(huán)保要求的逐漸提高，人們?cè)絹碓街匾暛h(huán)保清潔煤炭的生產(chǎn)，而煤炭清潔環(huán)保的第一步要從煤炭加工的源頭——選煤廠抓起。

1 淺槽分選機(jī)結(jié)構(gòu)

淺槽分選機(jī)有5個(gè)組成部分[3]，包含槽體、水平流系統(tǒng)與上升流系統(tǒng)、動(dòng)力設(shè)備以及排矸系統(tǒng)等，淺槽分選機(jī)的具體結(jié)構(gòu)如圖1。在這五個(gè)部分里面，槽體作為分選機(jī)的根基部分，外層大多采用鋼性材料，在槽的底座部分設(shè)置了很多像漏斗一樣的設(shè)施，作用是給上升介質(zhì)流預(yù)備路徑。并且在槽的里面設(shè)置堅(jiān)實(shí)的襯板，這些襯板上都有小洞。槽體的一邊，給材料預(yù)備一個(gè)入口，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，介質(zhì)將根據(jù)預(yù)先設(shè)定的路徑進(jìn)來，從而使材料進(jìn)入后以正確的方向運(yùn)行。有一部分重量較小的材料流出來的時(shí)候，大多必須經(jīng)過溢流槽。驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，包含減速器、三角帶和電機(jī)，它的作用是供給分選機(jī)工作動(dòng)力。

圖1 淺槽分選機(jī)的具體結(jié)構(gòu)

2 分選機(jī)結(jié)構(gòu)優(yōu)化

2.1 軸承優(yōu)化

現(xiàn)階段，淺槽分選機(jī)主要靠電機(jī)來啟動(dòng)整體設(shè)備，電機(jī)先帶著減速器運(yùn)轉(zhuǎn)起來，減速器又和驅(qū)動(dòng)軸連在一起，然后就帶動(dòng)整個(gè)分選機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來。在這一過程里面，軸承和瓦座等設(shè)備把驅(qū)動(dòng)軸和鏈輪連接，并安裝在分選機(jī)的前面[4]。大多數(shù)分選機(jī)都采用圓錐形狀的獨(dú)特軸承。在實(shí)際作業(yè)過程中，有些剛采出的煤質(zhì)量很差，夾雜這很大數(shù)量的矸石，這就增加了驅(qū)動(dòng)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)難度，并且還很容易損壞軸承。一般不超過6個(gè)月，軸承里的零部件就被損壞了，致使驅(qū)動(dòng)軸不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。并且，當(dāng)軸承工作的時(shí)候，因?yàn)椴垠w和鏈輪及瓦架離得很近，所以往往發(fā)生夾住矸石的情況，相應(yīng)的鏈條也被卡住，致使分選機(jī)會(huì)猛然終止運(yùn)轉(zhuǎn)，很容易導(dǎo)致安全事故。并且，由于錐形的軸承形狀很獨(dú)特，制作時(shí)有很大困難、而且需要更多的投入，因此選煤廠在工作時(shí)，采用與錐形軸承的直徑完全一致的新型驅(qū)動(dòng)軸，這樣就能運(yùn)用一般的軸承進(jìn)行工作了。并且，將原來瓦座的定點(diǎn)稍加改動(dòng)，拉寬距離，有效阻止了夾住矸石的狀況發(fā)生。

2.2 液壓缸優(yōu)化

傳統(tǒng)的淺槽分選機(jī)，它的后面部分一般來安裝液壓油缸設(shè)備，目的是收緊里面的鏈條[5]，但當(dāng)真正運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，分選機(jī)里面會(huì)填放大量材料，因此當(dāng)刮板更新以后，就常常使分選機(jī)被卡住，不能順利工作，有時(shí)還會(huì)因?yàn)樵跇O大的動(dòng)力下受到阻滯，從而損壞機(jī)器，浪費(fèi)資金。同時(shí)，當(dāng)分選機(jī)受到阻滯時(shí)，因?yàn)椴垠w里面還填放了很多的材料，工人必須盡快把它們清除出來。在不斷的試驗(yàn)之后，現(xiàn)階段運(yùn)用的油缸全部加以改革，采用絲杠來代替原來的液壓油缸，同時(shí)安裝上鎖緊設(shè)施，從而確保機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 篩溜槽優(yōu)化

大多數(shù)選煤廠采用的分選機(jī)都有一定的弊端，特別表現(xiàn)在矸石篩溜槽的設(shè)置存在很大問題，上面和下面高度相差太多。而且選煤廠中剛采出的煤質(zhì)量也不好，里面夾雜很多的矸石。從而在選煤時(shí)極大地?fù)p害了溜槽。所以，必須盡快將分選機(jī)加以優(yōu)化處理。優(yōu)化之后，設(shè)置的刮板耳可以減緩矸石的沖力，降低損耗。

