杜龍

（淮北礦業(yè)集團(tuán)集團(tuán)公司 臨渙選煤廠 安徽 淮北 23500）

摘 要： XG3003B型跳汰機(jī)選型后成功的運(yùn)用在楊柳選煤廠，它主要由機(jī)體、風(fēng)閥系統(tǒng)、自動(dòng)排料系統(tǒng)組成，操作簡(jiǎn)單效率高，這里介紹該型跳汰機(jī)工作原理結(jié)構(gòu)和工藝流程。

關(guān)鍵詞： 跳汰機(jī)；原理；結(jié)構(gòu)；工藝流程

1 、簡(jiǎn)介

楊柳選煤廠是井口型動(dòng)力煤選煤廠，由中煤國(guó)際工程集團(tuán)南京設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，年設(shè)計(jì)產(chǎn)量為180mt/a，現(xiàn)有2條生產(chǎn)線。由于煤質(zhì)及用戶需求等要求，采用的是跳汰洗選，煤泥壓濾回收生產(chǎn)工藝（圖一），跳汰機(jī)使用XG3003B型跳汰機(jī)，實(shí)現(xiàn)原煤全粒級(jí)入洗控制精煤灰分。

2、 XG3003B工作原理

XG3003B型跳汰機(jī)是單段三室的，就是只有一個(gè)矸石段，由三個(gè)隔室即三個(gè)跳汰室組成。各隔室之間以及隔室和排料道之間設(shè)有隔板，避免跳汰機(jī)工作時(shí)水流的相互竄擾，隔板延伸到機(jī)體底部，只留下物料的通道。與SKT型跳汰機(jī)相仿，物料輸送到跳汰機(jī)篩板上，形成一個(gè)密集的物料層，這個(gè)密集的物料層稱為床層。床層透過(guò)篩板在風(fēng)閥系統(tǒng)的作用下周期地注入一個(gè)上下交換的水流，物料在這個(gè)力的作用下進(jìn)行分層篩選。

3、 主要結(jié)構(gòu)及性能

3.1 機(jī)體

XG3003B為過(guò)渡形式單段三室的跳汰機(jī)室寬度3000mm，跳汰室長(zhǎng)度矸石段3300mm，，過(guò)渡形能使脈動(dòng)水流在沿跳汰室寬度上分布比較均勻，上機(jī)體上部?jī)蓚?cè)加不銹鋼襯板，排料道采用不銹鋼制作，空氣室鋼板采用16Mn，厚度16mm，補(bǔ)充水管采用耐磨管。

3.2風(fēng)閥系統(tǒng)

風(fēng)閥系統(tǒng)風(fēng)閥是跳汰機(jī)的關(guān)鍵的部件，是控制壓縮空氣循環(huán)進(jìn)入和排出跳汰分室的裝置。風(fēng)閥的結(jié)構(gòu)直接影響著水流在跳汰機(jī)中的振動(dòng)特性，楊柳選煤廠使用的是電控氣動(dòng)蓋板風(fēng)閥系統(tǒng)。該閥由數(shù)控系統(tǒng)、電磁換向閥、氣缸和風(fēng)閥蓋板等部件組成。進(jìn)氣時(shí)，電磁換向閥的一個(gè)進(jìn)氣孔與氣動(dòng)缸的下口接通，高壓風(fēng)進(jìn)入氣缸下部，推動(dòng)活塞上升，活塞桿將風(fēng)閥蓋板提起，壓縮空氣立即進(jìn)入空氣室。進(jìn)氣結(jié)束時(shí)，電磁閥換向，將氣缸的下口與排出孔接通，放出活塞下部的高壓風(fēng)，同時(shí)將氣缸的上口與進(jìn)氣孔接通，向氣缸上部導(dǎo)入高壓風(fēng)，將活塞壓向下部，風(fēng)閥蓋板關(guān)閉，出現(xiàn)膨脹期。排氣過(guò)程由另一套專門排氣的數(shù)控風(fēng)閥工作，不同點(diǎn)是空氣室的排氣管出口直通大氣。排氣后蓋板閥將排氣管關(guān)閉，進(jìn)入壓縮期，膨脹、壓縮完成一個(gè)跳汰周期。

3.3自動(dòng)排料系統(tǒng)

楊柳選煤廠使用的是閘板式自動(dòng)排料機(jī)構(gòu)，它是將床層按密度分好層次后的物料準(zhǔn)確、及時(shí)和連續(xù)地排出，以保證床層穩(wěn)定和產(chǎn)品質(zhì)量的重要部件，使跳汰機(jī)達(dá)到較高的處理能力和較好的分選效果。

（1）系統(tǒng)原理結(jié)構(gòu)：浮標(biāo)、帶導(dǎo)輪的浮標(biāo)架子、空芯變壓器、調(diào)節(jié)空芯變壓器高度的螺母手輪、有空芯變壓器激磁電源的放大轉(zhuǎn)換電路及浮標(biāo)傳感器構(gòu)成床層測(cè)量裝置；由伺服放大器、操作器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、位移反饋電路、連標(biāo)、直閘板構(gòu)成自動(dòng)排料系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

