塊煤破碎系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

武振峰

[摘要]為滿足不同客戶對(duì)煤炭產(chǎn)品的不同需求，云駕嶺礦洗煤廠根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況，自主設(shè)計(jì)安裝了塊精煤破碎系統(tǒng)，將較大粒度的精塊煤破碎成能適應(yīng)客戶需求的較小粒度的精煤，塊煤破碎系統(tǒng)可以靈活調(diào)節(jié)，為及時(shí)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、滿足不同煤炭客戶的需求、促進(jìn)銷售工作提供了有效支撐。

[關(guān)鍵詞]洗選加工；塊煤破碎；破碎機(jī)

1 引 言

冀中能源邯鄲云駕嶺礦洗煤廠是2004年11月建成投產(chǎn)的一座礦井型無煙煤洗煤廠，入選能力為1.85Mt/a?，F(xiàn)有原煤篩分、跳汰分選、粗煤泥回收、尾煤壓濾聯(lián)合生產(chǎn)工藝。

近年來基礎(chǔ)能源原材料需求乏力，煤炭主要下游產(chǎn)品產(chǎn)量多數(shù)保持下降態(tài)勢，煤炭整體需求形勢持續(xù)疲軟。云駕嶺礦洗后精塊煤50～100mm品種滯銷嚴(yán)重，較小粒度塊煤需求較大，為及時(shí)適應(yīng)市場需求，貫徹落實(shí)精煤戰(zhàn)略，圓滿完成銷售目標(biāo)，云駕嶺礦積極推進(jìn)礦產(chǎn)資源深加工技術(shù)的研發(fā)，結(jié)合現(xiàn)有工藝，開發(fā)出了塊煤破碎系統(tǒng)，將50～100mm精塊煤，破碎成較小粒度塊煤，解決了塊煤滯銷的難題，大大提高了效益。

2 改造措施

2.1 制定改造方案

云駕嶺煤礦洗煤廠由跳汰分選的最大塊煤（內(nèi)部稱中塊）粒度為50～100mm，日產(chǎn)在300噸左右，現(xiàn)在煤炭市場低迷，該粒度塊煤沒有市場，較難銷售，產(chǎn)品嚴(yán)重積壓。課題實(shí)施前該煤種積存在15000噸以上，為適應(yīng)煤炭市場的要求，及時(shí)調(diào)整各種粒級(jí)的產(chǎn)品以促進(jìn)精煤銷售，經(jīng)洗煤廠研究，研討出以下方案：

方案一：在洗煤廠主洗車間306精煤脫水分級(jí)篩前增加破碎機(jī)，使精塊煤全部進(jìn)入破碎機(jī)，破碎后再進(jìn)入現(xiàn)有產(chǎn)品篩分樓篩分，該方案只需安裝一臺(tái)破碎機(jī)。預(yù)計(jì)費(fèi)用：設(shè)備50萬元、非標(biāo)件5萬元，共計(jì)55萬元左右。

優(yōu)點(diǎn)：該方案不用增加篩分設(shè)備，安裝設(shè)備少、投資少。缺點(diǎn)：①精塊煤全部進(jìn)入破碎機(jī)，使部分小塊再次破碎，塊煤損失較大。②所需破碎機(jī)處理量大。③方案實(shí)施時(shí)洗煤系統(tǒng)需停產(chǎn)2天，影響精煤產(chǎn)量5000噸左右。④塊煤破碎產(chǎn)生的精末煤（粒度<8mm）進(jìn)入粒煤倉，導(dǎo)致限下率超標(biāo)。

方案二：在產(chǎn)品篩分樓502精塊煤分級(jí)篩前增加破碎、篩分系統(tǒng)，精塊煤經(jīng)篩分后，篩上中塊煤進(jìn)入破碎機(jī)破碎，破碎后再進(jìn)行分級(jí)篩分產(chǎn)生小塊、小粒、精末三個(gè)產(chǎn)品，該方案需安裝一臺(tái)破碎機(jī)、兩臺(tái)振動(dòng)篩。預(yù)計(jì)費(fèi)用：設(shè)備58萬元，非標(biāo)件2萬元，共計(jì)60萬元左右。

優(yōu)點(diǎn)：①只破碎中塊煤，塊煤損失小。②通過設(shè)計(jì)安裝翻板裝置，系統(tǒng)靈活可調(diào)，塊煤不用破碎時(shí)可直接停用破碎機(jī)，并且可以根據(jù)市場需求情況在0和100%之間靈活調(diào)節(jié)中塊精煤破碎比例。③塊煤經(jīng)篩分后，需破碎的煤量小，需要的破碎機(jī)處理量小。④經(jīng)破碎產(chǎn)生的精末煤經(jīng)篩分后，徹底解決了末煤限下率問題。缺點(diǎn)：需增加兩臺(tái)振動(dòng)篩。

經(jīng)過我們多次研究商榷決定使用第二種方案，該方案影響損失較小，產(chǎn)品線靈活，符合市場需求。改造前后流程對(duì)比：

2.2 改造舊破碎機(jī)

