在采用重介-浮選工藝的選煤廠，其精煤產(chǎn)品一般是由重介精煤和浮選精煤摻混而成的。在生產(chǎn)中，浮選精煤粘度大，水分高，容易結(jié)塊打餅，直接摻入到精煤產(chǎn)品中有時(shí)會(huì)形成大團(tuán)塊，不但影響產(chǎn)品外觀，而且容易造成采樣偏差，帶來(lái)不必要的質(zhì)量糾紛，對(duì)煤炭生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品信譽(yù)與經(jīng)濟(jì)效益造成不良影響。因此，重介精煤和浮選精煤的摻混環(huán)節(jié)對(duì)于確保重介-浮選工藝選煤廠的精煤質(zhì)量至關(guān)重要。

山東棗莊礦業(yè)集團(tuán)付村選煤廠是一座設(shè)計(jì)能力為3.0 Mt/a的礦井型選煤廠，入選煤種為優(yōu)質(zhì)1/3焦煤，生產(chǎn)采用重介-浮選工藝。在生產(chǎn)過(guò)程中，由于浮選精煤與重介精煤存在摻混不勻的問(wèn)題，在銷(xiāo)售時(shí)經(jīng)常造成質(zhì)量糾紛，嚴(yán)重影響了企業(yè)產(chǎn)品信譽(yù)和經(jīng)濟(jì)效益。

為了提高精煤產(chǎn)品的均質(zhì)性，付村選煤廠采取了多種措施：

①選擇高性能浮選藥劑，降低泡沫粘性；

②用高壓水定期沖洗精煤壓濾機(jī)濾布，提高壓濾機(jī)風(fēng)壓，將浮精濾餅水分控制在27%以下；

③延長(zhǎng)浮選精煤壓濾機(jī)卸料時(shí)間，緩慢卸料；

④在精煤壓濾機(jī)下方的漏斗內(nèi)布置橫向與縱向的刀型鋼板，對(duì)壓濾機(jī)卸下的濾餅進(jìn)行切割，將濾餅分割成150 mm×200 mm小塊；

⑤在精煤帶式輸送機(jī)上設(shè)置一個(gè)切割裝置，沿逆煤流方向?qū)⒏【珵V餅與重介塊煤（50～13 mm）、末煤（13～0.5 mm）進(jìn)行摻混和切割。采取上述措施后，雖然精煤水分有所降低，均質(zhì)性有所改善，但是效果仍不理想，銷(xiāo)售精煤質(zhì)量依然波動(dòng)較大。

經(jīng)過(guò)調(diào)研，目前國(guó)內(nèi)解決上述問(wèn)題的主要方法有三種：一是在精煤壓濾機(jī)下建長(zhǎng)方體“緩沖”集料箱，用滑架方式，將濾餅切割成小塊，再緩慢均勻地給出；二是在壓濾機(jī)卸料溜槽一端的下層設(shè)立浮精緩沖倉(cāng)，將濾餅用圓盤(pán)給料機(jī)慢速均勻給出；三是在精煤入倉(cāng)膠帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)安裝煤泥破碎攪拌機(jī)，將浮選精煤和洗精煤一起攪拌混合后排出。

結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)工藝與運(yùn)輸條件，付村選煤廠決定采用技術(shù)改造難度較小的第三種方式，即在精煤入倉(cāng)膠帶轉(zhuǎn)載點(diǎn)安裝煤泥破碎攪拌機(jī)，以解決精煤摻混不勻而造成的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。

2.1 結(jié)構(gòu)

如圖1所示，煤泥破碎攪拌機(jī)主要由攪拌系統(tǒng)、機(jī)架和電氣控制系統(tǒng)等組成。

1—活動(dòng)倉(cāng)蓋；2—固定壓差總成；3—破碎攪拌系統(tǒng)；

4—攪拌倉(cāng)底座組件；5—行走輪組件；6—阻車(chē)器

圖1　煤泥破碎攪拌機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖

（1）攪拌系統(tǒng)。該系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)裝置和攪拌裝置構(gòu)成，其中：驅(qū)動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)、減速機(jī)和開(kāi)式傳動(dòng)齒輪等構(gòu)成；攪拌裝置由攪拌軸、攪拌葉片、破碎齒和攪拌倉(cāng)體總成等構(gòu)成。工作時(shí) ，電機(jī)通過(guò)聯(lián)軸器與減速機(jī)相連，通過(guò)減速機(jī)減速增扭，將動(dòng)力轉(zhuǎn)矩向攪拌軸輸入；攪拌軸為雙臥式，攪拌葉片與破碎齒分別安裝在兩根攪拌軸上，通過(guò)電氣控制，實(shí)現(xiàn)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)攪拌軸同步運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）機(jī)架。機(jī)架由型鋼和鋼板組焊而成，用于驅(qū)動(dòng)裝置與攪拌裝置的安裝。機(jī)架底部安裝行走輪和阻車(chē)器，以方便整機(jī)在滑軌上移動(dòng)，便于日常檢修和維護(hù)。

