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        公司簡介

        中煤科工集團唐山研究院有限公司(原中華人民共和國煤炭工業部唐山煤炭研究所、煤炭科學研究總院唐山分院)始建于1956年,是我國煤炭行業唯一從事選煤、礦山測量、水力采煤與管道運輸等專業研究的大型綜合科研機構。

        1999年7月,轉制為中央直屬大型科技企業?,F有從業人員1510人,專業技術人員近600人,其中,研究員40余人,高級工程師238人,先后有44人享受國務院特殊津貼。擁有礦物加工工程專業的碩士學位授予權和工程咨詢、礦山工程施工總承包、工程設計、地質災害危險性評估、土地規劃、地質災害治理工程設計、地質災害治理工程勘察、測繪等甲級資質證書及一級節能服務站、煤炭質量檢驗中心、與進出口經營權等。

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        歷經風雨,幾代人上下求索,以技術服務國家、民族振興為天職,肩負發展我國煤炭科學技術的歷史使命,弘揚“獻身、求實、創新、協作”的院風,堅持以自主創新為主,消化、吸收、再創新國內外先進技術相結合,潛心研究,努力實踐。    更多內容

        科技成果與知識產權

        唐山研究院十分重視知識產權的保護工作,在專利申請、論文發表、著作出版等方面取得了顯著的成績。僅2010年以來, 共獲授權專利99件,其中,發明專利8件;公開發表論文591篇;出版著作3部。 更多內容

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        • 產品名稱: SKT跳汰機
        • 產品編號: cp0102
        • 上架時間: 2015-04-13
        • 瀏覽次數: 2410

        概述

        SKT跳汰機是我國知名的選煤設備,被國家確定為重點推廣產品。該機型現在全國選煤廠廣泛應用。實踐證明:應用SKT跳汰機可比其它跳汰機提高處理能力20%,提高分選效率35%,單臺年增效益300萬元以上。

        SKT跳汰機有單段、雙段、三段等多種結構形式,共計二十余種規格,可分選塊煤、末煤和不分級原煤,適用于各種規模選煤廠選用。該機型具有分選精度高、處理能力大、入選粒度范圍寬、自動化程度高、操作簡單、運行可靠等突出特點。

        • 采用多室共用數控錐形滑閥或者新型蓋板閥(無背壓單蓋板閥、雙蓋板閥),不但提高了風閥工作性能,并使故障點和功耗減少60-70%;

        • 采用高壓風集中凈化加油裝置,提高了高壓風系統的可靠性,使維護量減少80%;

        • 采用單格室漏斗形組合式機體結構,便于安裝和運輸,并使機體載荷減少近30%;

        • 采用新型防卡阻床層檢測浮標及穩靜排料結構,可精確控制排料量,保證產品質量;

        • 采用模糊控制算法,提高了床層控制精度。

        • 采用PLC可編程控制器智能控制系統,可實現單機自動化及配合全廠集中控制。

        結構圖

        圖1:SKT跳汰機結構圖

        1-風箱;2-多室共用風閥;3-入料端;4-單格室組合式機體;5-浮標裝置;6-隨動溢流堤;7-篩板;8-排料道;9-透篩料管;10-排料輪;

        11-溢流端;12-總風管;13-高壓風集中凈化加油裝置;14-總水管;15-電機減速機

        無背壓軟接觸數控蓋板風閥

        風閥用來控制物料脈動分層,其性能對分選效果起著決定性的作用。物料實現良好分層,一是脈動水流應有足夠的上沖加速度將床層整體托起,并維持較長的松散時間使物料換位分層;二是針對不同煤質應采用有利于其分選的跳汰制度。為此,風閥應能夠快速開啟并靈活調整出適合于分選的脈動波形,獲得良好的分選效果。然而,老式跳汰機所采用的電動旋轉閥打開速度慢且難于調整。為此,專家們圍繞著風閥結構及控制方式進行了大量的研究。德國巴達克跳汰機上首先采用了數控氣動蓋板閥技術。數控氣動蓋板閥打開速度快,可根據不同需要任意調整跳汰制度并獲得良好的工藝效果。但其不足之處是蓋板打開時要克服背壓,動力消耗量大。此外蓋板關閉時和管口頻繁撞擊,易損壞橡膠墊和閥體。

