SKT跳汰机闸板机构的改进_高磊.pdf

SKT 跳汰机闸板机构的改进 高 磊, 潘东明 天地科技股份有限公司 唐山分公司, 河北 唐山 063003 摘 要 阐述了闸板机构在跳汰分选中的重要作用, 分析了老式闸板机构存在的问题及对 实际生产造成的影响, 详细介绍了新型闸板机构的技术特点和优势; 对比试验表明, 新型闸板 机构对分选效果有明显改善, 提高了精煤产率, 减少了矸石中精煤的损失, 有效提升了煤炭分 选精度。 关键词 选煤厂; SKT 跳汰机; 新型闸板机构; 改进 中图分类号 TD455. 1 文献标识码 A 文章编号 1005-8397202011-0027-03 收稿日期 2020-09-16 DOI 10. 16200/ j. cnki. 11-2627/ td. 2020. 11. 006 作者简介 高 磊1986, 男, 河北唐山人, 2010 年毕业于河北工业大学机械设计制造及其自动化专业, 工学学士, 天地科技股份有 限公司唐山分公司助理研究员。 引用格式 高 磊, 潘东明. SKT 跳汰机闸板机构的改进 [J]. 煤炭加工与综合利用, 202011 27-28, 33. 跳汰机作为跳汰选煤厂的主洗设备, 其分选 效果好坏直接决定了精煤的品质。 长期以来, SKT 跳汰机以其稳定、 高效的洗选能力占领了大 部分跳汰选煤市场, 并赢得了人们的赞誉, 创造 了极大的经济价值, 其具有分选效率高, 操作简 便, 适用范围广, 自动化程度高, 系统稳定可靠 等优点[1]。 SKT 跳汰机分为单段排矸跳汰机、 标 准两段跳汰机、 加长三段跳汰机, 其大小从 1. 3 40 m2几十种类型, 基本可以满足所有跳汰选 煤厂的需求, 而且生产厂商不断地对其进行优化 改进, 使之能够更好的服务客户。 下面就介绍一 种用于 SKT 跳汰机上的新型闸板机构。 1 闸板机构简介 跳汰机是选煤厂主选设备, 它通过水流的上 下脉动推动筛板上的煤炭上下跳动进行分选, 筛 板上的这部分煤炭称为床层。 跳汰机在处理不同 煤种时, 床层的薄厚也有不同的要求, 当处理的 物料密度差较大时, 应选用较薄的床层; 当处理 的物料密度差较小时, 就应选用厚一些的床层。 闸板机构是一种能够控制跳汰机床层厚度的装 置, 它位于矸石段和中煤段排料道靠近出料端侧 板的上方, 用手轮调节闸板的上下活动, 从而达 到控制床层薄厚的效果, 上下有 200 mm 左右的 活动范围, 长度与跳汰机宽度一样, 通过调整闸 板的高度来控制床层的厚度, 从而达到更好的分 选效果[2]。 2 SKT 跳汰机闸板机构的现状及存在问题 SKT 跳汰机经过几十年不断的发展与完善, 提高跳汰机的分选精度是目前研究的热点和难 点, 现有跳汰机闸板机构基本没有发生过太大的 变动, 主要是通过人工来调节, 人们也都容易忽 视了它在生产中起到的作用, 基本很少去调节 它, 从而无形中影响到分选精度。 相对于风阀装 置和排料装置而言, 它也没有得到太多的重视, 人们普遍认为它只是起到了调整床层厚度的作 用, 对分选效果起不到决定性的作用。 然而事实 远非如此, SKT 跳汰机现有的闸板机构通过旋转 手轮来提高或降低闸板, 从而达到控制床层薄厚 的目的, 这种结构的弊端在于通过操作人员手动 来调节闸板高低, 这种控制闸板的方法受到人为 因素影响多, 人工不能根据床层情况及时有效地 调整闸板高度以达到控制床层薄厚的目的, 很容 易造成过矸, 尤其是细颗粒的矸石和中煤会影响 到精煤的指标, 也有可能造成细颗粒精煤透筛, 损失精煤。 