（3）電氣控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)由控制柜、失速傳感器及自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)等組成，具有程控端口，能與集控設(shè)備連接，從而實(shí)現(xiàn)集中、就地控制、正反轉(zhuǎn)運(yùn)行，同時(shí)具有失速、堵轉(zhuǎn)保護(hù)和定時(shí)注油潤(rùn)滑的功能。

2.2 工作原理

煤泥破碎攪拌機(jī)進(jìn)料口與精煤帶式輸送機(jī)機(jī)頭漏斗通過(guò)膠皮短節(jié)活動(dòng)連接，將重介精煤與浮選精煤從入料口一起給入攪拌倉(cāng)；在攪拌倉(cāng)內(nèi)，由破碎齒和攪拌葉片對(duì)給入物料進(jìn)行雙重破碎與攪拌，從而將煤泥團(tuán)打開(kāi),煤塊則成為骨料，阻止煤團(tuán)再粘結(jié),使給入物料最終成為具有流動(dòng)性的松散物料；攪拌葉片同時(shí)兼具將物料向前推進(jìn)的作用，使摻混好的物料從排料口排出，進(jìn)入精煤倉(cāng)上配倉(cāng)刮板。

2.3 技術(shù)特點(diǎn)

（1）實(shí)現(xiàn)了物料破碎、攪拌一體化。煤泥破碎攪拌機(jī)攪拌倉(cāng)內(nèi)設(shè)有兩個(gè)帶有螺旋攪拌葉片的攪拌軸,兩軸相向旋轉(zhuǎn)，軸向布置在螺旋攪拌葉片兩側(cè)的犁型刀齒可增強(qiáng)對(duì)物料的阻滯、切割和破碎作用；攪拌葉片在強(qiáng)制推動(dòng)物料向排料口運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,兼具攪拌作用，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的破碎、攪拌雙重作用。

（2）出料粒度可設(shè)定，篩網(wǎng)無(wú)堵塞。煤泥破碎攪拌機(jī)底部設(shè)置了篩網(wǎng)，可以根據(jù)需要人工設(shè)定出料粒度。由于攪拌葉片對(duì)浮選精煤和重介精煤具有強(qiáng)行推進(jìn)的作用，物料可被強(qiáng)制擠出，因而不會(huì)造成篩網(wǎng)堵塞。

（3） 具有自潔功能，避免了粘料和堵料。煤泥破碎攪拌機(jī)采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),攪拌機(jī)構(gòu)具有自潔功能,不粘齒，不堵料，在整個(gè)工作過(guò)程中既推進(jìn)攪拌，又切割翻炒，從而有效解決了煤泥破碎過(guò)程中粘齒、堵料的難題。

（4）使用壽命長(zhǎng)。攪拌葉片和刀齒等關(guān)鍵部件均采用新型結(jié)構(gòu)和高耐磨材料，具有高強(qiáng)度和高耐磨的特性，抗磨能力強(qiáng)，壽命長(zhǎng)。

（5） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，整機(jī)高度低，運(yùn)行時(shí)振動(dòng)小。煤泥破碎攪拌機(jī)兩齒輥采用雙電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，具有良好的互換性；整機(jī)高度低，便于設(shè)備布置以及平時(shí)的檢修維護(hù)；破碎齒輥采用低轉(zhuǎn)速運(yùn)行，不需激振源，并采用高強(qiáng)度整體軸承座和整體機(jī)架，故運(yùn)行時(shí)振動(dòng)小，無(wú)需特殊的土建基礎(chǔ)。

（6）處理能力大，環(huán)保性能突出。煤泥破碎攪拌機(jī)采用通過(guò)式破碎原理和低轉(zhuǎn)速，破碎機(jī)的處理能力大，運(yùn)行噪聲低，產(chǎn)生的粉塵少，且采用了全封閉式破碎，工作環(huán)境友好。

（7）運(yùn)行安全、可靠。煤泥破碎攪拌機(jī)采用測(cè)速傳感器進(jìn)行過(guò)載保護(hù)，可確保系統(tǒng)安全生產(chǎn)。同時(shí)，該機(jī)還采用可靠、先進(jìn)的智能測(cè)控系統(tǒng)，當(dāng)攪拌軸堵轉(zhuǎn)或失速時(shí)，可自動(dòng)停車(chē)，實(shí)現(xiàn)自保。

（8）潤(rùn)滑系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能化。煤泥破碎攪拌機(jī)采用智能化的自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，每盤(pán)軸承采用多點(diǎn)潤(rùn)滑方式，加油量與加油時(shí)間可自行設(shè)定，從而確保軸承的使用壽命，減少設(shè)備維護(hù)量，提高設(shè)備整機(jī)可靠性。