        為克服蓋板閥的不足,唐山研究院在SKT跳汰機上采用了數控氣動滑閥,滑閥運動無背壓、無撞擊,不易損壞。但有時閥芯和閥套之間進入煤泥水會影響閥芯靈活運動,長時間磨損也會使間隙過大漏風。之后,SKT跳汰機又將圓柱形滑閥改進為圓錐形滑閥,可減少摩擦阻力和煤泥水阻塞,使用效果好于圓柱形滑閥。

        2002年,唐山研究院在總結了各種風閥優缺點的基礎上研制成功了無背壓軟接觸數控蓋板風閥。該風閥和原有的蓋板閥結構相似,但巧妙地改變了進風方向,將原來阻礙蓋板打開的數百公斤背壓轉化成了推動蓋板打開的動力,既減少了能耗又提高了風閥的開啟速度。該閥還將過去的實心緩沖橡膠墊改成了弧形橡膠圈,蓋板關閉時和弧形橡膠圈呈軟接觸而無硬性撞擊,風壓的作用恰好促使橡膠圈貼緊蓋板免予漏風。這一改進可謂一舉多得,它兼備了原有幾種風閥的優點,又避免了它們的缺點,它打開無背壓、關閉無撞擊,運動無磨損,省力節能,不易損壞?,F在裝配該新型風閥的SKT跳汰機已大量推廣應用,使用效果十分理想。

        多頻脈動風閥

        SKT跳汰機的風閥采用PLC和觸摸屏控制可任意調節跳汰制度。還根據工藝要求開發了多頻脈動功能。跳汰機矸石段和中煤段物料的粒度組成和密度組成差異很大。矸石段物料粒度大,密度高,宜采用低頻高振幅來提供較大的顆粒換位空間。而中煤段物料粒度小,密度小,需要高頻低振幅提高分層效率并避免過度透篩。因此跳汰機矸石段和中煤段應采用不同的風水制度和跳汰制度,以適合各自的分選要求。但以往跳汰機的矸石段和中煤段只能采用同一個頻率,不能分別調整,而多頻脈動可分別調節矸石段和中煤段的脈動頻率和振幅,以滿足它們各自的分選需要。

        多室共用風閥

        數控氣動風閥能改善分選效果已得到一致認可,但其零部件多,系統復雜,維護量較大,此外還需配用一臺功率約40kw的空壓機。為此,唐山研究院于1999年開發出了多室共用風閥技術,將常規兩段五室跳汰機的10個閥簡化為4個(每段設進、排氣閥各一個),還將5套氣源三聯體改為一套集中凈化加油裝置。通過以上改進,使風閥的故障率、易損件數量、維護量、高壓風用量均下降了70%以上,空壓機功率減少近30kw?,F在,SKT跳汰機只需用戶配備一臺小型移動式空壓機即可使用,不再需要用戶專門配備大空壓機,既給用戶節省了投資,又給使用帶來了方便。

        單格室漏斗形組合式機體

        SKT跳汰機采用篩下空氣室結構,洗水沿全寬度脈動均勻,有利于設備大型化。SKT跳汰機還采用了單格室漏斗形組合式機體技術。機體由幾個獨立的漏斗形格室組合而成,各格室下部收縮成小漏斗使透篩物料通過鋼管導入排料溜槽。這種結構的優點是:

        1)采用U型振蕩空氣室結構,可防止水流脈動時產生撞擊和無功耗能,而且脈動水起振時可形成前沖力推動物料向前運動,從而提高了跳汰機的處理能力;

        2)每個格室下部收縮成小漏斗可阻尼脈動水流向下擴散損失能量,并避免各室之間脈動水相互干擾。小漏斗底口用鋼管將透篩物排出省掉了以往機體下部的大錐體,使機體的重量和容水量比其他跳汰機減少近30%,減少了廠房載荷,也有利于設備運輸和現場安裝。

        3)采用全寬度供水,即在每個跳汰室的下部設一根貫通機體全寬度的進水管,其上均勻分布了一排進水口,頂水可沿機體全寬度給入跳汰機,均勻作用于各點床層。

        4)采用倒錐孔篩板或不銹鋼條縫篩板。倒錐孔篩板用鋼板鉆孔制成,堅固耐用壽命長,但開孔率較低。不銹鋼條縫篩板開孔率高可減少篩板阻力,有利于提高分選效率和處理能力。

        無溢流堰漏斗倉式穩靜排料

        物料在跳汰機內經過多次脈動后完成了分層,密度從上向下逐漸增大。排料機構的作用是將不同密度層的物料分別排出,其分離精度直接影響到各級產品的質量和產率,所以說排料機構是質量和產率的把關環節。

