活化给料机的使用现状及缺陷

尹志远（神华黄骅港务有限责任公司，河北　沧州　061113）

・研究与探讨・

活化给料机的使用现状及缺陷

尹志远
（神华黄骅港务有限责任公司，河北沧州061113）

详细介绍了黄骅港煤炭港区324台活化给料机的项目背景、设备优点和运行中出现的堵料跑偏等各类问题，以及相应解决方案和故障处理思路，为国内相关活化给料机用户在选型、使用、维护、保养等方面提供借鉴。

活化给料机；筒仓；翻车机；振动给料；调整杆

在港口、矿山、电厂、冶金等行业中，散装物料在转运点漏斗中下落时的种种不可控问题一直困扰着工程技术人员。为了实现散装物料在转运点漏斗中的均匀有序流动，大多数企业的生产流程都是依靠旧式的振动给料器来完成。近10年来，随着科学技术的迅猛发展，振动给料机械产品中出现了新型的活化给料机，并在相关行业的新建项目中广泛使用。

在新建项目的设计过程中，相关单位在面对振动给料器和活化给料机这两种新、旧设备的选型工作时，存在一些疑问。活化给料机的使用单位也缺少此类设备的运行、维修经验。笔者通过对黄骅港煤炭三期、四期工程中配套使用的324台活化给料机的运行情况进行跟踪，与旧式的振动给料器进行对比，对活化给料机在国内的首次大规模应用加以研究分析。

一、黄骅港煤炭港区三、四期工程的项目背景

历经18年的建设发展，黄骅港煤炭港区目前已建成自动化煤炭码头6座，共拥有万吨级泊位1个、3.5万吨级泊位1个、5万吨级泊位14个和10万吨级泊位1个，年吞吐能力2亿吨；多用途码头和化工码头各1座，年吞吐能力600万吨。2014年，煤炭港区实现吞吐量1.46亿吨，其中煤炭1.36亿吨，是我国第二大煤炭下水港，并成为国家重要的储煤基地。

黄骅港煤炭港区三、四期储煤筒仓群共由48个内径40m、容量3万吨、高度41.85m（绝对标高47.75m）的现浇钢筋混凝土筒仓组成，为世界最大的储煤筒仓群基地。神华集团通过在黄骅港建设中采用世界最先进、最环保的封闭筒仓工艺，保证了煤炭储存中的防雨雪、防流失、防自燃，也可有效保证煤炭成分和湿度稳定，更避免了作业过程产生扬尘污染。

黄骅港煤炭港区三、四期工程的卸车线采用了4台国际领先的“O”型四翻翻车机，额定工作能力为8000t/h。翻车机作为连续作业的翻卸敞车的大型翻卸设备，对翻车机漏斗下方的给送料设备的工作稳定性和安全性都提出了较高要求。

在此项目中，黄骅港煤炭三期（2012年12月开始重载试车）共安装有162台活化给料机，其中筒仓区域24×6=144台，翻车机区域2×9=18台。黄骅港煤炭四期（2013年12月开始重载试车）同样安装有162台活化给料机，布置形式与三期相同。总计324台。

二、活化给料机设备的基本情况

美国GK公司主要为煤炭转运点设计制造的活化给料机，首先在北美市场得到了推广和应用并因为拥有相关专利技术而在振动给料机械产品市场形成垄断。其优势在于先进的设计思想、简单实用的设计结构、经久耐用的耐磨材料。其工作原理图如图1所示。

1.活化给料机主要由4个部分组成（图2）。

（1）设备本体包括激振电机及可变力轮、主体框架、电机框架、激振弹簧、隔振弹簧、活化块、下料曲线槽、观察清理窗口、调整杆。

（2）密封部件包括入口软连接和出口软连接。

图1　活化给料机的工作原理

图2　活化给料机的设备构造

（3）接口部分包括与料斗连接的入口落煤管和与皮带机导料槽连接的出口落煤管。

（4）可变力轮调速设备独有的压缩空气调速系统。

2.活化给料机的优点。

（1）大开口，活化物料不堵煤。

（2）安装高度低，可极大节省基坑的基建投资。

（3）下料量可根据皮带秤流量动态调整。

（4）小功率，大振幅。

（5）对中下料，皮带不跑偏。

（6）物料满足静安息角能够自锁，无需任何闸门。

（7）钢结构寿命长，免维护，可靠性高。

（8）上下全封闭，无粉尘泄漏。

（9）动载荷低。

三、问题分析

截止到2014年，就黄骅港煤炭港区三、四期工程重载试车1年多的运行过程来看，活化给料机虽然运转较好，未出现重大缺陷和事故。但也发现了一些安装、使用过程中存在的问题。

1.三期翻车机区域的活化给料机1年多来共损坏了3台激振电机，故障率16.7%。厂家根据售后合同对激振电机进行了更换，但没有能给出具体的损坏原因。但同时投产的三期筒仓区域的活化给料机未出现此问题。此现象可能与3个原因有关。

