CN103933883B - 压滤精煤均质化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种压滤精煤均质化系统及方法，所述系统包括压滤机和输送机，所述压滤精煤均质化系统还包括缓存仓，设置在所述压滤机的卸料口的下方；所述缓存仓的外形为敞口盒体，在盒体的底面开设有排料口；所述缓存仓内，位于所述排料口上方处设有均质布料器，所述均质布料器包括由纵梁、横梁相互固定形成的框架式布料架，所述布料架连接动力单元，并在所述动力单元的驱动下在所述缓存仓内运动；所述输送机设置在所述排料口下方。所述压滤精煤均质化方法包括精煤卸料，精煤缓存、搅拌，精煤持续出料等步骤。本发明采用缓存仓，配合混料的搅拌装置，实现对精煤的推搅，形成仓内循环流，有效防止精煤泥板结、起拱，达到煤泥缓冲、可控输送的目的。

Description

压滤精煤均质化系统及方法

技术领域

本发明属于煤炭加工设备制造技术领域，具体地说，涉及一种压滤精煤均质化的系统及方法。

背景技术

近年来，在煤炭分选的过程中，随着设备大型化的不断发展，以及浮选精煤中细粒级物料含量的不断增加，压滤机正逐渐成为浮选精煤脱水的主流设备，如隔膜式快开压滤机，在选煤厂改造和新建选煤厂建设中得到了广泛的应用。与其他设备相比，隔膜式快开压滤机具有明显的优点：运行简单，维护量相对较小，且单台处理能力大，卸料速度快。

随着压滤机的改进，单台压滤机处理能力的不断提高，隔膜式快开压滤机集中卸料带来的问题也愈加突出：大量的集中卸料造成后续产品输送量大，且呈周期性，使得后续运输设备需要选择功率大的型号，才得以满足周期性的、大批量压滤机卸料，因此造成分批次地投资及后续使用成本均大幅度增加。另外，浮选精煤作为最终精煤产品的一部分，其灰分往往高于其他部分精煤，其集中卸料使得浮选精煤与其它精煤产品无法均匀掺混，集中卸料导致最终精煤产品质量包括灰分、水分、硫分等成分剧烈波动。

发明内容

针对上述现有技术存在的卸料压力大和最终精煤产品质量波动大的不足，本发明提供一种压滤精煤均质化的系统和方法。

具体地说，本发明所提供的压滤精煤均质化的系统，其包括压滤机、输送机和缓存仓，所述缓存仓设置在所述压滤机的卸料口的下方；所述缓存仓的外形为敞口盒体，在盒体的底面开设有排料口；在所述缓存仓内，位于所述排料口上方处设有均质布料器，所述均质布料器包括由纵梁、横梁相互固定形成的框架式布料架，所述框架式布料架连接动力单元，并在所述动力单元的驱动下在所述缓存仓内运动；所述输送机设置在所述排料口下方。

上述动力单元为电机，所述布料架通过转轴与所述电机的输出轴连接，在所述电机的驱动下，所述均质布料器在所述缓存仓做内旋转运动。

或者，上述动力单元为固定在所述缓存仓上的液压油缸，所述液压油缸连接液压站；所述布料架通过动力导杆固定在所述液压油缸的活塞杆上；在所述液压油缸的驱动下，所述均质布料器在所述缓存仓内做往复运动。

上述由液压站驱动的均质布料器还包括固定在所述缓存仓上的罩筒，所述罩筒设在所述动力导杆与所述液压油缸连接处的外面，所述液压油缸通过所述罩筒固定在所述缓存仓上。

上述缓存仓内还设有控制单元和料位检测装置；所述控制单元与所述料位检测装置、所述液压站相连，并根据所述料位检测装置的报警信号调整所述液压站提供给所述液压油缸的液压油流量。

上述缓存仓的敞口处安装栅格状切割刀，在下落过程中将板结成大块的精煤利用自身的重力作用切割成小块。

上述缓存仓内设有防冲击装置，所述防冲击装置包括防冲击梁，所述防冲击梁为屋脊状的三角结构，通过支架固定在缓存仓中的上部空间，所述防冲击梁下面正对着缓存仓底部排料口。

本发明还提供一种压滤精煤均质化的方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：卸料，精煤经压滤机压滤脱水后，通过卸料口分批次倾倒出压滤机；

