选煤厂跳汰机的改造与实践

Improvement and Practic for Jig in Nan Shan Coal Preparation Plant

Xue Xiangjun　Lu Guangyu　Ma Jiukun
(Sales Company He Gang Coal Mine Bureau ,He Gang 154100)

　　Abstract　This paper presents the improvement and practical experience of jig in Nan Shan coal preparation plant ,and also made a analysis on concrete problem.
　　Key Words　Gig improvement　Program-control　preumatic　valve　Bed layer monitoring and control

0　引　言

　　鹤岗矿务局选煤公司南山选煤厂是日伪时期的老厂，始建于1937年。1959年以后经过了六次较大规模的技术改造，1990年实际入洗能力达到了372万t，成为我国炼焦煤实际入洗能力最大的选煤厂。由于受到原厂结构的限制，虽然经过多次的系统改造和环节配套，但主选设备跳汰机仍是1959年前的跳汰机。三台主洗跳汰机的壳体为钢筋水泥结构，并与主厂房结成一体，在原厂房内对跳汰机进行更新非常困难，如何对现有跳汰机进行改造，使老设备创造出高效益，为国家做出更大的贡献，是摆在南山选煤厂面前的一大难题。近年来，在资金非常紧张的情况下，该厂加大了科技投入力度，在跳汰机的关键环节上进行了大幅的改进，走出了一条老厂改造的新路。

1　跳汰选煤过程分析

　　概括起来，跳汰选煤过程可分为分选和分离两个主要过程。分选过程即原煤各颗粒按密度进行分层的过程，它受原煤性质变化和操作制度的直接影响，并成为分离过程优劣的前提。分离过程即排料过程，它直接受床层分布的好坏、重物料层厚度检测方法的准确度、排料方式的合理程度以及控制系统等多方面的影响，准确而适度的排料对改善分选过程也有明显的作用。可以说，分层清楚是准确排料的前提，而良好的排料装置及准确排料又给原煤分层以反作用。因此，对跳汰机的改造，既要改善分层效果，又要改善排料效果。

2　对跳汰系统的改造

2.1　罗茨风机的应用
　　近年来，由于原煤煤质的变化较大，含矸量增多，跳汰机所需要的风压也随之增高。原有的离心式鼓风机出口风压低，满足不了跳汰机的需要，当块煤量增多或者矸石增多时，跳汰机床层跳不起来。为此，购进了两台L93WD型罗茨风机。罗茨风机是容积式风机，出口风压可随用风设备的风压变化而变化，入口风量不变，正适应了入洗多矿原煤，风压变化频繁的情况。罗茨风机的应用，满足了跳汰机用风的需要，而且它比离心式鼓风机节能，据测算一年节省的电费即可收回投资。

2.2　电控立式滑动风阀的应用和改进
　　近代跳汰理论认为，对于洗选不分级的原煤，有效的分选时期是颗粒和水流相对速度差值小的时期。在这段时期内，颗粒按密度分层占主导地位，而形状因素占次要地位。因此，为了增加有效分选时间，要求上升水流时间要短，作用力要强，在短时间内把床层托到应有的高度，此后要求适当的膨胀期和缓慢的下降水流来增加跳汰循环中颗粒和水流相对速度小的时间。
　　风阀是跳汰机的主要部件，风阀的调节决定了跳汰机的工作制度。南山选煤厂跳汰系统共有四台跳汰机，其中有三台主洗机，一台再洗机。原有的跳汰机风阀有立式风阀一套，卧式风阀三套。卧式风阀进风时，进风口是一点一点打开的。进风面积从零达到最大时，需占一个跳汰循环的1/6。以频率为每分钟46次计算则需0.217s，而电磁风阀打开全部进风口只需0.02s。
　　1989年，该厂将风阀都换成了电控立式滑动风阀。1991年采用C28P可编程序控制器，自己设计、编程、安装，实现了风阀的程控化。根据跳汰理论和生产实践，优选出16种跳汰制度，跳汰司机可根据需要用开关任选一种，方便了操作。
　　原电控风阀的电脑，常出故障，虽然经多次维修，在两年中还是有四台电脑报废，不能使用。采用C28P以后，从没出现过问题，有力的确保了洗煤生产，增加了开车时间，产生了可观的经济效益。C28P可靠性高，使用方便，价格低廉，是原电脑的1/5，现已推广到局内的其它三个选煤厂。

2.3　跳汰机结构的改造
　　原跳汰机矸石段床层厚度为800mm。在入洗极易选煤时，床层厚度大具有处理量大的优点。但是，床层厚度的增加将会使分层时间延长。近年来，由于入洗原煤矸石量增多，床层太厚造成松散度降低，因此分层效果不好，矸石带煤损失增大。针对这种情况，进行了减薄床层的试验。将二部主洗机矸石段床层的厚度从原来的800mm减到了600mm。改造后，分层效果好转，松散度增加，矸石纯度增加，处理量并没有减少。取得经验后，对其它的跳汰机逐步的进行了改造。

2.4　实现跳汰机排料自动化
　　按密度不同而分层清楚是操作跳汰机的中心任务，按密度不同而分割开来是自动排料装置所应执行的任务。概括起来，有三个方面的内容：
　　(1)灵敏准确地探测重产物床层的状况；
　　(2)分割准确，保证分选过程的连续进行；
　　(3)保护床层，不产生瞬时塌陷与瞬时排空。
　　要完成这三项任务，必须检测装置、控制装置和排料装置很好的配合起来。对检测装置来说，检测时必须真正地深入到某一密度层当中去，直接探测出重产物床层的真实厚度，才有可能使执行部分实现按某一既定密度分割。而实现这一目的，从目前国内的情况看，只有浮标检测法才能实现。
　　1995年11月，在广泛调研的基础上，选择了唐山煤研分院的TZX-Ⅰ型跳汰机床层自动测控装置，安装在二部跳汰机上。一年多的生产实践证明，此套系统是比较先进实用的。
　　(1)TZX-Ⅰ型跳汰机床层自动测控系统采用模块化设计结构，在电子线路的每一重要单元都设有故障指示灯，查找故障方便，排除故障一般只需几分钟。这是自控系统能长期使用的关键。
　　(2)对浮标检测方式的认识。根据我们的测定，浮标检测的灵敏度和准确度是可以达到要求的。例如将浮标强制地提到水面上来或者按置到跳汰筛筛板上，放手之后，都能在3-5 s内恢复到正常状态。而浮标运动不灵时，肯定是床层松散度不够，不能正常分层。这时要求司机要调整风水，使跳汰机正常分选。也就是说，根据浮标的运动情况，可以看出床层松散度的情况，为司机操作提供了参考依据。
　　(3)根据跳汰工艺，只有在床层着层期时的浮标传感信号才真实的反映了重产物层的厚度。在TZX-Ⅰ型跳汰机床层自动测控系统中，利用移相分离电路，自动取出浮标传感信号的着层点脉冲，从而精确地得到了着层期曲线，实现了一只传感器同时分离出多个工艺传感信号。
　　(4)第一次安装时将浮标安在了跳汰机的中心线上，后来发现跳汰机的中心线正是两块筛板的联接处，筛板下还有梁，影响浮标的正常跳动。后来，将浮标安装位置偏移，避开了死区，灵敏度大为提高。

3　对改造后跳汰机洗煤效果的评价

　　经过综合改造后的二部主洗跳汰机，根据初步测试和生产日常检查表明，排矸纯度增加，矸石带煤损失下降，溢流堤灰份比人工操作时稳定，产率有所提高。
　　根据1994年1月～6月份的矸石月综合分析，矸石中-1.40密度的含量分别为：