劉建（jiàn）國，劉飛
（山西西山晉興能源公司斜溝煤礦選煤廠）

　　斜溝選煤廠是一座特大型礦井型選煤廠，其設計處理能力15.0Mt/a。該廠粗粒煤泥先經旋流器組分級濃縮，然後分別采（cǎi）用粗煤泥（ní）離心機和篩（shāi）網沉降離（lí）心（xīn）機處理。自一期係統投入生產運行7a以來，先（xiān）後選用的（de）10台美國DMI44×132型篩網沉降（jiàng）離心機總體運行平穩，大大減輕了（le）濃縮機、壓濾機（jī）負擔，降低了混煤水分，在煤泥水處理係統中發揮了巨大作用，取得了較好的經濟效（xiào）益，但（dàn）是在使用和維護過程中，發現該型離心機部（bù）分構件的設計仍有優化空間。

　　1　設（shè）備技術參數、結構和工作原理

　　斜溝選煤廠采（cǎi）用的美國DMI44×132型篩網沉降離（lí）心（xīn）機，設計入料上限（xiàn）3mm，有效回收下限0.045mm，Z大（dà）礦漿入料量225m3/h，產品外在水分不大於18％，篩網尺寸1118mm×3353mm。該設備（bèi）具（jù）有運行可靠（kào）性（xìng）高，濾餅水分低，排料均勻、穩定、連續的優點（diǎn），為其產品均勻摻混煤創造了條件，與“弧形篩（shāi）預（yù）脫水＋高頻篩”的處理方（fāng）法（fǎ）相比，產品水分可以控製在16％以內，單台（tái）處理量可達35t/h。

　　篩網沉降離心機的內部構造見1圖。轉鼓在入料端為圓柱形，在中間過渡段（duàn）為圓錐形，在出料（liào）端（duān）篩網脫水段（duàn）為圓柱形，轉鼓靠近入料（liào）端（duān）的端麵上有溢流堰，調整該堰板深度即可控製料漿池（chí）的深（shēn）度（dù），靠近中間兩個溜槽為脫水產物排（pái）出口。進入沉降離心機入料室的煤泥水（shuǐ）在轉鼓轉動產（chǎn）生的離心（xīn）力（lì）作用下（xià），在沉降脫水段實現初步固、液分離，固體物料下沉到底部緊貼機體內壁，被轉鼓內的（de）螺旋轉（zhuǎn）子推送到篩網脫水段，上層（céng）澄清液體和細微顆粒通過溢流堰排出，被螺（luó）旋轉子推送到篩網脫水段的煤漿在擠壓力和離心力的共同作（zuò）用下，在篩網脫水段進行二次脫水後（hòu）被螺旋轉子推送到（dào）卸料端，被卸料刮刀刮出成為濾餅產品，Z後篩網脫水（shuǐ）段濾液和溢流堰流（liú）出的離心（xīn）液匯集（jí）到一起排出。

　　2　使用效果
　　使用過程中，多次對DMI-44×132型（xíng）篩（shāi）網沉降離心（xīn）機進行檢查（chá），發現其具有以下（xià）特點：
　　（1）產（chǎn）品外在水分低。該型沉（chén）降離（lí）心機產品水分在14％～16.5％之間波動，入料中被脫水（shuǐ）回收的煤泥超過60％。隨著入料中小於0.045mm粒級的增加，固體回收率（lǜ）也隨之增加（jiā），該指標的高低（dī）僅是一個使用效果的參考值。脫水率達到98.6％，即脫水產品中混雜的水（shuǐ）量占入料水量的1.4％時，脫水效（xiào）果明顯優於高（gāo）頻篩。