步骤二：缓存，并在搅拌装置的作用下，打散结块精煤并均匀布料；

步骤三：出料，混合均匀的精煤由缓存仓的排料口持续缓慢地排出。

在步骤一中，还可以包括切割步骤：当压滤机向缓存仓中倾倒精煤的过程中，精煤依靠自身重力，结块精煤被设置在缓存仓敞口的格栅状切割刀切割。

在所述的步骤三中，混合均匀的精煤经由螺旋输送机或皮带输送机输送到刮板输送机中输出；或者经由两台串联的螺旋输送机输出。

本发明开创性地利用精煤压滤机与输送机的空间，采用大面积、低高度的平底缓存仓，配合混料的搅拌装置及输送设备，实现对精煤的推搅，形成仓内循环流，有效防止精煤泥板结、起拱，达到煤泥缓冲、持续输送、可控排量的目的。本发明的生产投入与传统方式相接近，且具有更强的适应性，可以从根本上解决洗煤厂精煤集中卸料所带来的精煤质量波动而制约精煤回收率进一步提高的问题。

附图说明

图1为本发明压滤精煤均质化系统结构示意图；

图2为缓存仓俯视示意图；

图3为均质布料器结构俯视示意图；

图4为布料架的结构主视示意图；

图5为本发明压滤精煤均质化方法工艺流程图。

附图标记：

1.压滤机

11.卸料口

2.溜槽

3.缓存仓

31.均质布料器

311.布料架

3111.横梁

3112.纵梁

312.动力导杆

313.罩筒

314.联接套

315.液压油缸

316.接近开关

32.排料口

33.防冲击梁

34.栅格状切割刀

35.滑道

4.液压站

5.控制单元

6.刮板输送机。

7.螺旋输送机

具体实施方式

下面结合实施例和附图，进一步说明本发明压滤精煤均质化系统和方法。

图1为本发明压滤精煤均质化系统的结构示意图，如图1所示，本发明压滤精煤均质化的系统包括压滤机1、缓存仓3和输送机。压滤机的卸料口11下方设置有缓存仓3，在缓存仓3内设有搅拌装置，缓存仓3底面的排料口下方设有输送机。精煤经过压滤机1脱水后，分批次地倾倒入缓存仓中，经过搅拌装置搅拌后，产品质量稳定的精煤经缓存仓3的排料口32持续地、缓慢地经过输送机输送出去。输送机可以是皮带输送机、刮板输送机6或螺旋输送机7等。

具体来说，如图2所示，缓存仓3的外形大致为长方体形状的平底敞口盒子，缓存仓3的尺寸可根据压滤机1的排量来决定，本发明以缓存仓3尺寸为8000×2000×2000mm举例说明。缓存仓3设在压滤机1的下方，从压滤机1的卸料口11卸出的精煤，经敞口，分批倾倒入缓存仓3内。缓存仓的底板沿缓存仓长度方向设置排料口32。缓存仓内的精煤经排料口32排出到输送机。优选地，相邻设置有两个排料口32，每个排料口为矩形，长可为3米，宽可为0.6米。

缓存仓内设有均质布料器31，用于布料，帮助排料。如图3所示，均质布料器31设置在缓存仓3的底部，位于排料口的上方。在缓存仓3内，位于均质布料器下面的底板上设有滑道35。均质布料器31在滑道35内往复运动。滑道35支撑均质布料器31，并限定均质布料器31的运动轨迹。均质布料器按设定速度往复水平运动，以便将精煤均匀持续地通过排料口排出缓冲仓。

具体地说，均质布料器31包括布料架311、动力导杆312、联接套314、液压油缸315。布料架311固定在动力导杆312的一端。动力导杆312的另一端与液压油缸315的活塞杆通过联接套314相联。液压油缸315驱动动力导杆312在滑道内往复运动，带动布料架运动，布料架上的铲式结构往复推动缓冲仓内的精煤，实现布料、排料。所述的布料是指将缓存仓内的精煤均匀搅拌。

图4显示布料架的结构。在图4中，布料架311由多个纵梁3112、多个横梁3111相互交叉固定在一起，形成框架。优选地，布料架可设计成左右对称的结构。纵梁3112与滑道35匹配，带动布料架沿滑道前后往复滑动。布料架特殊的地方是，布料架311的横梁前后呈铲式结构。具体来说，该种铲式结构是指横梁3111为缓坡结构，坡底朝向布料架311的外侧，坡顶朝向布料架311的内侧，坡的角度大约为30°，好似扫地簸箕底面的入口处设置缓坡。在布料架前后往复运动时，便可轻松将精煤铲入布料架内，精煤再随布料架运动至排料口处被排出。本发明的布料架311采用优质钢材，有足够的强度和耐磨性。