        對排料機構性能的基本要求是能夠連續、穩定、準確地將底層物料排出,并具備高可靠性。目前跳汰機的排料結構型式多種多樣,大體上可以分為末煤、塊煤和不分級煤排料方式。德國巴達克跳汰機針對末煤和塊煤采用了兩種不同的排料結構。末煤跳汰機是采用液壓閘門來調節排料口的大小,而塊煤跳汰機則是用液壓缸調節篩板傾角來調節排料口的大小。波蘭的BOSS-2000型跳汰機,采用了排料閘門和溢流堤互動的排料方式,動力源是伺服馬達。

        我國選煤廠基本都采用不分級混合洗選,跳汰機入料粒度范圍大,而且往往篩分破碎環節把關不嚴,超?,F象普遍存在,這就要求排料機構必須對寬粒級的物料具有良好的適應性。

        我國常用的跳汰機有LTX型、LTG型、X型、SKT型等跳汰機。LTXLTG型跳汰機是上世紀70年代設計的機型,均采用由溢流堰、直閘門、排料輪和護板組成的排料機構。由于排料輪距下料口太近,物料易受脈動水流作用擠開護板而自行流出,使排料輪難以控制排料量。此外,排料輪放在排料道內容易被大塊物料卡住。近年來這兩種跳汰機已逐漸被淘汰。X型跳汰機是用液壓拖板調節排料口大小,以此控制排料量。這種結構對末煤排料尚能適應,但對于塊煤或不分級煤來說,物料的粒度范圍大,受粒度變化影響流速不均勻,排料口大小與排料不完全對應,因此采用拖板排料會使排料量忽大忽小,不連續,不穩定,從而造成產品質量的波動。

        唐山研究院在總結其他跳汰機多種不同排料方式的經驗基礎上,為提高對末煤、塊煤、不分級煤、特別是大塊物料的綜合適應能力,確定SKT型跳汰機采用無溢流堰漏斗倉式穩靜排料技術,其優點是:

        1)取消溢流堰可防止分好層的物料撞擊和翻越溢流堰造成二次混雜;

        2)增設活動溢流堤可靈活調節各段底流床層厚度;

        3)加深料倉可阻止水流在排料道中上下竄動而影響排料穩定;

        4)排料輪設在排料道底口下方可減小排料輪長度,增大過料斷面,使大粒物料不易卡輪。因排料輪是強制性主動排料,其轉速可通過變頻無級調整并和排料量呈線性對應,跳汰機可以連續、穩定、準確地控制排料量,有利于保證產品質量,提高產率。

        SKT數控復振跳汰機

        為了提高分選效果并有效降低分選下限,一些國家還把注意力放在了研究復振變波跳汰機上。德國和美國采用的方法相類似,都是利用兩套風閥分別作為主振閥和輔振閥,在主振閥產生低頻脈動的同時輔振閥高頻進風,疊加在主脈動上。因主振、輔振壓力不同,故用兩個風源分別向兩個閥供風;日本采用的是二次進風方式,即在一個脈動周期將一次進風變成二次進風,先用0.39Kg/cm2的風壓進一次風,使床層迅速起振到一定高度,當床層回落時再用0.24Kg/cm2的風壓進一次風,將正弦波形變成梯形波來延長床層的松散期。

        2002年唐山研究院在多室共用數控風閥技術基礎上研制成功了SKT數控復振跳汰機。它采用兩個數控氣動風閥作為進氣閥,其中一個作主振閥,另一個作輔振閥,兩閥并排安裝在風箱上。SKT數控復振跳汰機可實現以下多種功效:

        1)數控復振——雙進氣數控風閥可用一個閥作為主振閥,和輔振風閥,均具備數控風閥調整靈活方便的特性。輔振風閥可按照控制程序要求在主振閥進氣期或膨脹期的任一時段進行進風脈沖疊加,復合脈動效果明顯;

        2)輔助跳汰——雙進氣閥使多室共用數控風閥技術對煤質適應性增強,即當矸石含量大或塊煤洗選時,兩閥同時打開實現快速進風,以保證床層起振速度和振幅;

        3)常規跳汰——不分級原煤混合跳汰入選時,雙進氣閥之一可作為備用風閥,方便生產管理。

        SKT復振跳汰機已在鐵法、七臺河、神火煤電等多個選煤廠得到良好應用,主要表現為分選精度高,處理能力大,適應入選物料性質變化范圍寬,可操作性強;使用復振風閥及控制系統,床層分層狀況明顯改善,提高了精煤產率,降低了矸石及中煤的帶煤損失,且有效節省了頂水用量。

