雙軸攪拌機(jī)易停機(jī)的研究及改進(jìn)措施

楊 劍

（重慶渝新能源有限公司金雞巖洗選廠，重慶 401446）

0 引言

為了加強(qiáng)對煤泥的處理應(yīng)用，提高煤泥的經(jīng)濟(jì)價值和運(yùn)輸條件，渝新能源有限公司金雞巖洗選廠引進(jìn)山東天元節(jié)能環(huán)保工程有限公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)的對煤泥進(jìn)行烘干處理的新技術(shù)。該技術(shù)利用電廠余熱作熱源，采用低溫蒸汽回旋干燥原理，是典型的節(jié)水、環(huán)保工程，能將壓濾回收水分20%～30%的煤泥濾餅處理成12%以下的產(chǎn)品，提高其發(fā)熱量指標(biāo)，變廢為寶，拓寬銷售渠道，提高經(jīng)濟(jì)效益。較好解決了煤泥因露天堆放造成的“遇水流失、遇風(fēng)飛揚(yáng)”的環(huán)境污染問題，以及因季節(jié)變化導(dǎo)致煤泥銷售不暢的被動局面。所使用的干燥機(jī)直徑3.2 m，長度30 m，傾角2.5°，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力23 t/h，預(yù)計(jì)干燥后的煤泥產(chǎn)品能增加利潤50 元/t 以上。但在運(yùn)行之初，所使用的定量給料機(jī)、雙軸攪拌機(jī)及產(chǎn)品倉因設(shè)計(jì)、控制和運(yùn)行環(huán)節(jié)出現(xiàn)的各種問題，嚴(yán)重影響干燥機(jī)運(yùn)行效果。特別是雙軸攪拌機(jī)頻繁的停機(jī)故障，給煤泥干燥的運(yùn)行效率和環(huán)保節(jié)能帶來極大影響。

1 研究的理論依據(jù)

雙軸攪拌機(jī)屬電力拖動設(shè)備，具有連續(xù)運(yùn)行工作特性，出現(xiàn)頻繁停機(jī)屬于非正常工作狀態(tài)。對工況條件、參數(shù)設(shè)置等進(jìn)行改進(jìn)，達(dá)到長時連續(xù)、完全運(yùn)行。

2 研究目標(biāo)

提高煤泥產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性；改善設(shè)備運(yùn)行環(huán)境；提高生產(chǎn)效率。

3 研究內(nèi)容

3.1 雙軸攪拌機(jī)工作原理

雙軸攪拌是煤泥干燥工藝的重要設(shè)備之一，工作原理是電機(jī)帶動齒輪，齒輪帶動兩根相向旋轉(zhuǎn)且焊有扇形葉片的軸，使進(jìn)入料斗后的煤泥在輸送帶送入雙軸攪拌機(jī)后，受到扇形螺旋葉片的推動擠壓，從而失去原有的大體積塊團(tuán)形狀，以黏稠狀形態(tài)進(jìn)入到干燥機(jī)。

3.2 雙軸攪拌機(jī)作用

雙軸攪拌能對干、濕煤泥進(jìn)行攪拌摻和，保證進(jìn)入干燥機(jī)物料的穩(wěn)定性，提高干燥機(jī)運(yùn)行效率；能防止大塊煤泥和異物進(jìn)入干燥機(jī)造成堵塞；能調(diào)節(jié)緩沖物料，較好地保證入料均勻性。

3.3 雙軸攪拌機(jī)停機(jī)原因

觀察運(yùn)行時物料情況和停機(jī)后雙軸攪拌機(jī)狀況，發(fā)現(xiàn)停機(jī)前物料水分較重，輸送帶上物料較多且不均勻，電流顯示報警，電機(jī)發(fā)熱明顯；停機(jī)后，雙軸攪拌箱體內(nèi)物料嚴(yán)重堆積，物料與雙軸攪拌機(jī)箱體蓋板相互擠壓，造成煤泥板結(jié)，煤泥堆積高度與箱體蓋平齊（圖1）。由此可知，物料控制不佳，攪拌機(jī)箱體狹小、物料堆積過多，造成螺旋葉片旋轉(zhuǎn)阻力過大，是造成停機(jī)最主要的原因。

3.4 停機(jī)后的影響

雙軸攪拌停機(jī)后，物料不能持續(xù)進(jìn)入干燥機(jī)，使干燥機(jī)內(nèi)的蒸汽熱量不能得到有效傳遞和交換。前期進(jìn)入干燥機(jī)的煤泥就會因烘干脫水過多，成為煤泥干灰、粉塵，對運(yùn)輸設(shè)備、生產(chǎn)環(huán)境及安全標(biāo)準(zhǔn)化工作造成極大破壞和影響，由此產(chǎn)生的大量粉塵被引風(fēng)機(jī)煙囪排出，嚴(yán)重污染空氣。同時，也嚴(yán)重制約干燥機(jī)運(yùn)行效率，降低干燥機(jī)小時處理量，造成電力極大浪費(fèi)。為此，及時有效解決雙軸攪拌機(jī)停機(jī)問題，極為必要。

圖1 煤泥在箱體內(nèi)堆積

4 改進(jìn)措施

4.1 箱體改進(jìn)

