鄭曉東

(西山煤電集團(tuán) 斜溝煤礦選煤廠，山西 呂梁 033600)

1 斜溝煤礦選煤廠概況

西山煤電集團(tuán)斜溝煤礦選煤廠是一座年生產(chǎn)能力15.00 Mt 的礦井型選煤廠，主要生產(chǎn)工藝采用：150～50 mm塊煤重介質(zhì)淺槽排矸，小于50 mm粒級(jí)末煤采用有壓兩段二產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器主再選，1.5～0.2 mm粒級(jí)采用TCS智能煤泥分選機(jī)分選，分選出的粗精煤泥采用煤泥離心機(jī)脫水回收，0.5～0.045 mm煤泥采用沉降過濾式離心機(jī)脫水回收，極細(xì)粒級(jí)細(xì)煤泥采用濃縮快開隔膜壓濾機(jī)脫水回收。目前斜溝煤礦選煤廠有沉降過濾式離心機(jī)10臺(tái)，全部為美國DMI44×132型號(hào)產(chǎn)品。

2 工作原理及技術(shù)參數(shù)

2.1 工作原理

DMI44×132型離心機(jī)是一種煤泥水固液分離設(shè)備，通過轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力使進(jìn)入設(shè)備中的煤漿固液分離。料漿給入轉(zhuǎn)子中的沉降脫水段，在離心力的作用下，煤泥水在沉降脫水段沉降分層，上層清液通過溢流口流出成離心液，下層沉淀的煤泥被螺旋推送器送到篩網(wǎng)脫水段，在篩網(wǎng)脫水段受到刮刀和篩網(wǎng)進(jìn)一步擠壓脫水，同時(shí)物料在小于推送器推力的作用下移動(dòng)到出料端被卸料刮刀刮下成為最終產(chǎn)品。

2.2 技術(shù)參數(shù)

DMI44×132型離心機(jī)技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 DMI44×132型離心機(jī)主要參數(shù)

3 存在問題

斜溝煤礦選煤廠在煤泥水脫水系統(tǒng)使用沉降過濾式離心機(jī)，用于0.5～0.045 mm煤泥脫水。自投產(chǎn)以來，沉降離心機(jī)的自動(dòng)控制入料、自動(dòng)啟停、自動(dòng)開啟稀釋等自動(dòng)控制系統(tǒng)不夠完善；冷卻潤滑系統(tǒng)存在油溫過高的問題，通常維持在70～80 ℃；扭矩傳感器測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，不能有效指導(dǎo)生產(chǎn)。上述問題造成軸承及行星減速器磨損嚴(yán)重，大大縮短了沉降轉(zhuǎn)子使用壽命。另外，沉降過濾式離心機(jī)入料量大小還未實(shí)現(xiàn)智能控制，僅僅依靠工人經(jīng)驗(yàn)來判斷。在目前選煤廠智能化建設(shè)過程中，設(shè)備運(yùn)行狀況及生產(chǎn)控制不能滿足需要。

沉降過濾式離心機(jī)使用過程主要存在以下問題：

(1) 現(xiàn)場對(duì)沉降離心機(jī)只能進(jìn)行啟?？刂?，缺乏對(duì)生產(chǎn)監(jiān)控和極具價(jià)值的離心機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測系統(tǒng)，不具備設(shè)備全生命周期監(jiān)測監(jiān)控硬件條件，對(duì)生產(chǎn)管理和設(shè)備狀態(tài)管理的提升造成阻礙。

(2)沉降離心機(jī)進(jìn)料閥門、稀釋閥門、旁通閥門等的控制靠崗位工現(xiàn)場操作，不能根據(jù)離心機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)(扭矩監(jiān)測不具備使用價(jià)值)對(duì)進(jìn)料進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，崗位工作量大，只能依據(jù)以往故障處理經(jīng)驗(yàn)實(shí)施，易出差錯(cuò)。

(3)篩網(wǎng)沖洗水的排放沒有形成，易造成產(chǎn)品水分高，極容易導(dǎo)致冬季火車凍車事故，故停用，停車后不能沖洗篩籃，雖然不影響正常生產(chǎn)，但影響脫水效果，容易導(dǎo)致物料在刮刀卸料處堵塞。

