NG-30浓缩机的技术改造

武振峰

(冀中能源股份有限公司　邯郸云驾岭矿,河北　邯郸　056300)



NG-30浓缩机的技术改造

武振峰

(冀中能源股份有限公司邯郸云驾岭矿,河北邯郸056300)

[摘要]文章剖析了原有NG-30浓缩机存在的问题,并分别从驱动装置、提耙装置、入料方式、耙架等方面介绍了改造方案,就改造完成后新型NZT-30浓缩机的运行工况及使用效果作了分析。新型周边传动中心自动提耙浓缩机的应用,有效地提高了云驾岭矿选煤厂的煤泥水处理能力,并解决了因煤泥量大造成的浓缩机停车事故隐患。

[关键词]浓缩机；周边传动；自动提耙；技术改造

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2016.28.073

1概述

云驾岭矿选煤厂是一座矿井型选煤厂,洗煤工艺为跳汰洗选,煤泥回收系统采用双浓缩双回收工艺,洗水经一级浓缩机浓缩后由旋流器、高频筛回收粗煤泥,高频筛筛下水由二级浓缩机浓缩后,由压滤机回收细煤泥。随着入洗原煤的末煤量逐年增加,生产过程中产生的煤泥量也随之增加,一级NG-30浓缩机转动钢轨磨损严重,摩擦系数小,传动力矩小,经常造成压耙子事故,致使循环水浓度大,煤泥水外排,严重影响选煤正常生产。结合浓缩机设计原理和选煤厂现状,对NG-30型浓缩机进行了机械和电气化方面改造,有效提高了浓缩机浓缩能力及传动效能,避免了压耙子事故。

2原浓缩机工作状况

云驾岭矿选煤厂原有的NG-30型普通浓缩机是一台普通耙式浓缩机,设计深度为3.975米,沉淀面积为707平方米,处理能力为58吨/小时。驱动装置为周边机械驱动,由两排刮板刮除煤泥,耙架钢结构腐蚀老化严重。随着原煤煤质逐渐变差,选煤厂煤泥水处理能力不足问题尤为突出,原有NG-30型浓缩机不能满足煤泥水处理要求。当单位时间内浓缩机入料料浆煤泥含量大时,容易出现处理能力不足,煤泥聚集现象,当出现大量煤泥聚集情况时就会导致压耙子事故,必须停止生产,将30米浓缩池内所有煤泥水全部排出,排空后将30米浓缩池内所有沉积的煤泥人工进行清除,处理事故需要12小时左右,才可恢复生产。处理事故时间长,工人劳动强度特别大。并且由于NG-30型浓缩机在连续工作过程中固体颗粒的沉降与澄清水上升运动方向相反,细泥颗粒容易被上升水流带入溢流,细泥颗粒必然在循环水系统中不断循环积聚,使洗水浓度增高,影响跳汰分选效果及产品质量。图1为原浓缩机示意图。

图1　原浓缩机示意

3NG-30型浓缩机的改造

针对上述问题,2014年7月对NG-30型浓缩机进行了技术改造,改造成NZT-30型高效浓缩机,改造方案主要围绕以下几点进行。

3.1周边驱动装置

原浓缩机为钢轨—单行走钢轮机械驱动,改造后采用钢轨—双行走钢轮驱动,改造后钢轮与钢轨接触面积增大,使浓缩机的最大工作力矩增大,能有效地解决钢轮粘煤泥雨雪后的打滑现象,并且双钢轮支撑稳定,使中心回转部分受力均匀,避免受力不均匀产生的形变磨损,增加设备的使用年限。

