防治超限颗粒进入保护箱的研究与应用

石　磊

(大同煤矿集团 大地选煤工程有限公司，山西　大同　037003)



·技术经验·

防治超限颗粒进入保护箱的研究与应用

石磊

(大同煤矿集团 大地选煤工程有限公司，山西大同037003)

为了有效降低同忻选煤厂压滤车间事故发生率或防止事故扩大化，尽可能限制超粒级物料进入压滤系统。压滤车间供料路径：主要由分级旋流器溢流产物和高频筛筛下物先进入保护箱，通过混合、稳流作用后，进入压滤系统。分析了保护箱的结构组成、周围环境和溢料原因。通过给保护箱内部安装浮球液位开关，并与生产设备实现闭路联锁，同时加装溢流管路，将溢出的物料排放到循环水泵房外面，有效防止了溢料事故的发生，消除了机电隐患，保障了压滤系统的安全生产。

保护箱；溢料；压滤系统；浮球液位开关

同忻选煤厂属重介选煤厂，年处理原煤1 000万t.生产线由五大系统组成：原煤储运系统、高岭岩车间块煤分选系统、旋流器车间末煤分选系统、压滤车间煤泥水处理系统及产品储运系统。选煤工艺采用：>50 mm的块煤由重介浅槽主洗， 50～1.5 mm末煤由三产品重介旋流器分选，1.5～0.15 mm粗煤泥由螺旋分选机分选，0.15～0 mm细煤泥由加压过滤机回收。

旋流器车间<50 mm混煤经过3台原煤分级筛分级处理后，50～1.5 mm物料进入三产品重介旋流器；<1.5 mm末精煤最终由原煤分级旋流器和精煤分级旋流器分级处理后，溢流进入保护箱；<1.5 mm末矸石由高频筛脱水处理后，筛下物也进入保护箱。经过混合、稳流作用后，保护箱物料进入浓缩池，浓缩沉降作用后，底流由泵打入压滤车间，工艺流程见图1.

图1　分级旋流器溢流回保护箱工艺流程示意图

综上所述，保护箱作为旋流器车间和压滤车间的过渡环节，起着承前启后的作用，在整个生产工艺中至关重要。其外形构造简单，主体是上方开有观察孔的箱体，外接多根进出料管路。箱体内部上方焊接1排间隙为1.5 mm的篦子，理想生产条件下，<0.15 mm物料经由保护箱进入压滤系统，少数>1.5 mm颗粒截留在篦子上。实际生产过程中，由于管理不善、检修滞后等原因，分级旋流器经常出现“跑粗”现象。如果有大量的>1.5 mm物料进入保护箱，就会堵塞篦子进而外溢淹没周围设备，引发机电事故；而如果有大量的0.15～1.5 mm颗粒进入压滤系统，则会造成“浓缩池底流泵上料不畅”、“加压过滤机压轴”等事故发生，严重制约生产。为了降低事故发生率，防止事故扩大化，需要对保护箱进行改造。

1　保护箱环境分析

同忻选煤厂保护箱属于静置无动力缓冲容器，主要用于混合物料，稳定料流，位于循环水泵房内，周围设备分布密集，数量众多。空间布局分一层和负一层，保护箱位于一层，见图2，负一层依次分布有5台循环水泵、1台扫地泵和2台浓缩池底流泵，见图3.保护箱一旦发生溢料事故，溢出的物料就会进入负一层淹没泵和电机，烧毁设备，引发机电事故；而且由于空间局限性，这些事故往往持续时间长，处理难度大，增加了工人劳动强度，影响生产时间长。

图2　循环水泵房一层保护箱侧视图

2　原因分析

1) 旋流器车间原煤分级旋流器入料由3台3.0 m×6.1 m香蕉筛筛下物料供给，筛板为缝隙1.5 mm的聚氨酯不锈钢条缝筛，当筛板棒条正常磨损或出于工艺调整需要(例如提高脱水、脱介效率)时，筛缝超出1.5 mm，筛下>1.5 mm物料逐渐增多，这部分物料经过原煤分级旋流器分级处理后，进入保护箱的>1.5 mm物料也开始增多，<1.5 mm物料透过保护箱篦子进入压滤系统，>1.5 mm物料就停留在篦子上方，时间一长，篦子上方覆盖满物料，后续物料无法透过篦子，液位开始上涨，高出保护箱上表面，物料溢出。

2) 供给原煤分级旋流器物料的香蕉筛筛板，通过下表面凹槽与固定在筛梁上的轨座镶嵌在一起，如果轨座磨损严重，且未及时更换，轨座与筛板连接松动，生产过程中，筛板在持续振动过程中会脱离轨座，此时会有大量的超限颗粒落入原煤分级旋流器入料桶，最终进入保护箱。发生外溢事故时，保护箱入料筛分试验结果见表1.

3　解决方案

1) 在保护箱内部篦子上方安装浮球液位开关(见图4，图5，图6)，并与主厂房精煤转载皮带(距离保护箱最近设备)实现闭路联锁。正常情况下，液位在浮球下方，保持触点常开状态；当有过量大颗粒物料进入保护箱时，液位就会上升，直至上涨触碰到浮球，此时触点保持接通状态，浮球系统会碰到在设定位置的行程开关，使行程开关发出电信号。主厂房精煤转载皮带在接到电信号时会自动切断电源并停止运转，由于全厂设备均已实现闭路联锁，精煤转载皮带前置设备会沿工艺流程方向逐台逆序停止运转。集控员根据电脑屏幕上出现的设备异常情况，及时通知相关检修人员查找断电原因并迅速排除故障。

图4　浮球开关工作原理示意图

图5　保护箱内部浮球实物图

2) 为了防止保护箱内部物料外溢，在保护箱一侧面上端(略高于浮球)安装3根d159 mm厚壁管，顺着管路延伸方向在循环水泵房墙壁上凿一长方形孔洞，将管路引至循环水泵房外部适当空旷位置，作为保护箱外排物料管路。当保护箱内物料液位超过外排管路水平面时，就会沿管路被排放到泵房外面，而不会淹没泵房底层设备，避免了机电事故，有效地降低了事故发生率或防止了事故的扩大化。

图6　保护箱上表面浮球电路部分实物图

4　改造效果

同忻选煤厂自2013年8月份对保护箱结构改造以来，进入压滤车间的大颗粒物料明显降低，再未发生溢煤事故，彻底消除了循环水泵房设备安全生产隐患，有效降低了工人劳动强度，取得了一定的经济效益和社会效益。

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Research and Application of Prevention and Treatment Transfinite Particle Enter into Protection Box

SHI Lei

In order to limit the transfinite particle of Tongxin coal preparation plant into the pressing filter system as far as possible. Feeding path of pressing filter workshop is that overflow material from classifying hydrocyclone and screen underflow from high frequency screen enter into protection box, through mixing and steady flow entering into pressing filter system. The structure, surrounding environment and the cause of flash of the protection box are analyzed. Through installs ball float level switch inside of the protection box, achieves interlocking circuit with production equipment, at the same time installing overflow pipe to discharge the overflow material into circulating water pump house. It prevents the flash accident effectively, eliminates the mechanical and electrical hidden danger, ensures the safety production of pressing filter system.

Protection box; Flash; Pressing filter system; Ball float level switch

2016-01-19

石磊(1986—)，男，山西长治人，2010年毕业于中国矿业大学，助理工程师，主要从事选煤生产机电工作(E-mail)my6437430@163.com

TD922

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1672-0652(2016)03-0012-03