　　（2）能有效回收大於0.045mm粒度級煤泥。在該型離心機脫水產品中，0.075～0.045mm粒度級為主導粒級，在產品中約占1/3，小於0.2mm粒級占50％以上，對細顆粒回收效果較好（見表（biǎo）1），進入下一段濃縮作業的固體量減少，大大減輕了濃縮和壓濾係統的負擔（dān），保證了煤泥水係統正常運轉。
　　（3）提高了煤泥（ní）水係統工藝調整的靈活性。生產（chǎn）過程中，根據不（bú）同粒度（dù）級含量的變（biàn）化，需要（yào）減輕濃縮機負荷時，隻需要調整濃縮旋流器（qì）入料壓（yā）力或底流口直徑，便可調整沉降（jiàng）離心機入料（liào）量，調整靈活方便。
　　（4）提高了產（chǎn）品質量穩定性。斜溝選煤廠主要產品包括氣精（jīng）煤和（hé）洗（xǐ）混煤，混煤產品（pǐn）對細粒度煤（méi）泥的均質化程度要求（qiú）較高，而篩網沉降離心機脫水產品水分低，產品出料連續（xù）、鬆散，能均勻摻入洗混（hún）煤，滿（mǎn）足洗混（hún）煤質量（liàng）的要求，這對保證混煤質量（liàng）均（jun1）衡（héng）、穩定有重要（yào）作用。

　　3　存在的問題
　　（1）應力應變器（見圖1）反饋的扭矩值準確（què）度差。應力（lì）應變器反饋的扭矩值需要定期校準，相同處理量下，扭（niǔ）矩值偏差Z大可達30％。如（rú）果扭矩過大時得不到準確反映，容易使安全銷折斷，影響設備正常運行（háng），且安全銷折斷後自動（dòng）開啟篩籃衝（chōng）洗水功（gōng）能，導致產品水分大幅波動。
　　（2）潤（rùn）滑係統的熱交換器冷卻麵積小，冷卻（què）水流量表結垢嚴重。潤滑係統油泵從油箱內吸油，經過過濾（lǜ）器、水冷式熱交（jiāo）換器（圖2），然後經過流量開關分（fèn）配，分別（bié）送入主軸承、副軸承和齒輪箱，Z終回流到油箱。係統采用的冷卻器型號（hào）是AB-703-B4-FP，存在冷（lěng）卻麵積（jī）偏小、內部蜂窩狀通道容易結垢堵塞、潤滑（huá）係統的降（jiàng）溫效果差導致軸承溫度偏高、冷卻水流量表結垢導致（zhì）流量顯示不準確等問（wèn）題。在手動控製調（diào）節離（lí）心機進料閥（fá）門的情況下，不能根據離心機運行狀況對入料進行實時控（kòng）製和調節優化（huà），在入料濃度出現大幅（fú）波動時，扭矩變化較快，極易導致安全銷扭斷，影響了設備的（de）平穩運行。

　　（3）入料端支撐（chēng）轉子的耳軸（zhóu）軸承潤滑標準（zhǔn）不合理，密封圈容（róng）易失效。靠入料端（duān）的軸承和（hé）支撐（chēng）轉子的耳（ěr）軸（zhóu）之（zhī）間有兩（liǎng）道骨架密封，其作用是將軸承（chéng）的潤滑係統和轉子的入（rù）料腔隔離，4個潤滑脂注入口分別對應不同的潤滑通道，需定期分別注入足量（liàng）潤（rùn）滑脂，確保密封圈得到充分（fèn）潤滑，同時保（bǎo）持軸承側（cè）的壓力高於轉子入料倉。斜溝選（xuǎn）煤廠先後有多台離心機出現煤泥水串入軸承潤滑係統的案（àn）例，在拆開後發現按照說明書指示潤滑脂注入量難以滿足實際需求，導致耳軸（zhóu）和（hé）骨架密封接觸部位出現磨損，密封圈失效（xiào）後，沉降離心（xīn）機入料倉內（nèi）的煤泥水滲入耳軸（zhóu）軸承潤（rùn）滑係統，Z終影響了軸承使用壽命。