均质布料器还包括固定在所述缓存仓上的罩筒，罩筒设在动力导杆与液压油缸连接处的外面，液压油缸通过罩筒固定在缓存仓上。在罩筒内还可安装有接近开关316。罩筒313将液压油缸315的活塞杆部分或整个液压油缸罩起来提供一个较为清洁的封闭空间，保护液压油缸315的活塞杆免受精煤的污染而磨损。接近开关316可固定在罩筒313的近布料架一端底部，用来感应布料器31位置。接近开关316与控制单元5相连，将感应到的代表布料架位置的信号瞬时发送到控制单元5，控制单元5根据实际工作需要，控制所述布料器31的运动速度及行程。

结合图1所示，均质布料器31由液压站4驱动，通过改变液压站4的液压油流量，来控制液压油缸的运行速度，即控制均质布料器31的运行速度。均质布料器31可无级变速，既可手动调节，也可将变液压站4与控制单元5相连，由控制单元5内的PLC控制系统实现自动控制。

根据精煤结块程度以及均匀程度和最终产品的质量要求，在缓存仓3内设置多个均质布料器31，在本发明中，优选地等距离设置四个均质布料器。

当然，均质布料器也可以布料架简单的框架结构，该框架结构上固定有转轴，并通过支架等辅助结构安装在缓存仓中部的侧壁上，转轴连接电机轴，框架结构由电机带动做旋转运动，形成以均质布料器为中心的循环流。优选地，也可以在该框架的左右两侧设置上述铲状结构。框架的旋转推搅缓存仓内的精煤，起到搅拌和打碎结块精煤的目的。

均质布料器使得精煤均布在缓存仓内，形成以均质布料器为中心的循环流；或者，均质布料器在缓存仓底部往复运动，将结块精煤逐渐被破碎。均质布料器还可实现精煤均匀掺混，稳定精煤灰分，从而确保排出的精煤产品的质量稳定。本发明中的四个均质布料器并排排布在缓存仓内，使得缓存仓内无死角，同时布料架前后两侧设有的铲式结构，可自动清理缓存仓的底部，所以仓内精煤既不会起拱搭桥，也不会堆积。

缓存仓内还设有料位检测装置，如超声波料位检测装置等。控制单元与料位检测装置相连。在控制单元的显示屏上可实时显示缓存仓内料位情况，以便监控系统运行工况。控制单元设有料位最高位和最低位警报。当警报发起，控制单元根据警报种类，缓存仓内精煤储量是过多还是过少，以此来控制液压站的液压油量，改变均质布料器的运动速度，调整缓存仓的排料速度，确保缓存仓内的精煤储量在合理范围内。

具体来说，超声波料位检测装置将检测到的结果发送给控制单元，当缓存仓内精煤储量少于控制单元设定的料位最低位时，控制单元发出料位过低警报，操作人员手动操作或控制单元自动调整控制单元内的参数，控制液压站减少液压油量，均质布料器的运动减慢，达到缓慢搅拌，减缓缓存仓排料速度，保持缓存仓的精煤储量在合理料位；当缓存仓内精煤储量高于控制单元设定的料位最高位时，控制单元发出料位过高警报，控制单元控制液压站增加液压油量，均质布料器的运动加快，缓冲仓排料速度增加。

作为一个优选的实施例，还可以在缓存仓3的敞口处安装栅格状切割刀34等切割装置（如图1所示）。所述栅格状割刀是指多个割刀，刀刃朝上，纵横形成网格状的切割工具。栅格状切割刀在缓存仓3的敞口处的安装方式有多种：可用螺钉等固定元件固定在缓存仓的侧壁上；也可以在缓存仓的侧壁上设置凸起，将栅格状切割刀放置在凸起上；也可以如瓶盖盖在瓶口一样，直接放在缓存仓敞口的侧壁上，本发明不以此为限。当压滤机1向缓存仓3中倾倒精煤时，精煤在倾倒过程中，依靠重力作用，大体积的结块精煤被格栅状切割刀34切割成小块，落入缓存仓3内。

