NG-30濃縮機的技術改造

武振峰

(冀中能源股份有限公司　邯鄲云駕嶺礦,河北　邯鄲　056300)

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NG-30濃縮機的技術改造

武振峰

(冀中能源股份有限公司邯鄲云駕嶺礦,河北邯鄲056300)

[摘要]文章剖析了原有NG-30濃縮機存在的問題,并分別從驅動裝置、提耙裝置、入料方式、耙架等方面介紹了改造方案,就改造完成后新型NZT-30濃縮機的運行工況及使用效果作了分析。新型周邊傳動中心自動提耙濃縮機的應用,有效地提高了云駕嶺礦選煤廠的煤泥水處理能力,并解決了因煤泥量大造成的濃縮機停車事故隱患。

[關鍵詞]濃縮機；周邊傳動；自動提耙；技術改造

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.28.073

1概述

云駕嶺礦選煤廠是一座礦井型選煤廠,洗煤工藝為跳汰洗選,煤泥回收系統采用雙濃縮雙回收工藝,洗水經一級濃縮機濃縮后由旋流器、高頻篩回收粗煤泥,高頻篩篩下水由二級濃縮機濃縮后,由壓濾機回收細煤泥。隨著入洗原煤的末煤量逐年增加,生產過程中產生的煤泥量也隨之增加,一級NG-30濃縮機轉動鋼軌磨損嚴重,摩擦系數小,傳動力矩小,經常造成壓耙子事故,致使循環水濃度大,煤泥水外排,嚴重影響選煤正常生產。結合濃縮機設計原理和選煤廠現狀,對NG-30型濃縮機進行了機械和電氣化方面改造,有效提高了濃縮機濃縮能力及傳動效能,避免了壓耙子事故。

2原濃縮機工作狀況

云駕嶺礦選煤廠原有的NG-30型普通濃縮機是一臺普通耙式濃縮機,設計深度為3.975米,沉淀面積為707平方米,處理能力為58噸/小時。驅動裝置為周邊機械驅動,由兩排刮板刮除煤泥,耙架鋼結構腐蝕老化嚴重。隨著原煤煤質逐漸變差,選煤廠煤泥水處理能力不足問題尤為突出,原有NG-30型濃縮機不能滿足煤泥水處理要求。當單位時間內濃縮機入料料漿煤泥含量大時,容易出現處理能力不足,煤泥聚集現象,當出現大量煤泥聚集情況時就會導致壓耙子事故,必須停止生產,將30米濃縮池內所有煤泥水全部排出,排空后將30米濃縮池內所有沉積的煤泥人工進行清除,處理事故需要12小時左右,才可恢復生產。處理事故時間長,工人勞動強度特別大。并且由于NG-30型濃縮機在連續工作過程中固體顆粒的沉降與澄清水上升運動方向相反,細泥顆粒容易被上升水流帶入溢流,細泥顆粒必然在循環水系統中不斷循環積聚,使洗水濃度增高,影響跳汰分選效果及產品質量。圖1為原濃縮機示意圖。

圖1　原濃縮機示意

3NG-30型濃縮機的改造

針對上述問題,2014年7月對NG-30型濃縮機進行了技術改造,改造成NZT-30型高效濃縮機,改造方案主要圍繞以下幾點進行。

3.1周邊驅動裝置

原濃縮機為鋼軌—單行走鋼輪機械驅動,改造后采用鋼軌—雙行走鋼輪驅動,改造后鋼輪與鋼軌接觸面積增大,使濃縮機的最大工作力矩增大,能有效地解決鋼輪粘煤泥雨雪后的打滑現象,并且雙鋼輪支撐穩定,使中心回轉部分受力均勻,避免受力不均勻產生的形變磨損,增加設備的使用年限。

