SKT跳汰機(jī)閘板機(jī)構(gòu)的改進(jìn)

高 磊，潘東明

(天地科技股份有限公司 唐山分公司，河北 唐山 063003)

跳汰機(jī)作為跳汰選煤廠的主洗設(shè)備，其分選效果好壞直接決定了精煤的品質(zhì)。長期以來，SKT跳汰機(jī)以其穩(wěn)定、高效的洗選能力占領(lǐng)了大部分跳汰選煤市場，并贏得了人們的贊譽(yù)，創(chuàng)造了極大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，其具有分選效率高，操作簡便，適用范圍廣，自動化程度高，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)[1]。SKT跳汰機(jī)分為單段排矸跳汰機(jī)、標(biāo)準(zhǔn)兩段跳汰機(jī)、加長三段跳汰機(jī)，其大小從1.3～40 m2幾十種類型，基本可以滿足所有跳汰選煤廠的需求，而且生產(chǎn)廠商不斷地對其進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，使之能夠更好的服務(wù)客戶。下面就介紹一種用于SKT跳汰機(jī)上的新型閘板機(jī)構(gòu)。

1 閘板機(jī)構(gòu)簡介

跳汰機(jī)是選煤廠主選設(shè)備，它通過水流的上下脈動推動篩板上的煤炭上下跳動進(jìn)行分選，篩板上的這部分煤炭稱為床層。跳汰機(jī)在處理不同煤種時(shí)，床層的薄厚也有不同的要求，當(dāng)處理的物料密度差較大時(shí)，應(yīng)選用較薄的床層；當(dāng)處理的物料密度差較小時(shí)，就應(yīng)選用厚一些的床層。閘板機(jī)構(gòu)是一種能夠控制跳汰機(jī)床層厚度的裝置，它位于矸石段和中煤段排料道靠近出料端側(cè)板的上方，用手輪調(diào)節(jié)閘板的上下活動，從而達(dá)到控制床層薄厚的效果，上下有200 mm左右的活動范圍，長度與跳汰機(jī)寬度一樣，通過調(diào)整閘板的高度來控制床層的厚度，從而達(dá)到更好的分選效果[2]。

2 SKT跳汰機(jī)閘板機(jī)構(gòu)的現(xiàn)狀及存在問題

SKT跳汰機(jī)經(jīng)過幾十年不斷的發(fā)展與完善，提高跳汰機(jī)的分選精度是目前研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，現(xiàn)有跳汰機(jī)閘板機(jī)構(gòu)基本沒有發(fā)生過太大的變動，主要是通過人工來調(diào)節(jié)，人們也都容易忽視了它在生產(chǎn)中起到的作用，基本很少去調(diào)節(jié)它，從而無形中影響到分選精度。相對于風(fēng)閥裝置和排料裝置而言，它也沒有得到太多的重視，人們普遍認(rèn)為它只是起到了調(diào)整床層厚度的作用，對分選效果起不到?jīng)Q定性的作用。然而事實(shí)遠(yuǎn)非如此，SKT跳汰機(jī)現(xiàn)有的閘板機(jī)構(gòu)通過旋轉(zhuǎn)手輪來提高或降低閘板，從而達(dá)到控制床層薄厚的目的，這種結(jié)構(gòu)的弊端在于通過操作人員手動來調(diào)節(jié)閘板高低，這種控制閘板的方法受到人為因素影響多，人工不能根據(jù)床層情況及時(shí)有效地調(diào)整閘板高度以達(dá)到控制床層薄厚的目的，很容易造成過矸，尤其是細(xì)顆粒的矸石和中煤會影響到精煤的指標(biāo)，也有可能造成細(xì)顆粒精煤透篩，損失精煤。另外，閘板機(jī)構(gòu)如果長時(shí)間不動很容易銹住，等到需要調(diào)節(jié)的時(shí)候根本轉(zhuǎn)不動，使床層得不到及時(shí)的調(diào)整，影響正常生產(chǎn)，造成精煤損失[3]。