塊煤破碎項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初，原計(jì)劃是購置新破碎機(jī)，洗煤廠原有一臺(tái)拆卸下來的PS0506型對(duì)輥破碎機(jī)，考慮到破碎塊煤處理量小，革新設(shè)計(jì)思路提出維修改造舊破碎機(jī)代替原購置計(jì)劃。

該破碎機(jī)電動(dòng)機(jī)將動(dòng)力通過限矩型液力偶合器傳到減速器，經(jīng)減速后分別驅(qū)動(dòng)兩齒輥向外側(cè)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)物料從入口落入機(jī)體破碎腔時(shí)，帶有螺旋齒牙的齒輥首先將物料篩分，符合要求的物料進(jìn)入排料溜槽；大塊物料被齒輥拋到機(jī)體側(cè)板上，在齒輥齒牙和側(cè)板梳齒的剪切力和拉里作用下被破碎，從排料口排出。

改造后的破碎機(jī)同時(shí)具有篩分、破碎雙重功能，可大大簡化工藝流程，節(jié)省設(shè)備和基建投資，并且采用安全銷和限矩型液力偶合器雙過載保護(hù)，高效節(jié)能、安全可靠。

該破碎機(jī)在出料粒度50mm情況下，最大處理能力160t/h，需兩臺(tái)37KW電機(jī)。在入料粒度≤100mm情況下，通過手壓泵調(diào)節(jié)齒輥間距可實(shí)現(xiàn)出料粒度20mm～90mm范圍內(nèi)。并且該破碎機(jī)破碎過程穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)物料過度粉碎現(xiàn)象。

維修改造后的舊破碎機(jī)滿足中塊破碎的要求，可靈活應(yīng)用調(diào)整分配產(chǎn)品，避免了資源浪費(fèi)，僅設(shè)備資金就節(jié)約近30萬。

2.3 自主設(shè)計(jì)、自主安裝

在布置安裝過程中，洗煤廠本著不擴(kuò)建、節(jié)約資金的原則，通過計(jì)算在現(xiàn)有的廠房內(nèi)，自主設(shè)計(jì)過度溜槽5個(gè)、破碎機(jī)支撐底座1個(gè)、安裝兩臺(tái)振動(dòng)篩、一臺(tái)破碎機(jī)。

YK1040振動(dòng)篩：每個(gè)支點(diǎn)豎直動(dòng)載荷約為1050N，豎直最大動(dòng)載荷5250N。每個(gè)支點(diǎn)水平動(dòng)載荷約500N，水平最大動(dòng)載荷2500N。每個(gè)靜支點(diǎn)載荷7500N。該振動(dòng)篩安裝在破碎機(jī)正下方，由破碎機(jī)破碎后通過自主設(shè)計(jì)溜槽直接入料。

YK1026振動(dòng)篩：每個(gè)支點(diǎn)豎直動(dòng)載荷約900N，豎直最大動(dòng)載荷4500N。每個(gè)支點(diǎn)水平動(dòng)載荷約450N，水平最大動(dòng)載荷2250N。每個(gè)支點(diǎn)靜載荷5000N。該設(shè)備安裝在篩分樓二樓，處理YK1040篩下產(chǎn)品。

在處理設(shè)備銜接時(shí)，我們自主設(shè)計(jì)了翻板裝置，該裝置可以使中塊精煤按照所需求的量進(jìn)行分配，在需要完全破碎時(shí)翻板完全打開，不需要破碎時(shí)完全關(guān)閉，并可在之間靈活調(diào)整破碎與不破碎的比例。

3 應(yīng)用及產(chǎn)率變化

塊煤破碎系統(tǒng)安裝后，運(yùn)行良好，不僅緩解了中塊滯銷壓力，而且滿足了小塊煤需求較大的市場需要。經(jīng)測算，破碎后經(jīng)濟(jì)效益提升明顯，在大幅促進(jìn)銷量的同時(shí)，經(jīng)濟(jì)效益也提高5%左右。但塊煤破碎過程中，會(huì)產(chǎn)生較大的粉塵，必須對(duì)該系統(tǒng)采取捕塵滅塵措施。我們根據(jù)本廠情況，對(duì)該系統(tǒng)實(shí)行了封閉除塵。

經(jīng)稱重定量測算，該系統(tǒng)運(yùn)行后，小塊精煤增加明顯，過破碎低，達(dá)到了預(yù)期目的。破碎后各品種產(chǎn)率變化如表4所示。

4 結(jié) 論

塊煤破碎系統(tǒng)的成功實(shí)施，符合市場的需求，改進(jìn)后的工藝流程更加完善，依托精煤戰(zhàn)略和科技創(chuàng)新，積極推進(jìn)了礦產(chǎn)資源深加工技術(shù)的研發(fā)，加快了煤炭的洗選加工，將單一的原煤品種開發(fā)成多系列適應(yīng)市場的商品煤。自主設(shè)計(jì)的塊煤破碎系統(tǒng)調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)靈活方便，適應(yīng)市場需求，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

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