　　（4）篩網衝洗（xǐ）水噴頭容（róng）易磨損和堵塞。離心機篩網為鋼結構筒體，上麵布滿一排13個邊長為50.8mm的（de）方孔，筒體內部粘（zhān）結細長孔的碳（tàn）化鎢篩（shāi）瓦和陶瓷片。在工作（zuò）過程中，篩網脫（tuō）水段的物料承受500g的離心力，被脫除的離心液高速甩向由耐磨陶瓷保護的（de）離心液倉體，而沒有（yǒu）耐磨陶瓷保護（hù）的篩網衝洗水噴管及噴頭暴露在外，容易受到離心液的衝擊而造成磨損。由於篩網衝洗水噴頭孔徑（jìng）過小（xiǎo），在使用潔淨（jìng）度較差的循環水時還容易堵塞。
　　（5）濾餅卸料衝洗噴頭（tóu）容（róng）易堵塞，導致濾餅卸料刮刀（dāo）使用壽命受（shòu）影響。DMI篩網沉降離心機在卸料端裝有阿留馬鋁錳合金材質的濾餅卸料刮刀，設計使（shǐ）用（yòng）壽命2500h。使用過程中發現（xiàn），沉降離心（xīn）機（jī）卸料端物料在刮刀四周槽體上粘連現象較（jiào）明顯，使刮刀和周圍（wéi）槽體粘連的物料之間產生摩擦，導致刮刀壽命不足1500h。有（yǒu）時粘連的（de）物（wù）料在生產（chǎn）過程中堵死卸料端噴頭，造成（chéng）噴頭在停機（jī）時不能正常（cháng）發揮作用。

　　4　改進建（jiàn）議
　　（1）增設現場PLC控製櫃，預留（liú）移動終端控製接口，將沉降離（lí）心機入料閥（fá）門、旁通閥門、衝泵水閥門（mén）、篩網衝（chōng）洗水閥門及扭（niǔ）矩傳感器等接入現場控製櫃，通過（guò）預（yù）留移動終（zhōng）端控製功能，實現遠程持（chí）續精確監控（kòng）離心機運行狀態，利用智能化選煤廠移動控（kòng）製終端和集中控製係（xì）統同時（shí）對離心機進行監控。
　　（2）將應力應變器（qì）更換（huàn）為稱重傳感器形（xíng）式，對設備工作過程中的扭矩進（jìn）行準確監控。在扭矩過（guò）載情況下，自動打開旁通閥門切斷入料，從而控製設備入料量，保證設備的穩定運行。
　　（3）對潤滑（huá）係統進（jìn）行改造，更換（huàn）換熱能力更（gèng）大的換熱器和防結垢流量計，從（cóng）而降低潤滑（huá）油溫，提高流量監控準確性，保證設備正常運行。
　　（4）優化螺（luó）旋轉子推力軸承潤滑係統的密封設計，避免潤滑脂注入量（liàng）掌握不當導致煤（méi）泥水進入潤滑係統（tǒng）。
　　（5）改造篩網衝洗水係統，延長噴頭、噴管的使用壽命，降（jiàng）低噴頭堵塞的故障率。
　　（6）優化卸料端卸料衝洗噴頭的位置，同時對卸料衝（chōng）洗噴頭采用單獨供水，提高衝洗水壓，改善衝（chōng）洗效果，以延長卸料刮刀使用壽命。

　　5　結語
　　DMI篩網沉降離心機（jī）工（gōng）藝性（xìng）能穩定，脫水效果好，出料均勻（yún）穩定，能滿（mǎn）足選煤廠工藝需求，但在扭（niǔ）矩傳感係（xì）統、潤滑（huá）冷卻係統、篩（shāi）籃衝洗係統上（shàng）仍需要進一步優化，以適應現場工況，不斷提高其在煤泥水（shuǐ）處理係統中的使用效果。

來源：《煤炭加工與綜合利用》2018第07期