通過對雙軸攪拌的箱體進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)箱體上蓋只比螺旋葉片高出不到100 mm。在煤泥水分稍高，通行不暢時，就很容易在雙軸攪拌箱體內(nèi)積壓，積壓的煤泥沒有流動空間，對螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)造成嚴(yán)重阻礙，從而使電機(jī)的電流快速增加，引起保護(hù)停機(jī)。針對這一問題，對雙軸攪拌箱體進(jìn)行改進(jìn)，使其與螺旋葉片高度差達(dá)到420 mm，容積增加約0.25 m3，多容納煤泥約350 kg，極大緩解了煤泥堆積后對螺旋葉片的擠壓，避免了停機(jī)的突然性，使給料機(jī)有了更充裕的控制調(diào)整時間（圖2）。

圖2 雙軸攪拌箱體改進(jìn)

4.2 調(diào)整電流保護(hù)參數(shù)

雙軸攪拌電力拖動采用YB3-200L-4 型30 kW 電機(jī)，額定電流57.4 A，因干燥機(jī)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為23 t/h，煤泥水分正常、煤泥量控制合理情況下，電機(jī)運(yùn)行電流約25 A。因而，在運(yùn)行之初，為了有更多的安全保險系數(shù)，將其報警電流設(shè)定為35 A，停機(jī)電流設(shè)定為45 A。但在實(shí)際運(yùn)行過程中，卻不能很好地避開一些偶然因素，造成不必要停機(jī)。通過近幾個月實(shí)際運(yùn)行摸索，將其報警電流調(diào)整為40 A，停機(jī)電流調(diào)整為60 A。報警電流與停機(jī)電流相差20 A，能有更多的調(diào)整控制時間；停機(jī)電流超額定電流不多于3 A，相當(dāng)于超負(fù)荷運(yùn)行就停機(jī)，能完全確保電機(jī)運(yùn)行安全。

4.3 煤泥量控制

為更好地確保物料的均衡穩(wěn)定，對給料機(jī)螺旋葉片進(jìn)行了相應(yīng)改進(jìn)（圖3）。將給料機(jī)落料口處螺旋葉片改為平行鐵板，避免了物料從兩端向中間的相互擠壓堆積，從而很好地防止物料擠壓造成給料機(jī)停機(jī)。物料均衡穩(wěn)定性得到了加強(qiáng)，減輕了給料機(jī)堵塞問題，也使進(jìn)入雙軸攪拌的煤泥量得到較好控制。

4.4 煤泥水分控制

水分不符合要求的煤泥，成泥漿狀，在煤坪堆放后，就會成團(tuán)成砣（圖4），進(jìn)入到給料機(jī)料倉，在下螺旋推動下，不能很好地下落，易造成給料機(jī)堵塞，更易粘附在雙軸攪拌機(jī)螺旋葉片上，造成阻力增加，電流增大。

圖3 給料機(jī)螺旋葉片改進(jìn)

圖4 煤泥水分不達(dá)要求

煤泥水分不符合要求，一是汽車運(yùn)輸煤泥時下雨，二是壓濾機(jī)出現(xiàn)狀況，沒能很好地控制煤泥水分。加強(qiáng)事前防范，能從根本上解決問題。一是在運(yùn)輸過程中遇到天氣狀況不好時，應(yīng)采取封閉式運(yùn)輸方式，二是加強(qiáng)對壓濾機(jī)的檢修維護(hù)和煤泥水的管理，嚴(yán)格控制壓濾后煤泥產(chǎn)品的水分，給下一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)創(chuàng)造更好的條件。煤泥水分符合干燥要求，相關(guān)設(shè)備運(yùn)行才會更加順暢。

4.5 加強(qiáng)視頻監(jiān)控

加強(qiáng)操作人員責(zé)任心，通過視頻監(jiān)控及電子皮帶秤的實(shí)時顯示，及時調(diào)整給料機(jī)、干燥機(jī)的運(yùn)行頻率。使雙軸攪拌機(jī)的運(yùn)行電流在一個合理穩(wěn)定的范圍內(nèi)波動，有效避免一些偶然因素引起的停機(jī)事故。

5 效果

通過分析研究及采取相應(yīng)改進(jìn)措施后，雙軸攪拌易停機(jī)這一問題得到根本治理。以往每班運(yùn)行都會出現(xiàn)的停機(jī)狀況，現(xiàn)在徹底消失。偶爾電流指示燈會閃爍報警，操作人員看到指示后，及時調(diào)整給料機(jī)頻率，或暫停運(yùn)行給料皮帶，不持續(xù)進(jìn)料，就能完全避免電流持續(xù)上升。雙軸攪拌機(jī)運(yùn)行電流達(dá)到30 A 左右時，干燥機(jī)入料口有輕微積壓情況，此時雙軸攪拌箱體內(nèi)煤泥并無堆積現(xiàn)象。在改進(jìn)后2 個月的時間里，雙軸攪拌再未發(fā)生偶然性停機(jī)故障，很好地避免了因運(yùn)行不暢引起的出粉塵、干灰現(xiàn)象。改進(jìn)后煤泥產(chǎn)品的穩(wěn)定性得到明顯提高，干燥機(jī)的運(yùn)行效率得到明顯提升，運(yùn)行環(huán)境得到明顯改善，很好地解決了煤泥處理中出現(xiàn)的難題。