为了防止在压滤机1向缓存仓3倾倒卸料的过程中，结成块的精煤在被均匀布料之前，直接落入排料口32被直接排出，造成对缓存仓下面设备的直接冲击，因此，在缓存仓3中的上部空间还设有防冲击装置。

防冲击装置包括防冲击梁33，防冲击梁33为屋脊状的三角结构，具体来说，可以是由两块钢板彼此以一定角度倾斜焊接或拼接而成的带尖角的结构，通过支架等零件固定在缓存仓中的上部空间，防冲击梁33下面正对着缓存仓底部排料口。当压滤机向缓冲仓倾倒精煤时，精煤经过防冲击梁的阻隔，不会直接冲击缓存仓底部，更不会缓存仓底部排料口直接卸料。

当格栅状切割刀沿一定角度，如30°～60°，倾斜设置在缓存仓上部，位于防冲击梁两侧的位置，该格栅状切割刀既可以对压滤精煤起到一定的切割破碎作用，又能减缓压滤精煤下料速度防止对缓存仓底部的冲击。

再如图1所示，为了防止在压滤机1到缓存仓3的倾倒过程中精煤洒出，在压滤机1的卸料口11与缓存仓3之间，设置溜槽2，起到密封作用。

在刮板输送机6不能直接安装在缓存仓3的卸料口下方的场地，可在缓存仓的卸料口以及刮板输送机6之间增设螺旋输送机7，螺旋输送机7可选择双轴结构，其螺旋叶片可以通过互绞作用保证不会粘轴。为了方便控制精煤的输出量，螺旋输送机7可为变频调速控制。缓存仓3内缓存的精煤经过切割、搅拌后，排量持续可调地经过螺旋输送机7输送到刮板输送机6中，最后由刮板输送机6持续不断的输送出去。

或者，混合均匀的精煤产品经由皮带输送机输送到刮板输送机中输出；再或者，可经由两台串联的螺旋输送机输出。

本发明压滤精煤均质化系统，通过对各组成设备的优化设计及合理布置，以“细水长流”的方式排料，达到洗煤厂快开压滤精煤均质化的目的，并且，后续运输设备可避免必须选用大功率的型号，从而减少投入成本和使用成本。

本发明适用于如隔膜式快开压滤机等型号的大批量卸料的压滤机，精煤首先经隔膜式快开压滤机等设备压滤，通常快开压滤机压滤一个循环上料的时间约20-30分钟，一次卸料时间约为3分钟，每次卸料约10吨，则在该3分钟内精煤输送量为200吨/小时，要求运输设备需要选择功率大的型号。而本发明压滤精煤均质化系统将压滤精煤先在缓存仓储存并同时搅拌，然后缓慢持续地将精煤输送到下一级刮板输送机中输出，卸料速度可以在20-40吨/小时之间可调，一般功率的输送机即可满足要求。

图5显示本发明公开的一种压滤精煤均质化方法，该方法包括以下步骤：

步骤S1：精煤卸料；精煤经隔膜式快开压滤机压滤，通过所述压滤机中的卸料口分批次地倾倒出压滤机。

步骤S2：精煤缓存；精煤分批次地卸入缓存仓内，并在搅拌装置的作用下，结块的精煤被打散、混合均匀。

在步骤S2中，精煤卸入缓存仓内储存，同时由缓存仓内的均质布料器均匀布料。在均匀布料的过程中，结块的精煤逐渐破碎。均质布料器同时可自动清理缓存仓的底部，所以缓存仓内精煤既不会起拱搭桥，又不会堆积。因均质布料器速度可无级变速，既可以手动，也可以自动调节，使得缓存仓内的精煤均布可通过调整质布料器速度而得以控制。

在步骤S1的同时，还包括切割步骤S11：当压滤机向缓存仓中倾倒精煤时，精煤在倾倒过程中，依靠自身重力，大体积的结块精煤被设置在缓存仓敞口的格栅状切割刀切割成小块。

