LXG型重介螺旋滚筒分选机在实际应用中存在的结构问题及改进建议

2019-12-27

李艳虹
(冀中能源股份有限公司章村矿洗煤厂)
  摘 要:重介螺旋滚筒分选机分选原理属重力分选的一种,既应用了重介分选的原理,又利用了滚筒回转和矿浆运动的动力作用。在系统调试过程中,通过确定滚筒的转速、介质的浓度、入料溜槽及矿浆管深入滚筒的深度,获得了良好的排矸效果。然而,在设备维护等方面,设备本身却存在了不少细节问题,带来了诸多麻烦。本文结合实际生产,列举部分需要改进的地方,希望该类分选机能够进一步得到完善,获得广泛的适应性。
  关键词:重介螺旋滚筒分选机;实际应用;结构问题;改进
  0 前言
  章村矿三井煤为高灰、高硫、低发热值煤,块煤产量15万吨/年,矸石含量达到70%,直接进入主洗选系统,会造成旋流器堵塞频繁,设备磨损严重,制约重介洗选系统能力的发挥。为了实现对三井煤的提质增效,同时,减少进入主洗选系统的矸石含量,章村矿洗煤厂于2012年11月份建立了块煤重介螺旋滚筒排矸系统。重介螺旋滚筒分选机就是该块煤排矸工艺中的核心设备,其分选原理属重力分选的一种,既应用了重介分选的原理,又利用了滚筒回转和矿浆运动的动力作用。
  1 结构组成及工作原理
  章村矿洗煤厂使用的LXG1860重介螺旋滚筒分选机主要由滚筒、入料溜槽、矿浆管、支撑轮和驱动装置等组成(见图1)。其主要技术参数如表1:

  滚筒由一个中空的圆柱筒构成,两端装有筛篮,用于排出90%以上的介质,滚筒及筛篮内壁焊有多头螺旋叶片,用于排出物料。整个筒体由左右四组轮胎支撑,筒体呈倾斜安装,为防止其轴向移动,筒体两侧各装一个轴向止退轮胎,支撑在止退盘上。滚筒的转动由电动机通过减速器带动支撑轮,再借助摩擦力驱动。入料溜槽悬臂伸入筒内,与其并列安装有矿浆管,用以输送介质。介质是由磁铁粉与水按照分选要求精确配置而成的具有一定密度的悬浮液。
  原煤和具有一定密度的介质分别通过入料溜槽和矿浆管进入到分选滚筒中部,物料在介质中按密度、粒度和形状分层。由于筒体呈倾斜安装,轻物料(块精煤)在介质流的动力作用下,流向筒体低的一端排出成为精煤;沉积在筒壁的重物料(矸石)由筒壁上的螺旋叶片推向筒体高端排出。
  2 影响因素及使用效果
  影响滚筒分选效果的因素有:落料点位置、螺纹高度及间隙宽度、滚筒角度、介质密度、滚筒转速等。其中,落料点位置、螺纹高度及间隙宽度、滚筒角度在安装设备后已固化。在系统调试过程中,一般通过调整滚筒的转速、介质密度以获得良好的排矸效果。
  一般情况下,给煤量大、矸石含量高时,可以适当加快滚筒转数。相同条件下,转数过快,矸石排量增加,容易损失精煤;反之,容易精煤夹矸高。章村矿根据三井块煤煤质情况,螺旋滚筒转速通常控制在12~15转/分。
  对于介质密度,当密度高时,精煤夹矸高,密度低时,矸石带煤高。为保证排出纯矸,章村矿螺旋滚筒排矸工艺悬浮液密度设定在1.65g/cm3左右。
  章村矿选煤厂对三井块煤排矸,要求保证排出纯矸,对块精煤要求相对较低,可根据市场情况直接销售或进入重介系统分选。通过一年多的生产运行,无论井下原煤灰分的波动多大,排出矸石均在75%以上,很好的完成了排矸任务。
  3 结构问题及改进
  然而,在设备维护、文明生产等方面,设备本身却存在了不少细节问题,带来了诸多麻烦。本文主要结合实际生产,列举部分需要改进的地方,希望该类分选机能够进一步得到完善,获得广泛的适应性。
  3.1支撑轮结构
  重介螺旋滚筒分选机含有四组十六个支撑轮,在该分选机中起着支撑滚筒体旋转的作用;同时,一侧的两组支撑轮与驱动装置连接,将动力传递给滚筒。每组支撑轮的第一个与第二个轮之间、第三个与第四个轮之间的轴上装有轴承座,就这样,一根轴安装四个支撑轮,通过轴承座将每组支撑轮固定于设备机架上。这种结构简单有效,且支撑轮为常见轮胎,具有很好的耐用性。然而,在生产中突然出现爆胎,需要及时更换支撑轮时,这样的结构设计为尽快处理事故带来了麻烦。
  如果每组支撑轮中的两端支撑轮需要更换时,微微提起滚筒体后,可直接拆卸轮胎与联轴器上的螺栓更换。如果每组支撑轮中间两个支撑轮需要更换时,就必须将需换支撑轮一侧的轴承座、支撑轮全部从轴上拆卸下来才可进行更换。这样以来,问题不大却耗时较长,不利于事故的及时处理,延误生产。
  为了减少事故处理时间,须配备一整组支撑轮随时更换,但过于占厂房空间;同时一组同时更换,过于笨重,需要多人协作。所以该结构迫切需要改进。
  笔者建议,可将支撑轮改为两个一组,每组支撑轮由一个轴承座与设备机架连接;与驱动装置相连接的一侧支撑轮,组与组之间使用一段轴与联轴器连接起来,保证动力传递给每一个支撑轮。
  3.2筛篮结构
  筛篮位于滚筒体两端,用于排出90%以上的介质。排矸端筛篮大端直径1800mm,高1000mm。块煤端筛篮大端直径1800mm,高600mm。两个筛篮都是由圆钢、钢板焊接出一个牢靠的框架后在其内焊上不锈钢筛网,然后在其上再焊接螺旋叶片与滚筒内螺旋叶片衔接,用于物料的排出。更换一次这样的筛篮成本较高,而且,筛篮的损坏多为不锈钢筛网的断裂损坏,由圆钢、钢板组成的框架及螺旋叶片还可以继续使用,因此更换掉整体相当浪费,不符合当前增收节支的精神。同时,更换一次筛篮十分费力,因此该结构也有改进的必要。
  章村矿洗煤厂采用将钢结构框架与不锈钢筛网分成两个独立部分的方法就基本解决了这一问题。其中,钢结构框架包括支撑不锈钢筛网的结构和螺旋叶片;不锈钢筛网含有简单的框架及不锈钢筛条。安装时,先将钢结构框架安装在滚筒端,再在钢结构框架上附上不锈钢筛网。在以后的更换中,紧紧更换外层的不锈钢筛网即可。这种方法方便简单,节省了材料,减少了工时。
  3.3止退盘结构
  止退盘为排矸端筛篮与滚筒体之间直径大于滚筒直径的大圆盘,由于螺旋滚筒为倾斜放置,止退盘与两个止退支撑轮配合使用,用于防止滚筒体轴向向下滑动。在螺旋滚筒分选机运行过程中,止退盘随滚筒做圆周运动,矸石与部分介质被螺旋叶片推向矸石排料端。在排料端介质与止退盘接触,由于止退盘直径较大于滚筒体,回收介质的溜槽不能完全囊括止退盘,造成介质随止退盘的向上转动流出溜槽,造成了介质的严重流失。
  解决这类问题的常用方法是加大回收介质溜槽的开口,使之囊括随止退盘流出介质的落点即可。然而由于空间有限,这种方法仅能解决部分,仍有较多的介质,连续滴出。
  经过长时间的观察分析,章村矿洗煤厂在止退盘因旋转而带出介质的那一点上增加了用角铁和皮带制作的介质清扫装置。该介质清扫装置,能够有效的清除粘沾在止退盘上的介质,减少了介质的流失,保证了文明生产。
  4 结语
  随着社会的进步以及人们生活水平的提高,工业、企业的建设标准也越来越高,洗煤厂设计除了满足功能性需求外,还要求美观、方便。针对不合理设备的改进,能够改善工作环境,优化选煤系统,提高系统稳定性、可靠性和安全性,保证生产系统的正常运行。同时,减少维修人员的劳动强度,减少日常维护量用也将是设备设计中进一步考虑的问题。
来源:《科技视界》2015年第5期
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