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        神華韓家村選煤廠SSC600分級破碎機優(yōu)化改造

        2022-04-20 04:38:10
        煤炭加工與綜合利用 2022年2期
        關鍵詞:產品

        陳 通

        (1.中煤科工集團唐山研究院有限公司,河北 唐山 063012;2.河北省煤炭洗選工程技術研究中心,河北 唐山 063012)

        神華韓家村選煤廠兩期改造工藝均采用了重介淺槽系統(tǒng),原煤通過篩分準備,篩上物50~200 mm塊煤直接入淺槽分選,分選出矸石和精煤2種產品,精煤部分通過雙層篩脫介,50~200 mm塊精煤進入SSC600分級破碎機進行破碎,一期破碎機產品出料粒度≤40 mm,單臺破碎機處理能力為200 t/h。破碎后的精煤經過分級篩保留3~50 mm物料與淺槽后篩分精煤匯合經膠帶入成品倉。一期SSC600分級破碎機投產后,精煤破碎出料粒度能夠滿足工藝使用需求,但使用現場的實際需求處理能力和產品的設計要求處理能力有差距,物料最大瞬時入料量比原定參數高出約20%,這就使得破碎機破碎腔體內出現間斷性卡堵現象,卡堵造成破碎機失速報警停車,整個工藝系統(tǒng)受集控信號閉鎖調控全部停止運行,清理破碎腔體內卡堵物料往往花費1~2 h,影響了選煤系統(tǒng)的穩(wěn)定性,也降低了生產效率和選煤廠經濟收益。在這種情況下,二期SSC600分級破碎機需要在原一期設計參數的基礎上進行優(yōu)化升級,解決現有破碎腔體物料卡堵問題,并在一定程度上降低過粉碎率,增加高價值塊精煤產出量,提高選煤廠經濟效益。

        1 SSC600分級破碎機結構介紹

        SSC600分級破碎機由主機和傳動系統(tǒng)組成,主機部分又分為破碎輥總成、破碎腔體、軸承座組件、機架4個部分,傳動系統(tǒng)由電機、液力偶合器、減速機、聯(lián)軸器4個部分組成,見圖1。整臺設備通過電機接電獲得動力,由液力耦合器彈性傳動力矩、減速機減速提升扭矩,帶動2個破碎齒輥旋轉,破碎齒輥轉速為106 r/min,破碎齒間隔咬合物料并通過撕裂、拉扯、擠壓將其破碎成符合粒度要求的小塊產品。破碎機整機配備獨立電控系統(tǒng),能夠實現破碎齒輥的正反轉、失速保護、電流保護、自動潤滑等功能,并留有通訊接口接入選煤廠集控系統(tǒng),實現全系統(tǒng)集中控制。

        圖1 SSC600分級破碎機結構

        2 兩期工藝參數對比細化

        由于一期2臺分級破碎機產品參數嚴格按照單臺出料粒度≤40 mm、200 t/h的處理能力設計,使得產品設計時破碎齒外形較小,兩齒輥齒頭交叉間隙也相對較小,當瞬時入料塊煤量超過設定值時,大量物料無法同時通過,容易在破碎腔體內形成堆積,造成卡堵故障。同時,較小的齒型使得出料產品過粉碎率高、破碎齒壽命相對較短。

        二期選煤工藝仍采用重介淺槽系統(tǒng),產品布局與一期完全相同,通過一期破碎機情況反饋,破碎機參數更改為:入料50~200 mm塊精煤,出料≤50 mm,單臺破碎機處理能力250 t/h。由于產品外形尺寸應與一期相同,且傳動零件參數不變?;诖耍瑢善诋a品大結構設計成相同尺寸,既能降低產品圖紙繪制工作量,又能為選煤廠節(jié)省配件成本。

        3 破碎腔體結構和齒板齒型優(yōu)化設計

        基于二期產品參數要求,破碎機結構中除破碎輥座、齒板和側梳齒外,在調整軸套的基礎上其余零部件應與一期設備完全相同。

        3.1 一期和二期腔體結構對比

        一期SSC600分級破碎機在腔體內齒輥上方設計了阻料梁結構,見圖2。阻料梁部件雖然能阻止塊煤對齒板緊固螺栓的沖擊,但在塊煤大量進入破碎腔時,也使其無法在阻料梁部分通過,嚴重影響產品處理能力,同時不方便齒板和緊固螺栓組件的更換。

