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张家港市谱发机械制造有限公司

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VM1400型卧式振动离心机在临涣选煤厂的应用

人气:发表时间:2019-11-07
1  前言
    临涣选煤厂是一座年设计入选原煤300 万t 的矿区型选煤厂。该厂由平行单、双号2 个系统组成,单系统处理能力为150 万tPa 。原设计工艺为跳汰粗选- 重介旋流器精选- 煤泥浮选联合工艺流程。由于原设计中重介部分问题较多,致使重介选煤部分一直未投入正常生产,生产工艺系统一直采用跳汰- 浮选联合工艺流程,但重介设备在生产时作无效运转,大大增加了该厂的设备及材料的损耗和浪费。为此,临涣选煤厂对工艺系统进行了技术改造。
2  引进VM1400 型离心机的目的
    通过对临涣选煤厂工艺系统的分析得知,原重介系统中的磁选机、重介旋流器、稀介桶等设备在系统中仅仅成为煤泥水及煤流的溜槽或管道。1998年3 月,逐步通过增设与改进管路,即短接旋流器入料、出料,截流磁选机、稀介桶入料、煤泥水等措施,甩掉了原系统中的磁选机、重介旋流器、稀介桶等设备。改造后工艺图如图1。改造后,虽然部分重介设备脱离了原工艺系统,但处于重选枢纽部分的混合桶、精煤脱介筛等重介设备虽然对生产技术指标无关紧要,却被迫受流程要求作无效运转,增加了岗位开车的设备数,加大了工人的劳动强度,增加了生产管理难度,浪费了能源,加大了设备的损耗,提高了生产成本。由生产实际可知, 只有在厂房+ 7.80m平面增设1 台处理能力大、性能可靠的精煤离心机,直接处理双层脱水筛的末精煤,替代原系统中两台VC56 离心机,便可甩掉重介设备中的混合桶及底流泵、脱介筛、VC56 离心机等设备,而恢复原重介系统只需调节溜槽翻板即可实现。经调研,1998 年6 月引进1 台澳大利亚约汉芬雷公司的VM1400 型离心机对单号系统进行技术改造(图2) 。安装时利用原系统中的溜槽、管道及设备进行联接和延伸,有效地减少了施工工程量和施工期,于当月安装,当月投入使用。自使用以来,运转状况良好,各项经济技术指标均达到了预期的技改目的。
图1  改造后重选工艺流程
    图1  改造后重选工艺流程
图2  采用VM1400 离心机后重选工艺流程
    图2  采用VM1400 离心机后重选工艺流程
3  VM1400 离心机主要技术参数、工作原理及特点
3.1  VM1400 离心机的主要技术参数
    处理能力 300tPh  (取决于物料的粒度组成)
    给料水分 18 %~25 %
    产品水分 5 %~9 % (取决于物料的粒度组成)
    筛篮间隙 0.40mm  (也可选0.50mm)
    筛篮转速 290rPmin
    旋转电机 45kW,6 极,250M支架,底部安装
    振动电机 2 台,功率418kW
    振动频率 1 440rPmin
    振动振幅 2~6mm  (可调)
3.2  VM1400 离心机的工作原理
    VM1400 离心机是煤用脱水设备,它装有一个带锥度的筛篮,并向大端开口,筛篮绕水平轴旋转的同时,也沿轴向做快速振动,从而达到物料的脱水和运输效果。该机在工作过程中,通过一个固定给料导管,使物料沿着其内壁流到导管的端部,抛向旋转及振动的离心机筛篮内壁。煤的外在水分在离心力的作用下,通过楔形筛条之间的缝隙排除,从而实现脱水。而离心液被收集到机体后部,通过管道排出。
    由于VM1400 离心机在设计上,其筛篮向大端有锥度,使之有利于物料的运输。同时,在离心机的主体两侧对称安装两个封闭振动电机,其振幅还可根据实际生产情况通过调节激振器电机的配重来调节。这样,通过快速振动可减少物料颗粒之间以及颗粒与筛篮之间的摩擦力,使颗粒状态的物料更易于运动,因而实现物料向大端排料口的运输。
3.3  VM1400 离心机的特点
    (1) 运转平稳,频率高,处理能力大,脱水效果好,整机工作噪声小。
    (2) 所有入料、滤液、排料及重要的部位均有聚氨脂或高铝陶瓷耐磨材料做衬板,有效地提高了设备的使用寿命。
    (3) 主机两侧对称安装振动电机,其振动特点是机器主体振动小而筛篮部分振动大,从而避免了通常由于机器的激振器高加速而产生的有害振动。
    (4) 由于振幅可通过调整电机配重来调节,范围为2~6mm ,因而可根据煤的性质(如煤种、粒度等) ,灵活地调节离心机的振幅,使煤流在筛篮上滞留的时间达到最佳值,提高脱水效率。
    (5) 采用封闭式电机,防止电机受潮、水淋等,保护电机延长其使用寿命。
    (6) 给料管与离心机门为一体,且离心机门与整机是采用铰链连接方式,保证了设备在运转时,物料给至筛篮的最佳位置,使离心机的处理量及产品水分达到最佳效果。
    (7) 维修简单、方便,其易损部件如筛篮等,可以利用独特的更换顶杠,移至机外,便于检修。
    (8) 配有一个单板可变微油量开关,通过内部闭锁关系保证润滑系统运行,并确保油泵电机至少运转30s ,其旋转电机、振动电机才能依次启动,避免了设备部件在油面过低的情况下运转,可延长设备的使用寿命。
4  工艺效果分析
    表1 所列为单号系统改造前后离心机工艺指标对照。改造后取得的效果: ①在保持原有系统完整性的同时,又具备了相应的灵活性。②由表1 可知,产品水分在原有设备VC56 离心机的基础上略有下降,基本稳定在7100 %以下,脱水效率高于VC56 离心机,达到了工艺要求。③在保证产品质量的前提下,节省能耗、降低维修费用、简化生产工艺环节、降低生产管理费用,从而达到降低生产成本,提高经济效益的目的。④由于简化了工艺流程,减少了开车设备数,因而,可降低相关岗位的劳动强度,实现了减员提效的目的。⑤由于新工艺中避免了跳汰末精煤进入重介系统大循环,也可以减少系统中的次生煤泥量(约2100 %) ,减轻浮选机、压滤机、过滤机等设备的负荷,改善了煤泥水系统的处理效果。⑥由于次生煤泥的减少,可提高跳汰精煤量,达到提高精煤产率的目的。
表1  改造前后离心机工艺指标对照表%
    表1  改造前后离心机工艺指标对照表%

