SKTZD—14型自动化跳汰机应用浅析

　　SKTZD—14型跳汰机以目前已大量投入运行、适应性较强、工作稳定可靠、分选效果较好的SKT—14m²跳汰机作为基础设计的，其主要结构特点包括：①跳汰机每段格室数可根据设计任意选定，跳汰室也可方便地按需组合。②每个格室仅一个空气室，结构简单，洗水流通区宽度大，安装和检修方便。③下机体水容量小，支座的负荷小。④空间高度低，水平衔接方便，且溜槽角度还能增大，不必担心排料受阻的问题，便于跳汰机的更换安装。⑤筛下空气室采用U型振荡结构，可防止水流撞击和无功耗能，且顶水的前冲力加速底流物料的运输，从而提高跳汰机的处理能力。⑥取消溢流堰，增设随动溢流堤，可根据煤质情况、分选条件、产品需求，将溢流堤高度在150mm范围内调整。⑦排料方式为漏斗仓式稳静排料，可根据底流床层厚度需要，灵活地调整溢流堤高度；且装满物料的排料道内没有脉动水流，可避免对产品分离造成不良影响；同时，可防止漏煤和卡矸。⑧数控风阀采用了变径滑阀，既具有立式滑阀没有背压、驱动力小的优点，又克服了立式滑阀易堵塞和密封不严的缺点。⑨在第二段中的进气阀又吸收了复振阀的优点，进气阀一次开启过程中实现面积从大到小，关闭时又从小到大的运动过程，可满足工艺上提高分层精度的要求。为满足自动化跳汰机的需要，在风箱上高压风与电磁阀、气缸相连接的地方，采用了快速接头和耐高压耐腐蚀的塑料胶管，不但安装检修方便，而且比原来的橡胶管耐用、美观，大大减少检修停机时间。风阀采用高压风做动力源，高压风源采用了集中过滤、自动加油方式。与原使用的五组三联体相比，滤芯从5个减少到2个，且不用人工放水排污，过滤器检修量大大减少，注油周期也从2～3天增加到2～3个月，不但可减少工人的工作量，且可大大节省维修费用。无蝶阀进、排风装置，全借进、排气期变化调整即可。

3　控制系统特点

　　SKTZD—14型跳汰机控制系统以一台586工控机为核心，该系统全WINDOWS界面、全中文提示，人机界面友好、操作方便，仅一只鼠标即可，控制功能强大。其主要控制内容有：
　　（1）跳汰机过程控制系统：①设备启停控制系统：按选煤厂工艺流程，对跳汰机各主要设备实施顺煤流方向停止、逆煤流方向启动。工作方式有3种，一种为系统就地方式，设备启停由控制柜上按钮直接操作，计算机系统只起设备监测运行状态和故障报警；二是本机就地方式，设备启停由计算机屏幕操作，可单台设备启停，也可顺序启停；三是本机连锁方式，由外部开关信号实现设备的启停。②信号联络系统：包括设备启停声光信号联络、加煤、减煤和停煤声光信号联络、鼓风机启停声光信号联络和手动联络，为选煤厂设备运行提供可靠保证。③故障报警处理系统：在设备运行过程中监测各设备运行状况，一旦设备出现故障，便及时发出声光报警,并可根据故障设备在整个生产环境中所起作用和对周围其它设备影响程度的不同，分别作出报警、停电、联动设备停电等至整个系统设备全部停电等不同反应。屏幕上提示故障设备名和故障原因。
　　（2）跳汰机风阀控制系统：该系统控制跳汰机10个电控气动风阀的运行状态，通过屏幕可任意调节单个风阀的打开和关闭时间，跳汰频率调节范围30～90次／min。并能够使跳汰机风阀产生二次进风，同时对风阀各参数进行保存。该系统共保存有9种操作制度，以便适应不同煤质和操作者需要。在无人操作状态下，可实现风阀参数的自动装载和运行。
　　（3）跳汰机工艺参数控制系统：该系统可实现一段排料、二段排料、给煤量、总风量和总水量等5个主要工艺参数的闭环控制。其中排料控制系统通过浮标床层检测装置测量跳汰机床层厚度信号，引入调节器中进行调节，输入驱动直流电机，带动排料轮进行排料，最终通过床层厚度的变化来调节排料轮转速，以达到稳定床层的目的。给煤量控制系统由超声波料位计检测缓冲仓料位情况，当仓位低到一定程度时，系统向原煤皮带发出加煤信号，如果仓位再低，则停止给煤。同时，排料系统停止排料、总风门和总水门开度减小，这样，既可保持床层稳定，又可节风节水。当仓位达到某一定高度时，系统则重新开始给煤，并使排料系统和总风门、总水门进入正常工作状态。当仓位再高到某一程度，则向原煤皮带发出减煤信号。当系统停止工作时，向原煤皮带发出停煤信号。这样既保证缓冲仓物料不会放空，又能保证物料性质的均匀。这对于缓冲仓很小的选煤厂是非常必要的。给煤量的大小通过改变变频器信号大小来实现控制。给煤量信号的大小由给煤量优化系统提供。总风总水控制系统由电动闸门和电动阀门控制器构成，采用定值给定方法对总风门、总水门开度实施控制。
　　（4）跳汰机分选效果快速评估系统：该系统通过原煤和产品三级浮沉对跳汰机分选效果进行评估。评估的结果主要是矸石段、中煤段的Ep值、I值和Dp值。同时，还可估出精煤、中煤和矸石的产率，画出分配曲线。
　　（5）跳汰机指挥管理系统：该系统完成入料性质判别，建立煤质分类库，在煤质分类的前提下，记录跳汰司机的操作方法。创建跳汰机操作参数储备库。利用跳汰机分选效果评估规则对跳汰机操作策略进行排序、优化，最后实现把最有经验的操作司机针对不同煤质情况下的操作方法规则化，建库保存。然后，在操作状态下，针对不同的煤质，把优化的操作策略推出控制跳汰机的工作过程。为使跳汰机工作处于较佳状态，在操作过程中，利用分选效果评估规则不断地修正操作策略，完成对跳汰机的优化控制。