（1）筒仓区域活化给料机数量众多，单台设备的煤炭通过量和作业时间都要远少于翻车机区域的设备。

（2）筒仓区域的每台活化给料机采用双激振电机布置的结构形式。

（3）不同的维修班组对激振电机日常的润滑保养是否能够做到及时、准确、到位。

2.翻车机区域的每条线上的9台活化给料机由1个气源站提供高压空气控制给煤量，没有备用气源。如果空压管路和风机等气源设备的可靠性差，将直接导致该作业流程停机。

在筒仓下部漏斗位置使用的配合活化给料机工作的空气炮，没有和对应的带式输送机的运行进行电气联锁。如果出现违规操作单独启动空气炮的话，极易损坏空压管路和风机等设备。

3.三期翻车机区域的18台活化给料机目前已经全部将“出力调整杆”拆除。原因：在活化给料机的下料曲线槽上面出现了大面积黏煤，导致地面带式输送机无法达到设计的最大出料量。技术人员曾经进入活化给料机内部检查，发现黏煤最大厚度在15cm左右，压实度较高，直接造成了出料口的变小（活化给料机的下料曲线槽和活化块之间的距离高度40cm，宽度300cm左右）。

4.四期翻车机区域的BF12带式输送机在2014年初重载试车时出现了堵料故障，故障停机时间长达2天。该条线9台活化给料机的瞬时给料量过大，造成BF12带式输送机出现了超过9000t/h的18s峰值（BF12额定作业能力为8000t/h，最大作业能力为9200t/h），BF12的驱动站被埋，翻车机底坑中的负三层的活化给料机区域卡煤。直到最后将9台活化给料机和地面皮带之间卡住的积煤清理完毕后，BF12带式输送机才最终得以启动。

（1）为了避免此种情况的再次发生，应该在翻车机开始工作的第一个循环，保证漏斗内至少存有30%的煤，然后再启动活化给料机开始给料，以减少产生瞬时大料流的可能。

（2）活化给料机遇到不同煤种时的出料量不稳定，需按照不同煤种进行标定。活化给料机的设计是通过出口处的出力调整杆来解决锁煤和煤头（空漏斗时卸载的煤炭冲击）问题。在实际不同煤种的翻卸过程中，必须根据煤种情况不同，对设备的调整杆进行调整。所以，每一条带式输送机上的活化给料机适合长期接卸物理性质类似的同一类煤炭。不适用于物料种类经常变化的作业流程。

5.煤炭三期翻车机区域的11翻下方的活化给料机，在某些煤种作业时候出现落料不对中，导致BF11的皮带重载跑偏（空载正常），一直没有得到妥善解决。造成此情况的原因应该是活化给料机的整机制造、组装尺寸存在误差，或者是在设备安装中与BF11带式输送机存在对中的位置误差。

此情况与曹妃甸矿石二期的9000t/h堆料机发生的悬皮跑偏情况类似。3台设计图纸完全一致的堆料机，分别编号为S2、S3、S4。只有S2堆料机的悬皮出现了空载正常、重载向左跑偏的现象，并且此现象始终存在。S3堆料机悬皮基本正常，S4堆料机悬皮完全正常。原因应该是S2中心漏斗的制作尺寸与设计图纸不符或者悬臂中心漏斗在总装时出现了偏差。

活化给料机对于设备安装精度要求很高。在现场设备安装过程中，必须严格按照图纸和手册的精度进行。否则的话，导致设备的某些部位（支撑弹簧、激振弹簧等）频繁损坏；更会导致落料不对中，从而引起地面带式输送机发生跑偏故障。

6.活化给料机的下料曲线槽和活化块之间的距离为高度40cm，宽度300cm左右，内部空间较小。当出现黏煤情况后，工作人员不易进行清理。而且一旦有大块长条状的异物进入活化给料机后，在这个折线形的落料区域中，很容易卡住无法通过。

7.翻车机区域每条线上的2#、4#、6#、8#活化给料机给料量大，1#、3#、5#、7#、9#活化给料机给料量小。三、四期的4台翻车机均为此种情况。该现象应该与同一条带式输送机上方的9台活化给料机和4个翻车机出煤漏斗的相对结构位置布置缺陷有关。

8.活化给料机内部没有衬板，依靠活化给料机本体钢结构的高耐磨特性实现衬板的作用。设备的关键部位（包括本体钢结构、支撑弹簧、激振弹簧等）使用1年多来没有出现损坏。

9.设备保养中使用的润滑脂和维修中使用的备品配件都要使用美国GK公司的特定型号产品，导致设备投产后对GK公司依赖高，产生较高的维护费用。因此，应尽快完成该设备配件的国产化替代研究。

综上所述，活化给料机虽然节省了一部分翻车机基坑的土建费用，但因价格昂贵、投资较高，在整个工程中的综合经济效益如何，尚有待进一步精确核算。

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