3.2液压自动提耙装置

原浓缩机的耙架与传动臂直接连接,只能采用吊车起吊整体提耙,改造后的提耙系统为液压驱动,液压站为传动提耙机构提供动力,液压站的油泵为变量泵,通过调节油泵的排油量,可改变耙架的转速,以达到最佳工艺效果。当沉降到浓缩池底部的物料增多,床层增厚时,耙架的工作阻力也随之加大,当工作阻力增大到4MPa时,压力继电器、延时继电器、电磁阀动作,提耙油缸带动耙架向上提升,3～5秒后,电磁阀断电。当耙架提升后,工作阻力随之减小,若减小到4MPa以下时,则不再提耙,耙架停留在此高度上旋转工作,当压力≤2.5MPa时,降耙电磁阀动作,耙架开始下降,刮板将物料刮向池中央。随着工作阻力再次增大时,耙架再次被提升,重复以上动作,从而达到自动提耙、降耙的目的。当耙架的工作阻力不断增大,提耙油缸缸体上升接近极限行程时,行程开关动作,切断电源,整机停止运行。此时排除故障后,便可手动开机运行。

3.3入料方式

原浓缩机入料直接给入浓缩机液面下,由于浓缩机在连续作业过程中固体颗粒的沉降与澄清水的运动正好相反,细粒煤泥容易被上升澄清水带入溢流,使洗水浓度升高,影响跳汰机分选效果。改造后采用高效浓缩机的入料方式,入料和絮凝剂在缓冲桶稳流混合均匀后扩散进入浓缩机下部,减少了浓缩机沉降区,缩短了煤泥沉降的距离,有助于煤泥颗粒的沉降,使得大部分煤泥进入池底,提高了沉降效果。

3.4耙 架

原浓缩机采用传统钢架结构耙架,耙架与传动臂焊接为一体,底部由两排刮板刮除煤泥,这种耙架在转动过程中与煤泥接触面积大,受到的阻力大,煤泥收集、输送效率低。改造后的浓缩机由液压站为传动提耙机构提供动力,液压站的油泵为变量泵,通过调节油泵的排油量,可改变耙架的转速,四排刮板可以提供不同的坡度,这种结构既有利于浓缩物的运输,又减小了耙架所受的阻力,避免耙架在转动过程中破坏物料的沉降过程。同时耙架数量由原来的双耙架改造为四个耙架,在转速相同的条件下,刮除底部煤泥量增加,浓缩效率可提高一倍,为粗煤泥回收创造了有利条件。

图2原浓缩机耙架图3改造后浓缩机耙架

4改造后的应用效果

4.1改造前后参数对比

图4为浓缩机改造后示意图。表1为改造前后浓缩机效率比较。

图4　浓缩机改造后示意

型号参数NG-30普通浓缩机NZT-30高效浓缩机沉淀面积(m2)707707底流浓度(g/L)320391溢流浓度(g/L)30处理能力(t/h)煤泥量5870.9煤泥水量(m3/h)17671993

4.2改造后应用效果

自动提耙功能的实现,彻底解决了煤泥含量高时不能自动提耙带来的一系列隐患,杜绝了压耙子停车事故,大大减少了浓缩机维修次数,减少维护费用。生产数据表明,在入料浓度和加药量基本相同的条件下,高效浓缩机的单位面积处理能力提高22%,底流浓度提高23%。

5结论

云驾岭矿选煤厂通过对NG-30型浓缩机的改造,使浓缩机的处理能力有了较大提高,杜绝了压耙子停车事故和溢流水带细粒煤泥现象,确保了煤泥水系统闭路循环的实现。高效提耙式浓缩机自动化程度高,处理量大,故障率低,提高了选煤厂工作效率。

参考文献:

[1]王启广,等.选煤机械[M].徐州：中国矿业大学出版社,2009.

[2]谢广元.选煤厂产品脱水[M].徐州：中国矿业大学出版社,2002.

[3]周少雷,王宏,刘峰,等.高效选煤新技术与新设备[M].徐州：中国矿业大学出版社,2008.

[作者简介]武振峰(1968—),男,河北邢台人,硕士研究生,高级工程师,供职于冀中能源股份有限公司邯郸云驾岭矿。研究方向：企业管理及机械设计与制造。