4　生产应用及效果

　　SKTZD—14型跳汰机从1998年5月在华丰煤矿选煤厂投入使用至1999年3月，累计生产精煤70多万t，设备运转时间累计达4000h以上，未发生过因跳汰机出现故障影响生产的事故。该厂入选原煤为0～50mm不分级煤，牌号为气肥煤，灰分一般在20％左右，属易选煤。根据单机工业性试验及日常快速检查结果证明：①分选效果好、精度高，不完善度I＜0.15，可能偏差Ep≤0.06。②数量效率高，分选易选煤，可达90％以上。相应地， 精煤产率提高1.50％。③精煤灰分低，精煤含矸控制在0.24％以下，精煤灰分降低0.5％以上。④矸石带煤低，矸石含煤小于5％。⑤处理能力大，实测处理能力可达200～240t/h^.台。⑥跳汰机噪声低，检测数据为74dB(A)。⑦便于操作，降低劳动强度。

5　应用效益分析（按年入选原煤120万t计算）：

　　（1）精煤产率提高1.5％（精煤售价300元/t），可年增加收入170多万元。
　　（2）处理能力提高3.46t/h^.m²（电费为0.396元/kWh），年可节约电费支出188多万元。
　　（3）矸石含煤降低1％（末煤售价180元/t），至少可增加收入22多万元。
　　（4）以上年累计增加效益380多万元。
　　（5）销售精煤灰分批合格率、批稳定率均达到100％，创出了“双八”名牌产品（精煤灰分＜8％、硫分＜0.8％），为华丰煤矿进一步占领和赢得市场、扩大用户，打下了坚实基础。
　　（6）提高了选煤厂的自动化水平，减轻了工人的劳动强度，提高了劳动生产率。
　　（7）改善了工人的工作环境，降低了环境污染。
　　（8）减少维修费用，降低了选煤成本。

6　结　论

　　实践证明：SKTZD型自动化跳汰机的应用，具有显著的经济效益和社会效益，是选煤厂跳汰机更新换代的首选产品。

作者单位：王学民（新汶矿业集团华丰矿选煤厂　山东省 271413）
　　　　　马继忠（新汶矿业集团华丰矿选煤厂　山东省 271413）
　　　　　宋鸿飞（新汶矿业集团华丰矿选煤厂　山东省 271413）