申雪飛

（潞安化工集團(tuán)左權(quán)五里堠煤業(yè)有限公司， 山西 晉中 032600）

引言

脫介篩是選煤廠重要設(shè)備之一，脫介篩工作時(shí)主要利用篩板對(duì)精煤表面吸附的磁鐵礦粉進(jìn)行分離。選煤廠脫介篩篩板主要為聚氨酯材質(zhì)，具有很好的耐磨性以及流水性，脫介篩篩板主要安裝在脫介篩規(guī)座上，在實(shí)際選煤過(guò)程中篩板與脫介篩規(guī)座之間會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)磨損，從而導(dǎo)致篩板卡扣松動(dòng)，篩板容易脫落。當(dāng)設(shè)備在篩選過(guò)程中一旦出現(xiàn)脫介篩篩板脫落時(shí)，大量精煤沿篩選溜槽、管路進(jìn)入介質(zhì)系統(tǒng)，導(dǎo)致管路、篩下溜槽等出現(xiàn)嚴(yán)重堵塞現(xiàn)象。五里堠煤礦選煤廠在日常選煤過(guò)程中，主要采用人工巡檢的方式對(duì)篩板脫落、松動(dòng)情況進(jìn)行判斷，但是傳統(tǒng)人工方式勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度大、巡檢效率低，無(wú)法對(duì)篩板脫落情況進(jìn)行及時(shí)有效判斷，存在嚴(yán)重滯后性，無(wú)法滿足選煤廠安全高效選煤需求。

基于上述情況，五里堠煤礦選煤廠通過(guò)技術(shù)研究，決定對(duì)選煤廠脫介篩安裝一套篩板脫落在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

1 脫介篩篩板脫落監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)及原理

1.1 篩板脫落監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)組成

1）五里堠煤礦脫介篩安裝的篩板脫落裝置主要由異物檢測(cè)箱、分流管、篩下管路、檢測(cè)探板、光電開(kāi)關(guān)、控制器和報(bào)警器等部分組成，該裝置結(jié)構(gòu)示意圖如圖1 所示。

2）篩下管路通過(guò)三通分別與脫介篩下溜槽管路入以及異物檢測(cè)箱分流管連接，分流管采用傾斜布置方式，分流管與篩下管路布置夾角為55°；為了保證篩下管路正常卸料，分別在分流管與篩下管路以及異物箱相交處安裝一個(gè)導(dǎo)流板，導(dǎo)流板寬度為篩下管路直徑的1/4。

3）異物箱采用鋼板焊制成矩形，異物箱長(zhǎng)度為1.5 m、寬度為0.8 m、高度為0.5 m，異物箱頂部安裝蓋板采用轉(zhuǎn)軸固定連接，蓋板通過(guò)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)打開(kāi)蓋板，蓋板另一端伸出異物檢測(cè)箱側(cè)壁；光電開(kāi)關(guān)主要安裝在異物箱外側(cè)箱壁上，光電開(kāi)關(guān)與控制器有限連接，控制器與報(bào)警器連接，光電開(kāi)關(guān)主要用于檢測(cè)異物箱蓋板位置[1-2]。

4）檢測(cè)探板設(shè)置為“7”字形結(jié)構(gòu)，主要安裝在異物箱蓋板底板，檢測(cè)探板安裝時(shí)保證下端傾斜且與物料下落方向一致，檢測(cè)探板尺寸不僅滿足異物箱蓋板能夠正常關(guān)閉，又能保證能夠檢測(cè)異物箱有異物堆積；在異物箱底部安裝一個(gè)物料篦子，小顆粒物料可通過(guò)篦子篩漏，大顆粒物料則被擋在篦子上。

5）監(jiān)測(cè)器采用的是漫反射可調(diào)式光電開(kāi)關(guān)，信號(hào)為BR85-DL-VR3X/E, 控制器采用的是PLC 控制裝置；通過(guò)光電開(kāi)關(guān)及時(shí)對(duì)異物箱內(nèi)物料狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并及時(shí)將檢測(cè)信號(hào)發(fā)送至PLC 控制器內(nèi)，然后通過(guò)控制器分析處理發(fā)出警報(bào)[3]。

1.2 脫介篩篩板脫落監(jiān)測(cè)裝置工作原理

脫介篩正常工作時(shí)物料通過(guò)篩下管路以及異物箱正常卸料，此時(shí)檢測(cè)箱蓋板未發(fā)生移動(dòng)，光電開(kāi)關(guān)能夠檢測(cè)到蓋板存在不發(fā)生保護(hù)以及報(bào)警動(dòng)作；當(dāng)脫介篩篩板脫落后此時(shí)物料通過(guò)篩下管路進(jìn)入異物箱并堆積，物料堆積一定高度時(shí)會(huì)將“7”字型檢測(cè)探板頂起，從而帶動(dòng)異物箱蓋板順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，此時(shí)光電開(kāi)關(guān)無(wú)法檢測(cè)到異物箱蓋板，通過(guò)傳感器及時(shí)將檢測(cè)信號(hào)傳遞至PLC 控制器內(nèi)，控制器處理后利用RSLINK 通信給上位機(jī)報(bào)警器輸出報(bào)警。

