YT-14型跳汰機自動排料裝置的研制與應用

摘要：龐莊選煤廠是一座設計能力為80萬噸的老型洗煤廠，后經過改進生產能力逐步提升為120萬噸。隨著設備的老化，洗煤機的性能在逐漸降低，洗選效率得不到有效發揮，特別是在排料方面已遠遠不能滿足和適應現在生產的需要。為此，通過研究分析決定對其進行改造。

關鍵詞：洗煤機 自動排料 浮標閘門

0 引言

跳汰機排料裝置是跳汰機控制的一個主要部分，直接決定著跳汰選煤的效率以及精煤產率和質量。由于龐莊煤礦選煤廠屬于典型的老廠，設備老化，尤其是我廠現在正在使用的跳汰機的排料裝置采用的是下部排料輪式排料，其對矸石帶煤、及中煤質量和產率的反應滯后，不利于排料控制，且其已磨損嚴重并到了無法修補的狀態，跑、冒、滴、漏嚴重，嚴重制約選煤生產及洗后產品質量，為優化選煤工藝、提高產品質量及生產效率，增加經濟效益，為企業的可持續發展奠定技術基礎，我廠技術人員利用現有設備，在分析、研究跳汰機自動排料的基本原則和要求的基礎上，提出了對現有跳汰機排料裝置進行改造，將排料輪排料改造為浮標閘門自動控制系統。

1 跳汰機排料控制的技術現狀

跳汰機是選煤的主要設備之一，長期以來得到了廣泛的應用和發展，對其實現自動控制具有重大的經濟效益。跳汰機控制的主要內容為分層和排料的控制，其中排料控制是跳汰選煤的重要環節，其性能直接影響產品的質量。但因為排料過程是典型的大滯后、非線性的復雜系統，存在許多不確定的因素，很難建立精確的數學模型。

目前，常見的排料裝置有閘板式和葉輪式兩種，大多采用PID 調節器來實現排料系統的自動控制。目前的自動排料控制系統，一般通過采集床層的著床信號(重產物床層厚度) 控制排料，而所控制的重產物床層厚度與產品組成之間的精確數學模型是未知的，另外，由于分層效果未知，無法根據分層效果進行風水制度的控制，因此，控制各產品中的污染指標或帶煤損失這一控制跳汰機的基本要求較高。

龐莊煤礦選煤廠屬于典型的老廠，設備老化，尤其是我廠現在正在使用的跳汰機的排料裝置采用的是下部排料輪式排料。我廠技術人員在分析、研究跳汰機排料的基本原理的基礎上，提出了對現有跳汰機排料裝置進行改造。

2 項目目的和意義

經過現場分析，我們決定采用目前國內較為先進的自動排料裝置。由于跳汰機的重產品排出要求及時、連續、穩定、均勻，而排料的不連續性會造成床層不穩，時薄時厚，給產品質量帶來了較大影響。該產品結構簡單，便于操作，性能可靠，設計合理，預計綜合改造后，自動排料裝置滿足龐莊礦選煤廠的生產需要，跳汰機分選效果顯著提高，保證精煤質量，矸石產率降低1%，此項目意義重大，此系統運行可靠，故障易于排除，價格低廉等特點，是一種先進的實用技術。

3 項目方案的確定和實施情況

3.1 項目方案的確定

我們的基本控制思想是引入跳汰選煤規則及熟練操作人員長期積累的控制經驗，排料裝置通過一浮標作為傳感源，浮標準確地把探測出的床層厚度通過傳感系統傳遞到控制器中，控制器根據接收到的數據自動對排料的大小進行調節，從而保持床層的穩定。此系統操作采用人體界面操作終端機GOT，待監控床層的狀況及排料工作狀況實時動態顯示，增強操作界面的友好性。浮標對床層的監控時間通過觸摸屏進行靈活調整，根據煤質情況的不同而進行相應的調整，操作及調節簡易明了。浮標對床層的監控時間通過觸摸屏進行靈活調整，根據煤質情況的不同而進行相應的調整，操作及調節簡易明了。

3.2 實施中出現的問題及采取措施

實施中經常出現無運行測量信號，故障原因較多，但也比較容易判斷，首先查看浮標外部有無被卡住的異物，探測器周圍環境衛生狀況，再檢查有無控制電源等。如一切檢查正常，則可判定是探測傳感器失靈。

4 技術經濟指標和性能情況

主要研究、試驗內容是傳感器的靈敏度、可靠性。一臺PLC主機帶兩臺探測儀，對探測床層的及時、準確性及操控性，通過研究試驗，達到對床層探測能實時、準確、可靠地將探測結果以數字形式顯示出來，并及時地通過控制器實現對排料的控制，實現對選煤排料地實現控制，提高品種煤回收率。

主要技術經濟指標。①顯示探測結果。②查詢任意時該的測量結果。③故障預警功能。④排料控制顯示。⑤手動控制顯示。⑥主操作界面。研制成功后自動排料裝置能夠很好地控制床層運動地穩定性，提高分選效率及品種煤回收率，同時降低矸石產率，能很好地實現降本增效。

5 技術原理的計算

工作原理：排料輪連續排料機構由檢測機構(浮標)、傳感裝置(直線位移傳感器)、控制機構(操作臺)、執行機構(直流電機、減速機 排料輪)組成。洗煤司機在操作臺上根據原煤和產品質量要求設定重產品床層厚度給定值及其浮標配重，執行機構根據浮標實際檢測重產品厚度與給定值之差進行動作，若實測值大于給定值，排料輪轉速加大，增大排料量；

6 推廣應用前景

由于本課題有效的解決了選煤生產中的排料控制，使跳汰機的重產品排出及時、連續、穩定、均勻，提高品種煤質量、回收率及生產效率。該系統結構簡單，便于操作，性能可靠，故障率低。因此，本課題完成后具有廣泛的推廣使用價值和較好的推廣前景。

7 結論

7.1 該系統是所用一次傳感元件浮標結構，標頭為雙流線型，符合床層流體力學參數，傳感裝置與浮標受力作用，使浮標在床層中仿自由浮標，故浮標測量準確。

7.2 該儀器的投資小，效益較為明顯。就我廠而言，有效地提高了跳汰機分選效果，保證品種煤質量，并為今后的可持續發燕尾服工作打下堅實的基礎。

綜上所述，“跳汰機自動排料裝置的研制與應用”具有測量準確，性能可靠，故障率低，價格低廉等特點，是一種先進的具有開創性的實用技術，它的開發成功具有較高的技術水平和很好的推廣應用價值。

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