（9）采用潤(rùn)滑油循環(huán)冷卻裝置，強(qiáng)制潤(rùn)滑，確保設(shè)備安全、可靠。煤泥破碎攪拌機(jī)的減速機(jī)采用潤(rùn)滑油循環(huán)冷卻裝置，潤(rùn)滑油從減速機(jī)的底部出油口出油，先通過(guò)冷卻器，再由減速機(jī)的頂部觀察口進(jìn)入，將潤(rùn)滑油噴灑到蝸輪與蝸桿嚙合處，以達(dá)到強(qiáng)制潤(rùn)滑效果，避免潤(rùn)滑不良導(dǎo)致蝸輪與蝸桿產(chǎn)生嚴(yán)重磨損。另外，潤(rùn)滑油通過(guò)腔外循環(huán)，油中的熱量可散發(fā)到空氣中，能延緩密封件的老化，防止減速機(jī)過(guò)早漏油，確保設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性。

2.4 實(shí)施方案

由于煤泥破碎攪拌機(jī)出料口為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，因此優(yōu)先考慮將出料口平行于下級(jí)轉(zhuǎn)載帶式輸送機(jī)或刮板輸送機(jī)布置，如果出料直接落入煤倉(cāng)，則不必做此考慮。入料則優(yōu)先考慮物料平行于攪拌軸給入攪拌倉(cāng)，這樣可增大物料破碎面積，使物料摻混更均勻。如果受安裝空間限制，也可采用垂直攪拌軸給入攪拌倉(cāng)。在安裝煤泥破碎攪拌機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮檢修滑軌的安裝及設(shè)備移出檢修的需要，使煤泥破碎攪拌機(jī)與其上下級(jí)設(shè)備的高差在2m以上，在滑軌方向的距離應(yīng)在5m以上。

付村選煤廠上倉(cāng)精煤帶式輸送機(jī)運(yùn)量大約為500 t/h，考慮波動(dòng)系數(shù)，選擇了MJ-600/55×2型煤泥破碎攪拌機(jī)，其技術(shù)參數(shù)如下：

經(jīng)實(shí)地測(cè)量，付村選煤廠上倉(cāng)精煤帶式輸送機(jī)機(jī)頭與精煤倉(cāng)上轉(zhuǎn)運(yùn)刮板輸送機(jī)有3m的落差；上倉(cāng)精煤帶式輸送機(jī)至建筑墻體有4m的距離，可預(yù)留800mm的安全通道；在滑軌方向有15m的空間?？梢?jiàn)，現(xiàn)場(chǎng)條件完全具備MJ-600/55×2型煤泥破碎攪拌機(jī)的安裝要求。

煤泥破碎攪拌機(jī)于2017年1月投入使用，付村選煤廠對(duì)其應(yīng)用前后的效果進(jìn)行了跟蹤評(píng)價(jià)。

從裝車(chē)后的車(chē)廂煤面觀察，在使用煤泥破碎攪拌機(jī)前，裝車(chē)時(shí)可見(jiàn)到拳頭大小的泥團(tuán)；使用煤泥破碎攪拌機(jī)后，基本沒(méi)有30 mm以上的泥團(tuán)，重介精煤與浮選精煤呈摻混均勻狀。

對(duì)2016、2017年外運(yùn)精煤質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行整理，繪制了銷(xiāo)售精煤水分、灰分、硫分與揮發(fā)分曲線，如圖2—圖5所示。

圖2　外運(yùn)精煤水分對(duì)比圖

圖3　外運(yùn)精煤灰分對(duì)比圖

圖4　外運(yùn)精煤硫含量對(duì)比圖

圖5　外運(yùn)精煤揮發(fā)分對(duì)比圖

從各指標(biāo)對(duì)照?qǐng)D可以看出，與2016年相比，2017年外運(yùn)精煤的水分、灰分、硫含量和揮發(fā)分指標(biāo)波動(dòng)區(qū)間均變窄，說(shuō)明精煤摻混效果顯著。應(yīng)用煤泥破碎攪拌機(jī)后，由于精煤產(chǎn)品質(zhì)量均勻穩(wěn)定，在實(shí)際銷(xiāo)售中質(zhì)量糾紛明顯減少。

付村選煤廠通過(guò)采用煤泥破碎攪拌機(jī)將浮選精煤和重介精煤進(jìn)行攪拌摻混，解決了浮選精煤與重介精煤摻混不均而導(dǎo)致的精煤產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)問(wèn)題，使銷(xiāo)售精煤質(zhì)量均勻、穩(wěn)定，大幅提高了產(chǎn)品質(zhì)量合格率，減少了質(zhì)量糾紛，應(yīng)用效果良好。付村選煤廠煤泥破碎攪拌機(jī)的應(yīng)用實(shí)踐為選煤生產(chǎn)中存在類(lèi)似問(wèn)題的選煤企業(yè)提供了良好的借鑒。