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自动化跳汰机研究 姚昆亮 摘要　用颗粒相对运动阻力替代传统的松散度表征分层状态。通过控制颗粒相对运动阻力，保证跳汰机按密度分层，同时也保证了浮标检测准确性和自动排料的可靠性，为煤质“自感知”奠定了基础。经煤质自感知系统将煤质进行模糊分类，结合操作经验库和跳汰机分选效果快速评估系统，不断自我总结完善操作经验，保证产品的质量和跳汰机分选效果，实现了跳汰机操作自动化。试验表明该机系统工作稳定，技术指标先进，性能可靠。关键词　跳汰机　自动化1　前　言　　跳汰机是一种古老的分选设备，由于其具有分选效果好、工艺简单、加工成本低等优点，一直作为选煤的主选设备，并受到人们的重视，在实践中不断地加以改进和完善。国内外都把跳汰机操作自动化作为发展方向，由于跳汰机工艺性较强，影响因素多，参数检测困难等原因，目前跳汰机操作自动化水平仍停留在排料控制、给料控制、风压稳定等中低水平阶段。尤其在我国跳汰选煤所占比例最大，入选煤种杂、入料粒度范围宽（多为不分级入选）、煤质瞬时变化快，使跳汰机操作自动化更为困难，以至于一些进口跳汰机的原配自动化系统也不能发挥作用。　　为此在“九五”期间将“自动化跳汰机研究”列入国家重点科技项目（攻关）计划，针对我国入选原煤的特点和选煤厂现状，对跳汰机操作自动化进行了研究和实践，并取得了初步成果。2　实施对象SKTZD—14m2跳汰机及其主要部件　　为实现跳汰机各主要参数的自动控制，跳汰机的结构必须保证各可调部件的灵活性和可靠性。　　SKTZD—14m2跳汰机在采用U形空气室结构的同时，配以相应的透筛物收料斗，组成独立的跳汰机格室，这种结构的特点是：①跳汰机每段格室数可根据需要增减，段数也能很方便地组合。②结构简单，洗水流通区宽，安装和检修方便。③跳汰机下机体水容量小，支座负荷小。④空间高度低，水平衔接方便，便于跳汰机的更换、安装。　　SKTZD—14m2跳汰机采用了漏斗仓式稳静排料方式，并增设了活动挡料板。在有效防止漏煤的同时增大了排矸粒度，最大过矸可达200mm。这种排料结构的特点是：装满物料的排料道内没有脉动水流，不会对产品分离造成不良影响；可防止漏煤和卡矸；可实现连续排料，排料体积量与排料轮转速成正比，可控性好。　　SKTZD—14m2跳汰机采用了锥形滑阀，该阀吸取了盖板阀密封严，运动无阻碍和滑阀无背压，驱动力小的优点，动作更加可靠。中煤段采用进气面积在开启过程中从大到小，关闭时又从小到大然后关闭的变径阀，以满足床层不同时期风量的需求，提高分选精度，增加处理量。　　SKTZD—14m2跳汰机采用了快速接头和耐高压、耐腐蚀的塑料管，使电磁阀和风阀安装、检修更为方便，大大减少了停机检修时间。还采用了高压风源集中过滤排污、自动加油装置。滤芯从5个减少到1个，而且不需人工放水排污，注油周期也从2～3天增加到1～2月，大大减少了跳汰机维护工作量，并可以节省维护费用。3　SKTZD—14m2跳汰机自动化控制系统　　SKTZD—14m2跳汰机自动化控制系统（图1）包括下列内容：①风、水、给煤、排料、周期等跳汰机主要参数控制系统；②跳汰机及其周边关联设备的自动启停系统；③跳汰机处理量优化控制系统；④入料煤质变化自感知系统；⑤能适应煤质和产品质量要求的指挥管理系统；⑥跳汰机分选效果快速评估系统。 图1　自动化跳汰机控制系统框图 　　系统实施方案如图2所示，采用了1台586工业控制微型计算机配以适量的智能A／D数据采集卡、智能I／O卡、D／A模拟量输出卡和部分辅助板卡来完成上述包括风阀控制和以日常三级快浮为基础的分选效果快速评估系统在内的全部控制和指挥管理工作。软件用基于WINDOWS95界面的V B5.0语言编程，界面友好，图示功能强，容易掌握，操作灵活方便。 图2　自动化跳汰机方施方案框图 3.1　风、水、给煤、排料、周期等跳汰机主要参数控制系统　　跳汰机各工艺参数之间相关性强，调整时需互相协调。跳汰过程由两个基本过程组成，即物料按密度分层和最终产品的分离过程，两个过程既相互独立又相互影响，物料按密度分层是全过程的关键。这是因为，只有在精确分层的基础上，才可能分离出更多的合格产品；而且作为排料依据的床层检测元件—浮标所处层位的可靠性和准确性均依赖于分层效果。分层过程是煤和矸石、中煤相对运动的结果，煤相对向上、向前运动就产生了分层，相对运动的阻力大，相对位移困难，分层也困难，反之亦然。因此，相对运动阻力的大小直接反映了分层难易程度。　　跳汰机主要参数控制系统，通过调整风、水、给煤、排料、周期等参数，将相对运动阻力控制在一定范围内，使其不要过大，也不要过小，以保证物料顺利地按密度分层，同时，在一定程度上也保证了浮标检测的准确性和自动排料系统的可靠运行，最终保证了建立在自动排料基础上的煤质划分系统的