3 優(yōu)化前后的分選效果對(duì)比

3.1 優(yōu)化前分選情況

在優(yōu)化之前，淺槽分選機(jī)的放料結(jié)果和精煤結(jié)果以及對(duì)矸石篩選結(jié)果可見圖2。我們根據(jù)圖中所畫的污染曲線能夠看出：如果入料的密度為1.3g/cm3的時(shí)候，錯(cuò)誤混入的物料達(dá)到50%左右；如果入料的密度提高了，錯(cuò)誤混入的物料就會(huì)減少，然后繼續(xù)升高；當(dāng)密度為2g/cm3的時(shí)候，錯(cuò)誤混入的物料大約為10%。根據(jù)圖中所畫的損失曲線能夠看到：在入料的密度達(dá)到1.3g/cm3的時(shí)候，錯(cuò)誤混入的物料基本上是0；如果密度加大了，就會(huì)先升高然后再降低；在密度是1.8g/cm3的時(shí)候，錯(cuò)誤混入的物料就是0；里面最大的錯(cuò)誤混入物料大約在2.3%左右。根據(jù)可選性得出結(jié)論，精煤灰分是4.85%，分選機(jī)的生產(chǎn)效率是80%。

圖2 優(yōu)化前分選情況

3.2 優(yōu)化后分選效果

通過優(yōu)化之后的分選機(jī)，整體工作質(zhì)量大大提升，裝置的偏差下降到0.06g/cm3，成產(chǎn)效率也超出94%，灰分的偏差大約是0.4%。優(yōu)化以后的淺槽分選機(jī)篩分結(jié)果見圖3，根據(jù)圖中的污染曲線能夠看到：在入料的密度為1.3g/cm3的時(shí)候，錯(cuò)誤混入的物料大約為60%；如果密度加大，錯(cuò)誤混入的物料就會(huì)慢慢減少，然后再逐漸升高；當(dāng)密度為2g/cm3的時(shí)候，錯(cuò)誤混入的物料大約是5%。根據(jù)圖中的損失曲線能夠看到：在入料的密度為1.3g/cm3的時(shí)候，錯(cuò)誤混入的物料基本上是0；如果密度再加大，就會(huì)先升高然后再降低；在密度是1.8g/cm3的時(shí)候，錯(cuò)誤混入的物料下降到0；這里面最大的錯(cuò)誤混入的物料在1.3%左右。

圖3 優(yōu)化后分選效果

我們將優(yōu)化之前和優(yōu)化之后的結(jié)果加以分析，可以看出分選機(jī)的出料和入料的灰分降低了，降低了0.17%左右。但是發(fā)熱量卻升高了，其中一千克的入料發(fā)熱量就提高了0.06MJ。針對(duì)設(shè)施來說，它的可能性偏差稍有提高，大約是0.01%，不過總體的生產(chǎn)效率提高了大約4.27%。分選機(jī)優(yōu)化前后分選結(jié)果詳見表1。

在實(shí)際生產(chǎn)中我們可以明確看到軸承改進(jìn)之后的良好效果。生產(chǎn)過程中，只需要替換兩遍軸承就可以了。而且這類驅(qū)動(dòng)軸承替換是操作簡(jiǎn)易、便捷，還很容易買到。替換成絲杠以后，不再出現(xiàn)卡阻現(xiàn)象，分選機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)順暢，大大提升了工作能力。同時(shí)，經(jīng)過優(yōu)化以后的分選機(jī)，便于開展維護(hù)工作，不需要工人有專業(yè)既能，而且不需要消耗太多的勞動(dòng)力。優(yōu)化之后的溜槽也不必再頻繁替換，很大程度上避免了材料和資金的浪費(fèi)，給生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)提供了有利條件。

表1 分選機(jī)優(yōu)化前后分選能力結(jié)果t/h

結(jié)束語

針對(duì)錐形軸承磨損、矸石卡鏈等缺陷，加工直徑相同的新驅(qū)動(dòng)軸，并改變瓦座位置；為改善油缸銷子脫落缺陷，絲杠替換了尾部液壓油缸，增設(shè)鎖緊裝置；為改觀溜槽磨損嚴(yán)重問題，采用刮板耳焊接溜槽內(nèi)壁。對(duì)優(yōu)化后的淺槽分選機(jī)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，實(shí)踐表明優(yōu)化的淺槽分選機(jī)不僅分選能力大為提高，而且分選質(zhì)量好，降低了分選機(jī)的故障率，滿足選煤廠生產(chǎn)要求。