（2）浮標(biāo)檢測(cè)傳感器采用德國(guó)巴達(dá)克式超聲波位移傳感器，浮標(biāo)裝置全部采用不銹鋼制作。工作原理：浮標(biāo)在脈動(dòng)水流中上、下移動(dòng)，其移動(dòng)幅度通過(guò)指示器從刻度板上讀出，與導(dǎo)桿相連的環(huán)狀磁塊與位移傳感器產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)幅度即為浮標(biāo)移動(dòng)距離。位移傳感器由包含有發(fā)送器和接收器的測(cè)量頭以及環(huán)狀磁塊包圍的發(fā)射機(jī)傳輸線組成，環(huán)狀磁塊產(chǎn)生的磁場(chǎng)與發(fā)送器產(chǎn)生的高密度脈沖的電流磁場(chǎng)相交便產(chǎn)生一個(gè)超聲波信號(hào)，該信號(hào)被接收器接收，從電流脈沖信號(hào)的發(fā)出到產(chǎn)生超聲波信號(hào)之間的時(shí)間差便可判斷出浮標(biāo)位移的多少，位移傳感器又將這個(gè)信號(hào)轉(zhuǎn)換成4～20mA的電流，再輸入到PLD控制器轉(zhuǎn)換成實(shí)際的數(shù)值。

（3）系統(tǒng)工作分析：系統(tǒng)投入自動(dòng)運(yùn)行后，如果閘板開(kāi)度合適，排料速度等于來(lái)料速度，床層厚度穩(wěn)定在給定值，此時(shí)，調(diào)節(jié)器輸入偏差信號(hào)為零，使輸出電流維 持不變。如果執(zhí)行器位移反饋電流與調(diào)節(jié)器輸出相等，則伺服放大器沒(méi)有輸出，執(zhí)行機(jī)構(gòu)拉桿和閘板開(kāi)度不變；當(dāng)來(lái)料速度小于排料速度時(shí)，床層變薄，浮標(biāo)下落，床層厚度信號(hào)小于給定值，調(diào)節(jié)器輸入負(fù)偏差信號(hào)，使輸出電流按比例、積分、微分規(guī)律下降，逐漸小于執(zhí)行器位移反饋電流，于是伺服放大器有對(duì)應(yīng)輸出，使執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)閘板減小開(kāi)度，排料速度相應(yīng)降低，床層厚度隨之回升，直到排料速度與來(lái)料速度平衡，床層厚度重新穩(wěn)定于給定值止。調(diào)節(jié)器輸入再次失去信號(hào)，使輸出電流穩(wěn)定于一個(gè)新的數(shù)值，執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)閘板又停在與此電流相對(duì)應(yīng)的開(kāi)度。如果來(lái)料速度增大，床層厚度高于給定厚度，調(diào)節(jié)器輸入正偏差信號(hào)，其輸出電流上升。當(dāng)輸出電流大于執(zhí)行器位移反饋電流時(shí)，伺服放大器的輸出將使執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)閘板增大開(kāi)度，于是排料速度增大，床層厚度穩(wěn)定于給定值為止。

4、 工藝流程分析

從楊柳選煤廠流程（圖一）中可以看出，若是只洗選原煤分級(jí)篩篩上物（>13mm）時(shí)，煤泥水濃度基本可以保證，但當(dāng)原煤灰分較高（有時(shí)達(dá)到50%以上），特別是篩下物灰分高，單靠洗選大塊，產(chǎn)品灰分（26%～29%）時(shí)就難以保證。必須帶一部分原煤進(jìn)跳汰機(jī)入洗時(shí)，大量細(xì)顆粒進(jìn)入循環(huán)水，兩臺(tái)壓濾機(jī)處理能力不夠。僅靠沉降過(guò)濾離心機(jī)（臥脫）來(lái)回收細(xì)顆粒顯然是無(wú)能為力的，致使大量超細(xì)顆粒在循環(huán)水中不斷積聚，煤泥水濃度一度達(dá)到400g/L左右，即使增加絮凝劑用量并在循環(huán)水中添加凈水劑（氯化鈣或硫酸鋁）也降不下去，生產(chǎn)過(guò)程非常被動(dòng)。通過(guò)這個(gè)流程的分析，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，因原始設(shè)計(jì)，外運(yùn)產(chǎn)品的質(zhì)量保證僅依靠跳汰洗選是難以完成的，特別是楊柳煤礦的煤質(zhì)變化較大，時(shí)有斷層及高灰煤進(jìn)入選煤廠，這就需要篩分配煤、原煤部分跳汰入洗來(lái)解決。

5、 結(jié)語(yǔ)

選煤廠最終產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，除與跳汰選煤工藝流程有關(guān)外，在很大程度上還取決于原煤性質(zhì)、跳汰機(jī)結(jié)構(gòu)特性。制定跳汰選煤工藝流程的主要依據(jù)是原煤產(chǎn)能、用戶對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、跳汰機(jī)本身的工藝性。這里有個(gè)原則，那就是保證洗選質(zhì)量，保證各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以取得利潤(rùn)最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]崔向東. 動(dòng)篩跳汰機(jī)在選煤過(guò)程中的應(yīng)用[J]. 煤炭技術(shù)，2013，（04）：111-113.

[2]武維承，王斌，吳廣明，李曉鵬. 動(dòng)篩跳汰機(jī)篩下物成因分析及研究[J]. 煤炭科學(xué)技術(shù)，2012，（02）：125-128.

[3]王孟浩. 淺析動(dòng)篩跳汰機(jī)原理及在原煤準(zhǔn)備車間的應(yīng)用[J]. 中國(guó)西部科技，2011，（19）：29-30.

[4]凌志煒. 動(dòng)篩跳汰機(jī)在曙光煤礦選煤廠原煤分選中的應(yīng)用[J]. 河北煤炭，2011，（01）：53-54.