3.2液壓自動提耙裝置

原濃縮機的耙架與傳動臂直接連接,只能采用吊車起吊整體提耙,改造后的提耙系統為液壓驅動,液壓站為傳動提耙機構提供動力,液壓站的油泵為變量泵,通過調節油泵的排油量,可改變耙架的轉速,以達到最佳工藝效果。當沉降到濃縮池底部的物料增多,床層增厚時,耙架的工作阻力也隨之加大,當工作阻力增大到4MPa時,壓力繼電器、延時繼電器、電磁閥動作,提耙油缸帶動耙架向上提升,3～5秒后,電磁閥斷電。當耙架提升后,工作阻力隨之減小,若減小到4MPa以下時,則不再提耙,耙架停留在此高度上旋轉工作,當壓力≤2.5MPa時,降耙電磁閥動作,耙架開始下降,刮板將物料刮向池中央。隨著工作阻力再次增大時,耙架再次被提升,重復以上動作,從而達到自動提耙、降耙的目的。當耙架的工作阻力不斷增大,提耙油缸缸體上升接近極限行程時,行程開關動作,切斷電源,整機停止運行。此時排除故障后,便可手動開機運行。

3.3入料方式

原濃縮機入料直接給入濃縮機液面下,由于濃縮機在連續作業過程中固體顆粒的沉降與澄清水的運動正好相反,細粒煤泥容易被上升澄清水帶入溢流,使洗水濃度升高,影響跳汰機分選效果。改造后采用高效濃縮機的入料方式,入料和絮凝劑在緩沖桶穩流混合均勻后擴散進入濃縮機下部,減少了濃縮機沉降區,縮短了煤泥沉降的距離,有助于煤泥顆粒的沉降,使得大部分煤泥進入池底,提高了沉降效果。

3.4耙 架

原濃縮機采用傳統鋼架結構耙架,耙架與傳動臂焊接為一體,底部由兩排刮板刮除煤泥,這種耙架在轉動過程中與煤泥接觸面積大,受到的阻力大,煤泥收集、輸送效率低。改造后的濃縮機由液壓站為傳動提耙機構提供動力,液壓站的油泵為變量泵,通過調節油泵的排油量,可改變耙架的轉速,四排刮板可以提供不同的坡度,這種結構既有利于濃縮物的運輸,又減小了耙架所受的阻力,避免耙架在轉動過程中破壞物料的沉降過程。同時耙架數量由原來的雙耙架改造為四個耙架,在轉速相同的條件下,刮除底部煤泥量增加,濃縮效率可提高一倍,為粗煤泥回收創造了有利條件。

圖2原濃縮機耙架圖3改造后濃縮機耙架

4改造后的應用效果

4.1改造前后參數對比

圖4為濃縮機改造后示意圖。表1為改造前后濃縮機效率比較。

圖4　濃縮機改造后示意

型號參數NG-30普通濃縮機NZT-30高效濃縮機沉淀面積(m2)707707底流濃度(g/L)320391溢流濃度(g/L)30處理能力(t/h)煤泥量5870.9煤泥水量(m3/h)17671993

4.2改造后應用效果

自動提耙功能的實現,徹底解決了煤泥含量高時不能自動提耙帶來的一系列隱患,杜絕了壓耙子停車事故,大大減少了濃縮機維修次數,減少維護費用。生產數據表明,在入料濃度和加藥量基本相同的條件下,高效濃縮機的單位面積處理能力提高22%,底流濃度提高23%。

5結論

云駕嶺礦選煤廠通過對NG-30型濃縮機的改造,使濃縮機的處理能力有了較大提高,杜絕了壓耙子停車事故和溢流水帶細粒煤泥現象,確保了煤泥水系統閉路循環的實現。高效提耙式濃縮機自動化程度高,處理量大,故障率低,提高了選煤廠工作效率。

參考文獻:

[1]王啟廣,等.選煤機械[M].徐州：中國礦業大學出版社,2009.

[2]謝廣元.選煤廠產品脫水[M].徐州：中國礦業大學出版社,2002.

[3]周少雷,王宏,劉峰,等.高效選煤新技術與新設備[M].徐州：中國礦業大學出版社,2008.

[作者簡介]武振峰(1968—),男,河北邢臺人,碩士研究生,高級工程師,供職于冀中能源股份有限公司邯鄲云駕嶺礦。研究方向：企業管理及機械設計與制造。