5  存在的问题
    VM1400 离心机在临涣选煤厂使用以来,运行稳定可靠、技术指标符合要求。但是,由于该厂属于在原有工艺的基础上进行改造,厂房空间有限,又属国内首次引进该类型设备,因此,在生产过程中,仍存在着一些不足: ①在初期投入使用时,因VM1400 离心机筛缝较小(Φ0.40mm) ,生产车间基于进一步提高精煤产率的愿望,停开原系统中处理永田沉淀槽底流的粗煤泥筛(Φ0.50mm) ,直接入HLW双层脱水筛,使VM1400 离心机入料中细粒煤泥量增加导致离心机卸料速度慢,产品水分偏高(水分可达14.00 %) ,其下料溜槽也因细泥多,容易堵塞,不利于生产。经调研、分析后,又恢复使用原系统处理粗煤泥的脱水筛。②该离心机筛篮容易磨损,价格昂贵。
6  社会效益、经济效益评估
6.1  社会效益
    由于停开混合桶、脱介筛等设备,可相应减轻相关岗位的劳动强度,简化工艺环节,实现减人并岗目的。同时,也节约了能源,减少设备维检费用,降低了生产成本。也为另一系统的技改提供依据,积累经验。
6.2  经济效益
    经济效益(以全年一个系统计算) : ①节约电费。停开设备的总功率600.00kW,新增设备的总功率55.35kW,节省功率544.65kW,以每年生产300d ,每天生产14h ,工业电费按0.40 元P(kW·h) 计,年节约电费90 万元; ②节减设备维护费用。经测算,停开设备可节约维检费用约20 万元; ③精煤增收效益。由于避免了跳汰未精煤进入重介系统内大循环,可减少次生煤泥量约2100 % ,因此,可相应增加跳汰精煤量,经测算,全年可增收精煤款90 万元。年总增效约200 万元。
6.3  投资回收期
    经测算,投资回收期为0.86 年,即约10 个月即可收回全部172 万元投资。
7  结束语
    临涣选煤厂通过单号系统改造后,实现了简化工艺,提高工效的目的。也可以看出,VM1400 离心机具有入料范围宽,单机处理能力大,适应性强,易于维修等优点,是大型选煤厂精煤脱水的首选设备。



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