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螺旋輸送機防破碎技術發展現狀與未來發展趨勢分析

文章出處:本站原創 人氣:發表時間:2016-06-10 13:54

介紹關于螺旋輸送機防破碎技術的發展現狀與未來前景的探討,當前***大限度提高塊煤的產量從而滿足當前化工行業、造氣行業、燒結市場上對無煙塊煤的需求,是目前眼下許多煤炭企業***為關注的焦點問題之一。

1 概述

在煤炭業的實際生產過程中,有著多種因素制約著塊煤率提高,井下開采環節、運輸環節、洗選加工環節及產品儲裝運等各環節均會出現塊煤破碎現象。因此,提高塊煤率的研究基本是圍繞著生產、轉載、倉儲和管理等幾個環節展開。

當前典型的塊煤防破碎技術有YPF移動式塊煤防破碎裝置、KSS型伸縮溜槽塊煤防破碎裝置、分流緩沖式入倉防破碎裝置和LKK型溜煤斗轉載裝置,這幾種裝置雖然在實際使用中都收到了***的成效,但均存在著系統復雜,需要傳感器,能耗較高,工作不可靠,機械故障率高等諸多弊端。

塊煤螺旋輸送防破碎技術是20世紀80年代末由德國引入我國,***初應用于潞安礦務局常村礦井下中央煤倉。塊煤螺旋輸送防破碎技術完全依靠力學原理,使煤流以盡可能小的速度滑落至倉底,具有設備簡單可靠、成本低、使用周期長、維護量小、無電耗等優點,近年來逐漸得到眾多煤炭生產企業的青睞o

2 螺旋輸送防破碎技術

螺旋輸送防破碎技術是通過安裝螺旋輸送裝置來解決各轉載環節物料落差大、破碎率高、噪聲大\粉塵多的問題,主要用于轉載環節及產品(原料)倉的塊狀物料的防碎運輸。螺旋輸送技術通常采用內含跌落平臺的折返式溜槽或螺旋溜槽,但多數效果不夠理想。

對于煤倉內的螺旋溜槽,按其布置形式,可分為內螺旋溜槽和外螺旋溜槽兩種。內螺旋溜槽安裝在煤倉內的中,L,fK域,采用鋼結構;外螺旋溜槽則緊貼倉壁嵌入式安裝,通常為鋼筋混凝土澆注而成。

對于煤炭行業來講,內螺旋溜槽一般采用經驗設計,且由于結構強度低,溜槽承受倉壓大,在***很少使用。

外螺旋溜槽技術起源于20世紀50年代的德國,70年代廣泛應用于德國及英國的井下直立煤倉,其螺旋溜槽嵌入煤倉壁中,建造方式一般采用混凝土塊或現澆混凝土砌筑。80年代初,美國Al-abama州的J,瓦爾德資源公司所屬四號礦井礦自德國引進技術,建設了北美***座螺旋溜槽煤倉。80年代末期該技術引入我國,首先應用于潞安礦務局常村礦井下中央煤倉,其后在晉城礦務局井下中央煤倉得到推廣。目前,螺旋輸送防破碎技術已在山西陽煤集團,河南焦作煤業集團、義煤集團、神火集團、永煤集團等***各無煙煤企業得到了廣泛應用。

螺旋輸送防破碎技術在我國煤炭行業的廣泛應用也極大地推動了該項技術的發展,各企業根據自身特點,設計出了與本企業相適應的螺旋輸送防破碎裝置。煤炭科學研究總院、邯鄲設計院、鄭煤設計院等設計院以及煤炭主體高校的參與,也有力推動了該項技術在我國的應用和發展。

3 螺旋輸送防破碎技術分析評價

3.1 外螺旋溜槽

外螺旋溜槽的設計需根據來煤的特性、粘濕度、粒度分布、煤流等參數確定。邯鄲設計院研發出了螺旋溜槽設計的計算機軟件,保證了溜槽參數的合理確定。

3.1.1 設計形式

外螺旋溜槽分導人段、加速段、勻速段三個部分。導人段將來煤歸攏,按***方式平穩進入到加速段,起過渡緩沖作用;加速段是螺旋溜槽的關鍵部分,該段通過截面和角度的變化控制煤流的速率,使之以設計的速度平穩地進人到勻速段。

對于設計形式,傳統采用四種設計形式:切線式、小半徑式、漸半徑式、蝸殼式(圖1)。

早期采用的是切線式,煤流在進入勻速段時離心加速度變化突然,且煤流的束流狀況較差,易造成在加速段和勻速段接合處灑煤,并且該處磨損嚴重;經過改進的小半徑式較切線式有很大改觀,小半徑式和漸變半徑式均利用了曲率半徑技術,從而解決了加速段和勻速段的良好銜接問題。漸變半徑實現了煤流在該銜接處的連續運動,是目前常用的形式。前三種形式要求人煤點在煤倉外。蝸殼式曲率半徑由∞-->R1≤R/2-->R,適用于入煤點在倉中心的情況,勻速段煤流在自身重力與溜槽面板之間摩擦力及向心力等作用下共同達到平衡,可保證煤流勻速落人煤倉。