3 新型閘板機(jī)構(gòu)的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢

跳汰機(jī)的分選過程主要由2個(gè)過程組成，一是物料的分層過程，二是分層之后的產(chǎn)品分離的過程[4]。在物料的分層過程中，由于目前選煤廠都是混煤入選，所以物料粒度大小對分層也有一定的影響，細(xì)顆粒的重產(chǎn)物最容易污染精煤；而在分層之后的產(chǎn)品分離過程中，如果中煤和矸石部分不能夠及時(shí)排除，對精煤質(zhì)量也會產(chǎn)生影響。針對這2個(gè)問題，天地科技股份有限公司唐山分公司對跳汰分選過程進(jìn)行了深入的分析，研制了一種新型閘板機(jī)構(gòu)，在一定程度上可以消除上述現(xiàn)象對跳汰機(jī)分選精度的影響，保證精煤質(zhì)量[5]。

新型閘板機(jī)構(gòu)采用自動化控制系統(tǒng)，通過PLC和氣動元件來控制閘板機(jī)構(gòu)的動作，達(dá)到與床層物料的運(yùn)動同步的效果，如圖1和圖2所示，機(jī)構(gòu)由電磁閥、氣缸、閘板組成，整體安裝在跳汰機(jī)中煤或矸石排料道后側(cè)板上。高壓風(fēng)通過電磁閥進(jìn)入氣缸控制閘板上下運(yùn)動，通過控制柜面板上的參數(shù)設(shè)置來調(diào)整閘板的運(yùn)動周期和頻率，采用可調(diào)行程氣缸來調(diào)節(jié)閘板的動作幅度，從而達(dá)到與床層同起同落的效果[6]，這樣既能防止在洗選過程中細(xì)小的矸石和中煤隨著脈動水流跑到精煤中污染精煤，又能在矸石量突然增大排料不能及時(shí)作出反應(yīng)的情況下防止出現(xiàn)過矸現(xiàn)象，起到了準(zhǔn)確控制精煤灰分的作用，其具有動作速度靈敏、安全可靠、維修量低等諸多優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)由于跳汰機(jī)風(fēng)閥控制本身就有高壓風(fēng)，風(fēng)源不增加跳汰機(jī)額外功耗，能滿足隨跳汰床層跳動高頻率、高速度的要求。在閘板機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，采用純金屬焊接，結(jié)構(gòu)簡單、部件少，能保證使用壽命和運(yùn)動靈活。在控制方法方面，在原跳汰機(jī)進(jìn)氣期和膨脹期閘板抬起，在原跳汰機(jī)排氣期和休止期閘板落下，能保證與床層跳動的同步性，可減少由人為操作帶來的滯后性和不確定性造成的經(jīng)濟(jì)損失，提高跳汰機(jī)的分選精度[7]。

圖1 跳汰機(jī)新型閘板機(jī)構(gòu)側(cè)面示意

圖2 跳汰機(jī)新型閘板機(jī)構(gòu)正面示意

4 改進(jìn)前后的試驗(yàn)結(jié)果分析

改進(jìn)前后的閘板機(jī)構(gòu)在相同的分選條件下，針對同一煤種進(jìn)行了對比試驗(yàn)，主要針對精煤帶矸率和矸石帶精煤率進(jìn)行比較，所得試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1和表2。

表1 精煤帶矸率對比

表2 矸石帶精煤率對比

從表1、表2可以得出，新型閘板機(jī)構(gòu)的產(chǎn)出精煤中矸石量明顯降低很多，提高了精煤的質(zhì)量，而矸石中精煤的損失量也減少了很多，說明精煤的回收率有所提高，從而提高了洗選的經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié) 語

通過理論研究和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的對比表明，新型閘板機(jī)構(gòu)可以滿足選煤廠不同煤質(zhì)的變化對床層厚度的要求，具有原閘板機(jī)構(gòu)的功能，同時(shí)能智能地隨床層上下跳動，更準(zhǔn)確地切割分選界限，有利于提高精煤質(zhì)量，防止細(xì)小矸石隨脈動水流跑到精煤中去，可以明顯提高跳汰機(jī)分選效率，結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定，具有可行性和先進(jìn)性，進(jìn)一步提高了跳汰機(jī)的自動化程度，有利于推動跳汰選煤技術(shù)的發(fā)展。