另外, 闸板机构如果长时间不动很容 易锈住, 等到需要调节的时候根本转不动, 使床 72 煤炭加工与综合利用 No. 11, 2020 COAL PROCESSING 而 在分层之后的产品分离过程中, 如果中煤和矸石 部分不能够及时排除, 对精煤质量也会产生影 响。 针对这 2 个问题, 天地科技股份有限公司唐 山分公司对跳汰分选过程进行了深入的分析, 研 制了一种新型闸板机构, 在一定程度上可以消除 上述现象对跳汰机分选精度的影响, 保证精煤质 量[5]。 新型闸板机构采用自动化控制系统, 通过 PLC 和气动元件来控制闸板机构的动作, 达到与 床层物料的运动同步的效果, 如图 1 和图 2 所 示, 机构由电磁阀、 气缸、 闸板组成, 整体安装 在跳汰机中煤或矸石排料道后侧板上。 高压风通 过电磁阀进入气缸控制闸板上下运动, 通过控制 柜面板上的参数设置来调整闸板的运动周期和频 率, 采用可调行程气缸来调节闸板的动作幅度, 从而达到与床层同起同落的效果[6], 这样既能防 止在洗选过程中细小的矸石和中煤随着脉动水流 跑到精煤中污染精煤, 又能在矸石量突然增大排 料不能及时作出反应的情况下防止出现过矸现 象, 起到了准确控制精煤灰分的作用, 其具有动 作速度灵敏、 安全可靠、 维修量低等诸多优点; 同时由于跳汰机风阀控制本身就有高压风, 风源 不增加跳汰机额外功耗, 能满足随跳汰床层跳动 高频率、 高速度的要求。 在闸板机构的结构设计 方面, 采用纯金属焊接, 结构简单、 部件少, 能 保证使用寿命和运动灵活。 在控制方法方面, 在 原跳汰机进气期和膨胀期闸板抬起, 在原跳汰机 排气期和休止期闸板落下, 能保证与床层跳动的 同步性, 可减少由人为操作带来的滞后性和不确 定性造成的经济损失, 提高跳汰机的分选精度[7]。 4 改进前后的试验结果分析 改进前后的闸板机构在相同的分选条件下, 图 1 跳汰机新型闸板机构侧面示意 图 2 跳汰机新型闸板机构正面示意 针对同一煤种进行了对比试验, 主要针对精煤带 矸率和矸石带精煤率进行比较, 所得试验数据见 表 1 和表 2。 表 1 精煤带矸率对比 闸板振幅高度/ mm闸板固定/ 闸板随床层跳动/ 501. 631. 24 1001. 56 0. 81 1501. 72 0. 52 表 2 矸石带精煤率对比 闸板振幅高度/ mm闸板固定/ 闸板随床层跳动/ 500. 850. 61 1001. 110. 59 1501. 260. 47 从表 1、 表 2 可以得出, 新型闸板机构的产 出精煤中矸石量明显降低很多, 提高了精煤的质 量, 而矸石中精煤的损失量也减少了很多, 说明 精煤的回收率有所提高, 从而提高了洗选的经济 效益。 下转第 33 页 82 煤炭加工与综合利用2020 年第 11 期 精煤泥按 830 元/ t 计, 每年增加销售收入 348 万 元。 4 结 语 针对中煤含量少、 矸石易泥化的宽粒级煤泥 水, 在高灰细泥与低灰精煤泥粒度分布差异显著 的情况下, 可考虑通过精细分级和水介质旋流器 分选的方法回收精煤泥, 与传统浮选工艺相比可 降本增效。 参考文献 [1] 桂夏辉, 程 敢, 刘炯天, 等. 异质细泥在煤泥浮选中 的过程特征 [J]. 煤炭学报, 2012, 372 301-309. [2] 于跃先, 马力强, 张仲玲, 等. 煤泥浮选过程中的细泥 夹带与罩盖机理 [J]. 煤炭学报, 2015, 403 652- 658. [3] 朱勇武, 纪宗山, 常 红, 等. 浮选入料脱泥池的研究 与应用 [J]. 