        SKT智能化跳汰機技術

        近年來各國在跳汰主要參數的檢測與控制方面做了大量的研究,目的是提高跳汰機的自動化水平并達到滿意的分選效果。但影響跳汰分選效果的因素很多,如:原煤特性、入料量、排料量、風壓、水量、床層松散度、跳汰周期和頻率等等,這些因素相互作用,相互影響,目前尚未對它們建立起一套成熟完善的數學關系模型,因此對一些參數的控制模型還是建立在感性認識或試驗結果的基礎上。

        SKT型跳汰機采用PLC和觸摸屏組成的智能控制系統,可方便的調節和顯示跳汰機的各種工作參數。一般在生產中大量應用的主要還是利用浮標傳感器檢測床層厚度,以此來實現排料量的自動控制。該系統經擴充還可實現對給料量、總風量、總水量以及精煤灰分自動調控。該系統還可實現與選煤廠集控系統的通訊功能。

        圖2:SKT智能控制系統

        我國選煤廠一般都沒有原煤均質化系統,許多選煤廠來煤變化較大。在缺少煤質自動檢測儀器的情況下,為使跳汰機實現智能化,即跳汰機能隨煤質變化自動調整出優化的分選參數(如給煤量、總風量、總水量、跳汰周期、跳汰頻率、矸石和中煤的排料給定值等),并獲得理想的分選效果。唐山研究院在進行SKT智能跳汰機的開發研制中,利用三級快浮將某廠入洗原煤進行模糊分類并輸入計算機,并將日常生產中采用不同跳汰參數所得出得的分選結果輸入到計算機中進行記錄、比較和優化排序,建立起針對不同原煤所采用的合適操作參數數據庫,這樣,使用者只要將入料的三級快浮數據輸入計算機,計算機會自動判斷出它是哪一種煤,并自動調整出適合它的分選參數,從而獲得良好的分選效果。

         

        技術特征及主要參數

        選型參考表

        跳汰面積(m2

        單段

        3、6、8.6、10、14、16、20

        兩段

        4、6、8、10、12、14、16、18、20、24、27、35、36

        三段

        6、7.2、9.6、12、13.2、14、20、24

        跳汰頻率/(次/分)

        3090

        入料粒度/mm

        013;0120;30200

        處理能力/(t/m2·h)

        1020

        不完善度/I

        0.16

        數量效率/%

        90

        配套設備技術要求

        給煤機

        給煤機的種類很多,跳汰機常用的有鏈式給煤機,電磁振動給煤機,振動給煤機等。鏈式給煤機對原煤適應性好,缺點是價格高,還需要設立配套緩沖倉,一般用于大型跳汰機的配套;電磁振動給煤機可靠性差,新建廠很少選用;機械振動給煤機結構比較復雜,維護難度大,目前也是很少選用;而振動電機式振動給煤機采用振動電機代替激振器,結構簡單易于維護,但是大型化受限,常應用于小型跳汰廠。

        鼓風機

        鼓風機作為跳汰機的主要配套附屬設備,其性能決定跳汰機工作狀況,為了充分發揮篩下空氣室跳汰機的分選作用,鼓風機風壓上限應該在0.04Mpa左右。實踐中羅茨鼓風機和離心式鼓風機都有應用,選型得當都不會影響跳汰機工作性能。羅茨鼓風機價格低,工作穩定,但是噪音大,而離心式鼓風機價格高,噪音小,有時會發生喘振現象,大型跳汰機一般選離心式鼓風機,單獨建鼓風機房。而中小型跳汰機一般選羅茨式鼓風機,可以布置在廠房一層。由于跳汰機是瞬時用風,而鼓風機是連續出風,必須為跳汰機配套一個風包來穩定風壓,風包容積V=1.6 (鼓風機風量)。

        空壓機

        小型廠選用活塞型空壓機,大型廠選用螺桿空壓機。

        斗提機

        單套跳汰系統布置,斗提機建議側背(斗提布置與跳汰機垂直),多套系統布置,斗提機建議背背(斗提布置與跳汰機平行)。斗提機的選型原則就是能夠及時將跳汰機排出的矸石和中煤運走,脫水長度同后繼工藝密切相關,有二次脫水工藝,脫水長度可以短一些,一般高出跳汰機水面34米即可,作為最終產品,一般在67米,速度一般都選0.16m/s,老廠改造受空間限制,也可以選擇0.27 m/s,要考慮磨損的問題。

