孔令強,符福存,蔣年武,相 陽
(兗州煤業股份有限公司興隆莊煤礦 ,山東 兗州 272102)
近幾年來由于動篩跳汰機結構緊湊、工藝簡單、自動化程度較高、節約水資源、易于維護等特點,廣泛地被運用在塊煤排矸選煤工藝系統中。興隆莊煤礦選煤廠1999年采用了由德國KHD公司研制的液壓驅動ROMJIG型動篩跳汰機,處理塊煤中的矸石,經過十幾年的運行,在動篩跳汰機的運行維護保養過程中,積累了許多豐富和寶貴的實踐經驗。
動篩跳汰機主要由提升輪、驅動裝置、槽體、篩板、排矸輪、入排料溜槽組成。根據驅動裝置的不同,動篩跳汰機分為液壓驅動式和機械驅動式2類。興隆莊煤礦選煤廠采用的是液壓驅動式動篩跳汰機。外觀如圖1所示:

圖1 外觀示意圖
動篩跳汰機在工作過程中,槽體內充滿一定高度的水(40~43m3),位于水中的動篩機構在液壓缸的驅動下,繞銷軸作上下擺動。物料進入動篩跳汰機槽體之后,物料和篩板在驅動裝置的驅動下在水中上下運動。在運動過程中,當驅動裝置驅動上升時,物料與篩板沒有相對運動,而水介質相對于物料是向下運動的;當驅動裝置驅動篩板下降時,物料顆粒因重力和水介質的阻力作用,所產生的加速度小于篩板下降的加速度時,水介質形成相對于動篩篩板的上升流,床層因而懸浮。當顆粒下降速度小于動篩篩板的下降速度時,物料在水中作干擾沉降,并使床層有足夠的松散度和松散時間,實現物料按密度有效分層。分層的輕、重物料分別進入雙道提升輪中,依靠雙道提升輪脫去水分,并將分離出來的煤及矸石送入各自的排料溜槽中。透篩細粒物料由底部槽體排料口運用斗式提升機排出。
入廠原煤采用雙層分級篩,上層篩孔為300mm,下層篩孔為50mm。50~300mm粒級大塊原煤進入動篩跳汰機分選,選后產品分別為塊煤和矸石,塊煤和塊矸石均采用固定篩提升板脫水。透篩物采用斗式提升機脫水,之后與入廠雙層分級篩≤50mm的篩下物混合進入主洗系統。本設計除入廠皮帶設有帶式除鐵器外,還將動篩跳汰機分選出的50~300mm粒級的塊精煤進入清水斜輪以除去塊煤中的木質類雜物。礦井毛煤經雙層分級篩分級后,大于300mm粒級物料進入破碎系統,處理后仍進入動篩跳汰機分選。分選工藝流程見圖2。

圖2 工藝流程圖
為使ROMJIG動篩跳汰機能平穩工作,獲得理想的分選效果,不但要給煤量均勻,而且規定分選粒度應在50~300mm之間。①當小于50mm的物料,特別是扁平片狀物料超過15~20%時,篩板孔(18×140mm條縫篩)堵塞的幾率大增,影響床層松散,降低分選精度;細顆粒物料透篩過多,造成排料提升斗子不脫水,提升水量過大,造成下道工序皮帶拉水;②當大于300mm的物料超過10%~15%時,還會堵塞矸石排料道或塊煤排料道事故,過大矸石物料還會卡死排矸輪,造成塊煤過矸,影響產品質量。
解決方案:在ROMJIG動篩跳汰機入洗緩沖倉前加分級篩,篩孔Φ50mm,進行預篩分,先期排除大量≤50mm的物料,然后再進入ROMJIG動篩跳汰機分選,取得良好效果。②為了減少或者降低大于300mm粒度級的物料量,把入廠皮帶分級篩篩孔直徑有原來的300mm改為260mm,使入選粒度上下限比有原來的6比1降低為5.2比1,解決了大塊物料超限而堵塞排料溜槽以及卡死排矸輪的問題。
ROMJIG動篩跳汰機在運行過程中經常會由于木質雜物、風筒布、膠皮管等落入排矸輪傳動系統纏繞造成掉鏈子事故,此類事故處理較為麻煩,需要放掉跳汰機箱體內的全部水才好處理,放水、補水用時較長,恢復生產較慢。
解決方案:
(1)在入廠皮帶機頭、機尾,以及在大于300mm粒級物料進入破碎系統前,都增加電磁吸鐵器,進行除鐵處理。
(2)在大于300mm粒級物料經過破碎系統后的皮帶機頭增設托輥聯動除木器,靠慣性除去大型枕木,減少枕木進入跳汰機的量。如圖3所示:

圖3 托輥聯動除木器安裝示意圖
(3)小型木渣類雜物,ROMJIG動篩跳汰機采用漂浮除雜,即小型木質雜物隨溢流水漂浮排到溢流口,通過人工撈出機外的方式清除。如圖4所示:

圖4 漂浮除雜裝置
興隆莊選煤廠ROMJIG動篩跳汰機漂浮除雜,是在原E點除雜槽基礎上增加C、D兩點除雜槽,入料中的雜物木片經水面擾動,受排料水流牽引匯聚至A、B兩點,在C、D兩點增設除雜槽后,結果顯示除出的木渣片(塊)量大大增加,除雜效果十分明顯。
(4)根據礦井木渣量的多少,跳汰機箱體1或2天放水一次,進行木渣、鐵器等雜物人工清除。以上措施大大降低吊鏈事故的發生。另外,諸如圓環鏈被損壞、排矸輪被卡住、排矸輪軸頭焊接處開裂以及提升輪矸石段隔板遭到損壞等現象,需要對這些部件進行定期的檢查和維修處理。
動篩跳汰機在運行過程中泵站由于油溫升高而導致液壓系統自動停機的現象也時有發生。泵站油溫一般設定在70℃,當油溫超過65℃時,會造成提升油缸動作緩慢,影響床層分散,降低分選精度;同時也會造成排矸系統的排矸輪轉動緩慢,矸石不能及時排出,矸石積壓,產生過矸等質量問題。油溫繼續升高超過設定值,就會停機,影響生產。
造成液壓油溫升高的主要原因有:①冷卻水流量小,不能有效帶走熱量;②冷卻器交換效果差,③冷卻器內部產生水垢等。
解決方案:①定期更換補充新鮮冷卻水,或采用大循環增加冷卻水容量,有效降低油溫。②更換大面積冷卻器,冷卻面積由原來的1m2增加到20m2,改造后冷卻效果十分明顯,由此產生的事故大為降低。③定期清理冷卻器內的水垢,提高熱交換效果。
ROMJIG動篩跳汰機在運行過程中,由于缸體、油泵、閥芯磨損、管路老化、液壓油被污染等原因會產生鐵屑等細末雜質造成電磁閥閥芯堵塞,過油量少,從而出現提升、排矸等系統動作緩慢、乏力,提升行程不到位、排矸輪轉動緩慢等問題,影響床層松散,分選精度下降,影響產品質量。
解決方案:定期清洗液壓油過濾器的濾芯、油管。在更換新缸體、油泵馬達等原器件時注意用液壓油泵來沖洗新件,以除去附著在油路表面的雜質。對泵站油箱底部的沉淀物定期進行清理、清洗,同時注意油箱內部避免進入粉塵雜質。根據季節變化及油質使用情況定期更換液壓油。注意液壓油脂驅水劑變色硅膠顏色的變化,當顏色由藍變紅超過80%以上時,及時進行烘干,恢復其吸水性能。以此保障液壓油脂清潔,液壓系統性能穩定可靠,為動篩跳汰機的正常運轉提供必要條件。
矸石帶煤的原因:①擋煤簾磨損嚴重,排矸口超過規定寬度,排放量大,矸石帶煤。②床層紊亂,分層不好。
解決方案:①ROMJIG動篩跳汰機在長時間的生產運行過程中,矸石對擋煤簾的磨損非常嚴重,經常會磨損成波浪形邊沿,必須定期檢查更換。當排矸口最寬處寬度>250mm時,就要考慮更換,更換時要保持擋煤簾邊沿齊整,保證排量厚度一致。②床層紊亂,分層不好,產生的原因很多,前邊已有論述,此處不再贅述。擋煤簾圖5所示:

圖5 擋煤簾示意圖
動篩跳汰機洗選生產一定時間后會有大量煤泥積聚,洗水濃度可達150 g/L以上,影響動篩跳汰機正常分選,緊靠補充產品帶走的水量,不能緩解由于煤泥增加造成洗水濃度增大的問題。
解決方案:興隆莊煤礦選煤廠ROMJIG動篩跳汰機排矸系統采用自循環洗水處理系統,為了把更多的煤泥帶出機外,防止煤泥積聚,①興隆莊煤礦選煤廠采用4組FZ14煤泥水力旋流器進行濃縮分級,其底流進入高頻振動篩進行脫水,達到排泥、凈水效果,洗水濃度可以降到50 g/L以下,使復雜的煤泥水處理系統得到了簡化。②在動篩跳汰機箱體底部安置循環水泵,入口設在斗式提升機尾輪上方,出口設在入料溜槽處,將箱體內煤泥水上下循環,防止煤泥沉積箱體底部,促進煤泥進入水力旋流器濃縮排泥,降低洗水濃度。③當上述排泥無法達到凈水目標時,還可以把動篩洗水引入主洗系統進行處理,采取換水降低洗水濃度,保證分選效果。
ROMJIG動篩跳汰機排矸輪傳動裝置漏水是一個普遍而又常見問題,長期漏水不但損壞軸承設備,而且污染環境,影響文明生產。
解決方案:技術人員經過觀察研究,把盤根室長度由原來的40mm改為60mm,增加了密封室的長度,加盤根數也由原來的3根增加到5根,盤根更換周期有原來的1個月延長到了3個月,基本根治了其漏水問題。
興隆莊煤礦選煤廠采用ROMJIG動篩跳汰機塊煤排矸,經過長期的實踐,積累了許多有效的維修維護管理經驗,駕馭了ROMJIG動篩跳汰機各項性能,設備故障率顯著降低,生產效率、產品質量顯著提高,并取得了顯著的經濟效益、社會效益。