(4)設(shè)備冷卻器的冷卻面積偏小，潤滑系統(tǒng)的降溫效果差，軸承座溫度偏高。

4 改造措施

(1)對(duì)沉降離心機(jī)入料閥門、稀釋水閥門、旁通閥門依據(jù)扭矩變化進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，全過程自動(dòng)控制，無需人工干預(yù)，系統(tǒng)與選煤廠前期智能化后臺(tái)系統(tǒng)互通，實(shí)現(xiàn)在PAD端進(jìn)行監(jiān)測和控制，智能化控制系統(tǒng)如圖1所示。

圖1 智能化控制系統(tǒng)

(2)扭矩監(jiān)測傳感器由原有的應(yīng)力監(jiān)測換成更為準(zhǔn)確的稱重式監(jiān)測，振動(dòng)傳感器安裝位置接近振動(dòng)源，并增加一個(gè)振動(dòng)測點(diǎn)，振動(dòng)測量更準(zhǔn)確可靠。各潤滑點(diǎn)溫度監(jiān)測使用可靠度更高的傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度變化，并實(shí)現(xiàn)高溫報(bào)警和停車功能，沉降離心機(jī)各運(yùn)行參數(shù)如圖2所示。

(3)在沉降離心機(jī)下一級(jí)設(shè)備(刮板輸送機(jī))出料溜槽上增加液壓切換閘板，在篩網(wǎng)沖洗水開啟時(shí)，閘板自動(dòng)切換位置，使沖洗水直接排入地溝，不再進(jìn)入產(chǎn)品膠帶輸送機(jī)，篩網(wǎng)沖洗水可持續(xù)進(jìn)行，無需擔(dān)心產(chǎn)品水分的增加。

(4)流量計(jì)更換為更先進(jìn)的法國品牌，可人眼觀測流量和液體流動(dòng)情況，更容易監(jiān)測潤滑系統(tǒng)工況。換熱器更換為更大型號(hào)的法國品牌換熱器，換熱性能提高，并對(duì)冷卻水箱進(jìn)行改進(jìn)，增加水箱內(nèi)水的置換頻次，使油溫保持在合理區(qū)間。

5 效益分析

5.1 社會(huì)效益

沉降離心機(jī)改造后實(shí)現(xiàn)了對(duì)入料的自動(dòng)控制和篩網(wǎng)的自動(dòng)沖洗，降低了現(xiàn)場崗位工作量?？稍赑AD端進(jìn)行控制和監(jiān)測，職工工作效率提高。實(shí)現(xiàn)振動(dòng)、溫度的在線監(jiān)測，檢修人員的現(xiàn)場巡檢工作量減少，有效指導(dǎo)設(shè)備檢修。

5.2 經(jīng)濟(jì)效益

振動(dòng)、溫度監(jiān)測在線顯示，并具備可靠檢測效果，扭矩傳感器更為準(zhǔn)確，減少了設(shè)備過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)次數(shù)，提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)工況，延長了沉降過濾式離心機(jī)轉(zhuǎn)子的大修周期，取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。單臺(tái)沉降轉(zhuǎn)子大修費(fèi)用為100萬元左右，改造前平均使用周期為1.5 a，改造后沉降轉(zhuǎn)子使用周期為2 a左右。斜溝煤礦選煤廠10臺(tái)沉降離心機(jī)，每年沉降轉(zhuǎn)子大修費(fèi)用可節(jié)?。?/p>

100萬元/1.5 a×10臺(tái)-100萬元/2 a×10臺(tái)=167萬元/a

改進(jìn)換熱器和冷卻水箱，使得油溫控制在合理區(qū)間，潤滑油使用周期延長，也取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

6 結(jié) 語

DMI44×132型沉降過濾式離心機(jī)冷卻潤滑系統(tǒng)在斜溝煤礦選煤廠改造升級(jí)成功，離心機(jī)整體運(yùn)行平穩(wěn)有序，各軸承溫度明顯下降，延長了離心機(jī)轉(zhuǎn)子的使用壽命，同時(shí)也延長了潤滑油使用時(shí)間，大幅度減輕了職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。