        圖2 一期破碎腔結構

        二期SSC600分級破碎機設計時考慮到塊精煤硬度較低,對齒板緊固螺栓的沖擊較小,將阻料梁部件去除,以齒板上的不完全齒結構代替,見圖3。

        圖3 二期破碎腔結構

        3.2 一期和二期齒板結構對比

        一期破碎齒板齒頭小、齒間距小、齒輥齒頭交叉間隙小、梳齒間距小,見圖4。這種基于出料產品嚴格要求的設計方式能夠有效控制產品出料粒度≤40 mm,但由于選煤廠實際入料量和瞬時入料量遠大于理論入料量,該設備處理能力富余系數不足,腔體間歇性卡堵,且由于破碎齒形態(tài)較小,齒頭磨損相對較快。

        圖4 一期破碎齒結構

        二期破碎齒板齒頭加大、齒間距加大、齒輥交叉間隙加大、梳齒間距加大,見圖5。在保證出料粒度≤50 mm的前提下,減少了齒頭數量。

        圖5 二期破碎齒結構

        4 二期分級破碎機優(yōu)化改造后參數特點

        二期SSC600分級破碎機優(yōu)化改造后,與一期產品對比,齒頭高度增加了15 mm,齒頭長度增加了22 mm,齒尖線速度增加了0.06 m/s,齒頭安裝仰角提升1.6°,軸向間距增加了14 mm,每塊齒板上齒頭數量減少了14個;去除阻料梁部件增加了有效破碎長度330 mm。齒頭的增高和齒間距的增大有利于大塊精煤的咬合;齒數減少有利于減少同一塊精煤被咬合的點數,極大的降低過粉碎率;齒尖線速度增加有利于為落料精煤提速,提升通過率;阻料梁部件的去除使輥長度方向上的破碎有效長度增加,進一步緩解了瞬時過量物料的沖擊。

        5 優(yōu)化改造效果

        二期SSC600分級破碎機在神華韓家村選煤廠第二生產系統(tǒng)應用后改造效果顯著,破碎機整體處理能力和瞬時處理能力得到大幅度提升,破碎腔體再未出現卡堵現象,破碎機上下游集控閉鎖設備未見突發(fā)停機現象,破碎機出料粒度成塊率得到提升。

        5.1 處理能力得到提升

        塊精煤最大瞬時入料量達280 t/h,破碎腔體未出現卡堵問題,最大處理能力至少提高40%,每周因腔體卡堵造成的檢修時間縮短2.5 h,周降低生產損失45萬元。

        5.2 出料成塊率明顯提高

        出料精煤產品13~50 mm塊產率提升5.7%,6~13 mm塊率提升2%,3~6 mm塊率提升0.5%,3 mm以下粉煤率下降8.2%,見表1和圖6。齒板更換周期由一期的18個月延長至36個月,3 a生產經濟收益增加約430 萬元,塊煤總量提升,經濟收益增加6.58%。

        表1 一期和二期破碎機出料粒度組成

        圖6 出料粒度對比

        5.3 設備維護頻率降低、生產損失降低

        一期破碎機緊固齒板螺栓或更換齒板時需拆裝阻料梁部件,平均拆裝時間70~90 min,二期去除阻料梁部件后可直接操作,單次拆裝阻料梁降低生產經濟損失約22萬元,齒板磨合期間螺栓緊固周期由原來20 d延長至40 d,操作難度大大降低,螺栓松動周期明顯延長。

        6 結 語

        韓家村選煤廠二期SSC600分級破碎機優(yōu)化改造成果顯著,不僅解決了破碎腔體間歇堵料問題,提升了破碎機產品可靠性,而且提高了出料產品3~50 mm粒級產率,延長了齒板壽命,節(jié)約了大量的設備維護時間,大大降低了人力成本和配件成本,為一期破碎機產品齒輥更換提供了保障,為同系列破碎機產品提供了寶貴資料,經濟效益和社會效益顯著。

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