3.1.2 安裝方式及選材

外螺旋溜槽按其安裝方式分為“內嵌式”和“壁掛式”兩種。內嵌式是在煤倉壁內按照設計要求,掏鑿出螺旋溜槽外緣的軌跡槽,然后再安裝螺旋溜槽槽體,壁掛式螺旋溜槽利用錨桿將已加工好的螺旋溜槽分節固定在倉壁上。前者適應于井下新建煤倉,后者則適合于井下煤倉改造及井上新建煤倉。

由于槽體要長期經受大量煤流的摩擦,尤其是導料槽還要受到來煤的沖擊作用,因此對溜槽材料的選擇尤為重要。溜槽各部分的不同功能決定了對槽體各段應分開進行加工,導料糟須用耐磨性能好的材料,而勻速段由于煤流運行平穩,選材可適當降低,對壁掛式螺旋溜槽支撐體的選擇尤為重要。

早期螺旋溜槽采用混凝土塊或混凝土砌筑,1992年***采用鋼結構嵌入式螺旋溜槽,大大提高了溜槽的加工和安裝精度。

當前為解決槽體磨損問題,河南焦作煤業集團各礦區采用20mm錳鋼合金加工成鋼蜂窩結構,晉煤集團各礦區采用特種耐磨陶瓷作為溜槽內襯,***提高了槽體耐磨強度,具有良好的推廣價值。

兩種螺旋溜槽的安裝需依具體情況而定,對于內嵌式螺旋溜槽,固定方式依槽體材料不同而定,安裝比較方便;壁掛式螺旋溜槽安裝時分支撐體和槽體,根據煤礦實際應用環境和螺旋溜槽必須有適當的內傾角、螺旋角的要求,支撐體采用箱結構效果較好.

3.2 內螺旋溜槽

內螺旋溜槽安裝在倉內中心區域,溜槽吊裝于煤倉上口的固定框架上,并由中心管支撐,整體采用鋼結構。如前所述,內螺旋溜槽無法克服其自身重力,特別是滿倉下放時期強大壓力的影響。山東兗礦集團興隆莊煤礦選煤廠傘13m、高14.7m塊煤倉內鋼制螺旋溜槽的穩定使用是當前內螺旋溜槽在大型煤倉中應用的成功探索,有力推動內螺旋輸送技術的發展。

3.3 螺旋輸送技術的新進展

(1)二次變速技術。螺旋溜槽加速段是設計的關鍵,前已敘述的切線式等四種形式均為一次變速技術,是兩種運動模式的合成。二次變速技術利用單一運動模式使速度連續均勻變化,解決了煤流在加速段和勻速段的碰撞問題,不但提高了塊煤率,而且延長了溜槽的使用壽命。

(2)水力漩渦技術在煤倉底部錐體的應用。針對原有螺旋輸送裝置無法解決煤倉底部錐體部分的防破碎效果,晉煤集團成莊礦利用旋流器錐底產生水力旋渦的原理,設計出使煤流經過螺旋溜槽底部垂直下落的槽體,完善了螺旋輸防破碎技術。

(3)垂直煤倉螺旋擾性樞軸防碎緩沖裝置(圖2)。山西陽煤集團五礦研發的垂直煤倉螺旋擾性樞軸防碎緩沖裝置是內螺旋輸送技術的新發展,黎明液壓濾芯安裝方便安裝成本低。有些礦區井下煤倉是隨采區遷移而修建的臨時煤倉,大多數不作***性維護,安裝該類裝置較內嵌式\壁掛式螺旋溜槽有良好的經濟效益。

(4)螺旋輸送轉載點防破碎技術。晉煤集團成莊礦利用螺旋溜槽塊煤入倉防破碎原理成功研制出分叉式螺旋溜槽應用于成莊礦洗煤廠501#膠帶運輸機,使旋流輸送技術的應用擴展到各轉載點,開拓了螺旋輸送技術新的應用領域口該廠還根據現場實際情況總結出高位接煤法,提高了螺旋溜槽的使用效果。

(5)超強耐磨陶瓷材料的應用。作為一種新興的耐磨材料,超強耐磨陶瓷在螺旋溜槽中的應用極大地延長了螺旋溜槽的使用壽命。

4 結論

螺旋輸送防破碎技術通過降低物料之間的碰撞速度減少了塊煤之間的沖擊破碎,具有無功耗、維修量小、使用壽命長等顯著優點,但該項技術也存在著設計過程復雜,結構參數難于一次確定、施工困難等諸多問題,因此,昆鼎重機選礦***認為如何***大限度地降低塊煤碰撞速度,實現設計便捷化、安裝快速化、防破碎***化,拓寬該項技術的應用范圍,充分發揮其優越性是該項技術今后重點研究和發展方向。



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