        循環水

        小型廠選用循環水泵直連跳汰機或U形管,大型廠選用定壓水箱。

        工藝建議

        在跳汰機前設給煤機可以保證沿跳汰機寬度方向穩定給料,充分發揮跳汰機的分選效率,寬度大于1500mm的跳汰機前建議布置緩沖倉和給煤機,而寬度小于1500mm的跳汰機可以考慮直接選用皮帶入料。

        SKT跳汰機的推廣應用

        SKT跳汰機被國家確定為重點推廣產品,至今已在我國的數百座選煤廠應用了800余臺,成為我國選煤廠用量最大,效果最好的品牌產品。

        隨著SKT新技術的不斷推出,給跳汰選煤這一傳統的選煤方法注入了新的生機和活力。盡管重介選煤近年來有了較快的發展,但跳汰選以其建廠投資省,系統簡單可靠,維護量小,生產成本低,適用范圍寬等諸多優點仍被大量用戶所采用。對中等可選、易選煤,尤其是動力煤的分選,跳汰工藝更是有著其它選煤方法難以替代的優勢。通過多家使用SKT跳汰機的選煤廠的生產資料表明,一般情況下,SKT跳汰機的數量效率在90%~96%之間。在分選動力煤、易選、或中等可選煤時,其分選效果與重介選相比毫不遜色,但其建廠投資、生產維護成本卻比重介選要低很多,生產管理也更為簡單。

        針對不同可選性、不同粒度、不同產品要求的各類用戶,SKT跳汰機目前設計有三段、兩段、單段,面積從3m242m2共二十多種規格供用戶選擇。為解除用戶的后顧之憂,唐山研究院還專門配備了一批技術全面的專業人員長期為用戶提供技術服務。先進的技術,優質的產品加上完善的服務,是SKT跳汰機二十多年來長盛不衰,深受用戶歡迎的重要保證。

        業績

        主要業績表

        序號

        應用廠家名稱

        設備型號

        應用臺數

        1

        重慶北碚煤炭公司

        SKT-4

        1

        2

        介休市開創選煤廠

        SKT-6

        1

        3

        山西靜樂焦化廠

        SKT-8

        1

        4

        撫順礦務局老虎臺礦選煤廠

        SKT-18

        8

        5

        撫順礦務局西露天礦選煤廠

        SKT-20

        1

        6

        鐵法礦務局小康礦選煤廠

        SKT-16

        1

        7

        鐵法礦務局小青礦選煤廠

        SKT-14

        1

        8

        烏海市融鑫焦化廠

        SKT-10

        1

        9

        山西屯留郭莊煤礦選煤廠

        SKT-12

        1

        10

        撫順礦務局老虎臺礦選煤廠

        SKT-24

        1

        11

        陽泉礦務局五礦選煤廠

        SKT-27

        4

        12

        烏海老石旦選煤廠

        SKT-8D

        1

        13

        山東東阿東昌煤焦公司

        SKT-8S

        1

        14

        山西汾陽龍泉選煤廠

        SKT-13S

        1

        15

        陽泉寺家莊礦選煤廠

        SKT-35

        2

        16

        陜西韓城鋼鐵公司選煤廠

        SKT-9.6

        1

        17

        山西洪洞恒富公司選煤廠

        SKT-7.2

        1

        18

        陜西韓城鋼鐵爐料有限責任公司

        SKT-21.6

        1

        19

        山西太原金萬達洗煤有限公司

        SKT-13.2

        1

        20

        山西大同南郊聯心煤業有限公司

        SKT-13.2S

        1

        21

        攀枝花市豐泰工貿有限公司

        SKT-7.6

        1

        22

        泰安恒祥煤業有限公司

        SKT-16S

        1

        23

        韓城市侃達煤焦有限公司

        SKT-36

        2

        24

        山西陽城縣竹林山煤礦

        SKT-13.2

        1

        25

        內蒙慶華馬克商貿公司

        SKT-22

        2

        26

        內蒙古美方能源公司新駱駝山煤礦

        SKT-27

        1

        27

        徐州礦務集團無錫動力煤炭有限公司

        SKT-3D

        1

        28

        烏海市凱鴻煤化有限責任公司

        SKT-15.3

        1

        29

        府谷縣恒源煤焦電化有限公司

        SKT-30

        4

        30

        陜西華松煤業有限公司

        SKT-9.6

        1

        31

        山西汾陽昌盛煤化有限公司

        SKT-10.8

        1

         

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