步骤S3：精煤出料；混合均匀的精煤由缓存仓的排料口持续缓慢地排出。

在步骤S3中，精煤通过缓存仓底部的排料口进入输送机，因输送机的速度变频可调，精煤均匀可调地被输送到下一级设备中。

或者，在步骤S3中，混合均匀的精煤产品经由螺旋输送机或皮带输送机输送到刮板输送机中输出，或者经由两台串联的螺旋输送机接力输出。

采用本发明压滤精煤均质化系统处理的精煤可以实现：

分批出料变成连续出料；

系统生产能力高：系统持续处理能力达到40t/h；

出料效率100%：仓内无死角，无积料；

运行成本低：系统运行功率小于10千瓦。

本发明的有益效果在于：本发明利用精煤压滤机与输送机的空间，采用大面积、低高度的平底缓存仓，配合混料的搅拌装置及输送设备，实现对压滤精煤的推搅，形成仓内的循环流，有效防止精煤泥板结、起拱，达到煤泥缓冲、可控输送、可控排量的目的。生产投入与传统方式接近，且具有更强的适应性，可以从根本上解决洗煤厂精煤集中卸料所带来的精煤质量波动而制约精煤回收率进一步提高的问题。本发明符合煤炭综合利用及循环经济理念，在国内选煤厂具有重大的推广应用价值。

本发明公开的内容论及的是示例性实施例，在不脱离权利要求书界定的保护范围的情况下，可以对本申请的各个实施例进行各种改变和修改。因此，所描述的实施例旨在涵盖落在所附权利要求书的保护范围内的所有此类改变、修改和变形。

Claims (10)

1.一种压滤精煤均质化系统，包括压滤机和输送机，其特征在于，所述压滤精煤均质化系统还包括缓存仓，其设置在所述压滤机的卸料口的下方；所述缓存仓的外形为敞口盒体，在所述盒体的底面开设有排料口；在所述缓存仓内，位于所述排料口上方处设有均质布料器，所述均质布料器包括由纵梁、横梁相互固定形成的框架式布料架，所述框架式布料架连接动力单元，并在所述动力单元的驱动下在所述缓存仓内运动；所述输送机设置在所述排料口下方。

2.如权利要求1所述的压滤精煤均质化系统，其特征在于，所述动力单元为电机，所述布料架通过转轴与所述电机的输出轴连接，在所述电机的驱动下，所述均质布料器在所述缓存仓内做旋转运动。

3.如权利要求1所述的压滤精煤均质化系统，其特征在于，所述动力单元为固定在所述缓存仓上的液压油缸，所述液压油缸连接液压站；所述布料架通过动力导杆固定在所述液压油缸的活塞杆上；在所述液压油缸的驱动下，所述均质布料器在所述缓存仓内做往复运动。

4.如权利要求3所述的压滤精煤均质化系统，其特征在于，所述均质布料器还包括固定在所述缓存仓上的罩筒，所述罩筒设在所述动力导杆与所述液压油缸连接处的外面，所述液压油缸通过所述罩筒固定在所述缓存仓上。

5.如权利要求3所述的压滤精煤均质化系统，其特征在于，还包括控制单元和料位检测装置，所述料位检测装置固定在所述缓存仓内；所述控制单元与所述料位检测装置、所述液压站相连，根据所述料位检测装置的报警信号调整所述液压站提供给所述液压油缸的液压油流量。

6.如权利要求1-5任一所述的压滤精煤均质化系统，其特征在于，所述缓存仓的敞口处安装栅格状切割刀。

7.如权利要求1-5任一所述的压滤精煤均质化系统，其特征在于，所述缓存仓内设有防冲击梁，所述防冲击梁为屋脊状的三角结构，通过支架固定在缓存仓中的上部空间，所述防冲击梁下面正对着所述排料口。

8.一种压滤精煤均质化的方法，其特征在于，所述方法利用权利要求1-7任一项所述的压滤精煤均质化系统实现，该方法包括如下步骤：

步骤一：卸料，精煤经压滤机压滤脱水后，通过卸料口分批次倾倒出压滤机；

步骤二：缓存，并在搅拌装置的作用下，打散结块精煤并均匀布料；

步骤三：出料，混合均匀的精煤由缓存仓的排料口持续、缓慢地排出。

9.如权利要求8所述的压滤精煤均质化的方法，其特征在于，在步骤一中，还包括切割步骤：当压滤机向缓存仓中倾倒精煤的过程中，精煤依靠自身重力，结块精煤被设置在缓存仓敞口的格栅状切割刀切割。

10.如权利要求8所述的压滤精煤均质化的方法，其特征在于，在所述的步骤三中，混合均匀的精煤经由螺旋输送机或皮带输送机输送到刮板输送机中输出；或者经由两台串联的螺旋输送机输出。