煤炭加工与综合利用, 2013, 5 1-6. [4] 谢广元, 吴 玲, 欧泽深, 等. 煤泥分级浮选工艺研究 [J]. 中国矿业大学学报, 2005, 346 756-760. [5] 孟凡彩, 同秀林, 张 爽. 我国粗煤泥分选设备应用现 状 [J]. 选煤技术, 20184 1-5, 18. [6] 鲍玉新, 李永志, 李迎喜, 等. 高频筛在洗煤厂中的应 用及技术改进 [J].煤矿机械, 2008, 291 128- 129. [7] 严 锋.筛分机械 [ M].北京 煤炭工业出版社, 1995. [8] 彭德强, 吕一波.水力旋流器评述 [J].选煤技术, 20065 13-18. [9] 崔 瑞, 王光辉, 李茂林. 锥体结构对水力旋流器内流 场及分离性能的影响 [J].矿山机械, 20144 83- 87. [10] 褚良银.水力旋流器 [M].北京 化学工业出版社, 1998. [11] 褚良银, 陈文梅, 李晓钟, 等. 水力旋流器结构与分离 性能研究 [J]. 化工装备技术, 19983 1-5. [12] 赵良兴. 选煤厂水力旋流器选型及应用探讨 [J]. 选煤 技术, 20112 47-50. [13] 樊民强, 董连平, 韩小恒, 等. 新型水介质旋流器分选 粗煤泥的试验研究与工业应用 [J].选煤技术, 2007, 4 25-29. [14] 郭富强, 董连平, 樊民强, 等. 一段分选、 二段分级组 合旋流器的性能研究 [J]. 煤炭加工与综合利用, 2018 1 10-15. [15] 崔广文, 刘惠杰.粗煤泥分选分级一体机 中国, 201610463448. 6 [P], 2016-08-17. [16] 卢志明. 电磁振动高频筛在选煤厂煤泥水处理中的应用 [J]. 选煤技术, 20076 36-38. [17] 王振国, 张宏珂, 马 茵, 等. DZS 高频电磁细筛在煤 泥脱水回收作业中的应用 [J].选煤技术, 19961 31-34. 􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮􀤮 上接第 28 页 5 结 语 通过理论研究和试验数据的对比表明, 新型 闸板机构可以满足选煤厂不同煤质的变化对床层 厚度的要求, 具有原闸板机构的功能, 同时能智 能地随床层上下跳动, 更准确地切割分选界限, 有利于提高精煤质量, 防止细小矸石随脉动水流 跑到精煤中去, 可以明显提高跳汰机分选效率, 结构性能稳定, 具有可行性和先进性, 进一步提 高了跳汰机的自动化程度, 有利于推动跳汰选煤 技术的发展。 参考文献 [1] 鲁 杰.SKT 型跳汰机新技术综述 [J].洁净煤技术, 2005, 113 38-40, 37. [2] 吴式瑜. 跳汰选煤技术 [M]. 徐州 中国矿业大学出版 社, 2006. [3] 陈 迹. 跳汰选煤的理论与实践 [M]. 北京 煤炭工业 出版社, 1990. [4] 周翠红, 贾长龄. 跳汰机动态分离排料装置的研究 [J]. 选煤技术, 20013 4-6, 1. [5] 许 红, 王 宏, 秦 芳, 等.复合脉动跳汰理论在我 国的研究与应用 [J]. 煤矿设计, 20009 33-34. [6] 任慧杰, 连建华.电磁数控风阀及其改进 [J].煤, 2006, 154 27-29. [7] 吴存利, 杨 波, 王厚军.矸石含煤与精煤污染 [J]. 煤质技术, 2004S1 47-49, 68. 33 2020 年第 11 期李小乐, 等 禾草沟二矿选煤厂浮选替代工艺改造实践