2 裝置優(yōu)缺點(diǎn)及實(shí)際應(yīng)用效果分析

2.1 裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)

1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單：五里堠煤礦選煤廠脫介篩篩板脫落監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于安裝維護(hù)，成本費(fèi)用低，在實(shí)際應(yīng)用中故障率低。

2）應(yīng)用效果好：與傳統(tǒng)人工巡檢相比，脫介篩篩板脫落監(jiān)測(cè)裝置主要利用漫反射光電技術(shù)檢測(cè)原理及時(shí)反饋篩下物料異常狀態(tài)，然后根據(jù)異物箱蓋板移動(dòng)情況，利用光電開(kāi)關(guān)及時(shí)將信號(hào)傳遞至PLC 控制器并實(shí)施報(bào)警，整個(gè)保護(hù)動(dòng)作靈敏可靠、自動(dòng)化水平高，而且監(jiān)測(cè)效率高，大大降低了人工檢測(cè)勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度。

3）裝置結(jié)構(gòu)性能好：篩板脫落監(jiān)測(cè)裝置中異物箱蓋板以及光電開(kāi)關(guān)、PLC 控制器是整個(gè)裝置的核心部件，光電開(kāi)關(guān)安裝在異物箱外側(cè)，有效避免了物料對(duì)其撞擊，延長(zhǎng)裝置使用壽命，在蓋板底部安裝檢測(cè)探板，物料堆積后頂起探板實(shí)現(xiàn)蓋板移動(dòng)，縮短了物料堆積時(shí)間，提高了檢測(cè)時(shí)效性，整套裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全及靈敏度高[4-5]。

4）但是該裝置在實(shí)際應(yīng)用時(shí)還存在一些不足，主要表現(xiàn)在以下幾方面：由于異物箱蓋板重量大，而“7”字形檢測(cè)探板在頂撞蓋板時(shí)很容易出現(xiàn)變形現(xiàn)象，降低了裝置監(jiān)測(cè)靈敏度，需定期對(duì)檢測(cè)探板進(jìn)行更換；由于裝置保護(hù)動(dòng)作主要利用光電開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢查，但是由于選煤廠內(nèi)粉塵濃度大，光電開(kāi)關(guān)受干擾性大，出現(xiàn)誤保護(hù)動(dòng)作，所以需對(duì)裝置周圍進(jìn)行降塵處理。

2.2 應(yīng)用效果分析

檢測(cè)到9 次篩板松動(dòng)、脫落故障，并及時(shí)發(fā)出警報(bào)，檢修人員及時(shí)對(duì)篩板固定卡扣進(jìn)行預(yù)緊，對(duì)脫落的篩板及時(shí)進(jìn)行更換，大大提高了篩板脫落監(jiān)測(cè)效率；同時(shí)在整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程中無(wú)需人工干預(yù)，與傳統(tǒng)人工巡檢相比，減少了2～3 名作業(yè)人員，降低了勞動(dòng)費(fèi)用[6]。

選煤廠脫介篩安裝篩板脫落監(jiān)測(cè)裝置后，避免了因篩板脫落，導(dǎo)致精煤進(jìn)入介質(zhì)系統(tǒng)內(nèi)，造成管路堵塞以及系統(tǒng)紊亂現(xiàn)象，實(shí)測(cè)安裝該裝置后系統(tǒng)故障率由原來(lái)的18%降低至3%以下，設(shè)備維修費(fèi)用減少了25 萬(wàn)元。

3 結(jié)語(yǔ)

潞安化工集團(tuán)左權(quán)五里堠煤業(yè)有限公司選煤廠脫介篩篩板頻繁出現(xiàn)松動(dòng)、脫落現(xiàn)象，造成篩下管路堵塞、介質(zhì)系統(tǒng)紊亂等現(xiàn)象，由于采用傳統(tǒng)人工巡檢時(shí)勞動(dòng)作業(yè)強(qiáng)度大、巡檢效率低，無(wú)法滿足選煤廠安全高效選煤要求；通過(guò)技術(shù)研究設(shè)計(jì)了一套以光電開(kāi)關(guān)、控制器為核心的篩板脫落監(jiān)測(cè)裝置，該裝置投入使用后對(duì)篩板脫落監(jiān)測(cè)效果好，自動(dòng)化水平高，大大降低了人工作業(yè)強(qiáng)度，填補(bǔ)了脫介篩篩板脫落故障在線檢測(cè)保護(hù)裝置的空白，解決了人工巡檢時(shí)故障發(fā)現(xiàn)難度大、滯后性嚴(yán)重等技術(shù)難題，該裝置得到了礦領(lǐng)導(dǎo)一致認(rèn)可，并在其他選煤廠中進(jìn)行推廣應(yīng)用，取得了顯著應(yīng)用成效。

2021 年3 月23 日五里堠煤礦對(duì)選煤廠脫介篩安裝了一套篩板脫落監(jiān)測(cè)裝置，截至2020 年12 月通過(guò)9 個(gè)月實(shí)際應(yīng)用效果來(lái)看，該裝置投入使用后共計(jì)