塊煤破碎系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

武振峰

(冀中能源邯鄲礦業(yè)集團　云駕嶺礦,河北　邯鄲　056300)

塊煤破碎系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用

武振峰

(冀中能源邯鄲礦業(yè)集團云駕嶺礦,河北邯鄲056300)

[摘要]為滿足不同客戶對煤炭產(chǎn)品的不同需求,云駕嶺礦洗煤廠根據(jù)現(xiàn)場實際情況,自主設(shè)計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),為及時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、滿足不同煤炭客戶的需求、促進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

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.10.065

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品種滯銷嚴重,較小粒度塊煤需求較大,為及時適應(yīng)市場需求,貫徹落實精煤戰(zhàn)略,圓滿完成銷售目標,云駕嶺礦積極推進礦產(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)品嚴重積壓。課題實施前該煤種積存在15000噸以上,為適應(yīng)煤炭市場的要求,及時調(diào)整各種粒級的產(chǎn)品以促進精煤銷售,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精煤脫水分級篩前增加破碎機,使精塊煤全部進入破碎機,破碎后再進入現(xiàn)有產(chǎn)品篩分樓篩分,該方案只需安裝一臺破碎機。預(yù)計費用：設(shè)備50萬元、非標件5萬元,共計55萬元左右。

優(yōu)點：該方案不用增加篩分設(shè)備,安裝設(shè)備少、投資少。缺點：①精塊煤全部進入破碎機,使部分小塊再次破碎,塊煤損失較大。②所需破碎機處理量大。③方案實施時洗煤系統(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)進入粒煤倉,導(dǎo)致限下率超標。

方案二：在產(chǎn)品篩分樓502精塊煤分級篩前增加破碎、篩分系統(tǒng),精塊煤經(jīng)篩分后,篩上中塊煤進入破碎機破碎,破碎后再進行分級篩分產(chǎn)生小塊、小粒、精末三個產(chǎn)品,該方案需安裝一臺破碎機、兩臺振動篩。預(yù)計費用：設(shè)備58萬元,非標件2萬元,共計60萬元左右。

優(yōu)點：①只破碎中塊煤,塊煤損失小。②通過設(shè)計安裝翻板裝置,系統(tǒng)靈活可調(diào),塊煤不用破碎時可直接停用破碎機,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：需增加兩臺振動篩。

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。改造前后流程對比：

圖1　改造前篩分流程

圖2　改造后篩分流程

2.2改造舊破碎機

塊煤破碎項目設(shè)計之初,原計劃是購置新破碎機,洗煤廠原有一臺拆卸下來的PS0506型對輥破碎機,考慮到破碎塊煤處理量小,革新設(shè)計思路提出維修改造舊破碎機代替原購置計劃。

表1　PS0506型破碎機技術(shù)參數(shù)

續(xù)　表

該破碎機電動機將動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)動兩齒輥向外側(cè)旋轉(zhuǎn)。當物料從入口落入機體破碎腔時,帶有螺旋齒牙的齒輥首先將物料篩分,符合要求的物料進入排料溜槽；大塊物料被齒輥拋到機體側(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。

改造后的破碎機同時具有篩分、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,高效節(jié)能、安全可靠。

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

表2　篩分設(shè)備處理能力

維修改造后的舊破碎機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,僅設(shè)備資金就節(jié)約近30萬。

2.3自主設(shè)計、自主安裝

在布置安裝過程中,洗煤廠本著不擴建、節(jié)約資金的原則,通過計算在現(xiàn)有的廠房內(nèi),自主設(shè)計過度溜槽5個、破碎機支撐底座1個、安裝兩臺振動篩、一臺破碎機。

表3　現(xiàn)場溜槽、平臺等所需物料

YK1040振動篩：每個支點豎直動載荷約為1050N,豎直最大動載荷5250N。每個支點水平動載荷約500N,水平最大動載荷2500N。每個靜支點載荷7500N。該振動篩安裝在破碎機正下方,由破碎機破碎后通過自主設(shè)計溜槽直接入料。

YK1026振動篩：每個支點豎直動載荷約900N,豎直最大動載荷4500N。每個支點水平動載荷約450N,水平最大動載荷2250N。每個支點靜載荷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,我們自主設(shè)計了翻板裝置,該裝置可以使中塊精煤按照所需求的量進行分配,在需要完全破碎時翻板完全打開,不需要破碎時完全關(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)濟效益提升明顯,在大幅促進銷量的同時,經(jīng)濟效益也提高5%左右。但塊煤破碎過程中,會產(chǎn)生較大的粉塵,必須對該系統(tǒng)采取捕塵滅塵措施。我們根據(jù)本廠情況,對該系統(tǒng)實行了封閉除塵。

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

表4　破碎后產(chǎn)品產(chǎn)率變化

4結(jié)論

塊煤破碎系統(tǒng)的成功實施,符合市場的需求,改進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)濟效益。

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