淺析跳汰機自動化控制的研究與應用
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摘 要：跳汰機操作的自動化控制主要是給煤、分選、排料三方面，在這幾個方面進行了有益的嘗試與改進，實踐證明經過改進后，跳汰機的操作變得簡單易行，降低了操作難度、減輕了勞動強度，使得精煤質量的穩定性和回收率有了顯著的提高。
關鍵詞：跳汰機；自動化控制；自動給煤；分選；排料
目前我國的選煤方法主要是重介和跳汰兩種。重介選煤方法由于分選效率高、對煤質的適應性強、易于實現自動化等優點。而跳汰選煤工藝相對簡單、選煤成本低等優勢，但由于跳汰分選過程依賴于跳汰司機的操作，難于實現自動化。但由于跳汰選煤廠投資少，生產成本低等特點，尤其是在洗選高密度無煙動力煤時較重介選煤有一定的優勢。本洗煤廠多年來采用跳汰工藝來進行洗選，在跳汰機的自動化控制上積累一些經驗。本文將具體介紹跳汰機自動化控制方面的一些做法。
1 跳汰機自動操作的主要內容
跳汰機的操作主要是原煤的給煤、跳汰分選、和矸石、中煤、精煤三產品的排出等三方面的調整。如果能在這三方面實現自動化控制，那么跳汰機的自動化控制就能夠實現。
2 跳汰機自動化控制上的探索與實踐
在以下幾個方面進行了有益的嘗試和探索，結合選煤廠的生產就自動化控制方面的問題進行探討：
2.1 原煤的給煤部分的自動化控制
跳汰機給煤量的調整是跳汰機實現精確分選的前提。如果原煤的可選性好、含矸量小就需要適當增加給煤量，反之原煤的可選性差、含矸量大則需減小給煤量。若跳汰機的給煤量過大，在跳汰分選過程中就不能將原煤的重、輕產物完全分離，直接導致精煤產品的質量的波動和精煤損失的增加。如給煤量過小，則一是影響生產效率，二是跳汰機中的重產物床層過薄，影響跳汰機的分選效果。因此根據原煤的可選性和含矸量來自動調整跳汰機的給煤量是跳汰機工況穩定和實現自動操作的前提。
給煤采用了變頻器調速來控制原煤給煤機電機的轉速，來實現原煤給煤量的準確控制。具體做法是：根據跳汰機矸石和中煤段的排料浮漂的角位移傳感器來調整跳汰機的給煤量，并采用了給煤機電機的遠程數控變頻調速。實現了洗煤機司機根據跳汰機矸石、中煤的排料量的角位移傳感器角度的大小來及時、準確調整給煤機給煤量大小，在實際生產中取得了良好的效果。
2.2 跳汰分選過程的自動化控制
跳汰機分選過程的控制主要是跳汰機的各個分選段中的待分選的原煤的松散度的控制，只有各個分選段中待分選的原煤有合適的松散度，才能使各段原煤得到有效的分選。跳汰機分選過程的控制是實現自動化的難點，各個分選段的合適的松散度是跳汰機實現分選的基礎，目前探測各個分選段松散度，還依賴于技術人員的經驗與操作水平。實現分選過程的自動化控制，需要進行各方面數據的積累與分析，綜合分析后的數據通過數控設備操作電動數控的風、水閥門來實現不同原煤性質的用風用水量以及跳汰周期和頻率的調整。
2.3 矸石、中煤排料過程的自動化控制
矸石、中煤、和精煤三產品的排出過程控制主要是控制矸石和中煤的排料，矸石、中煤排料控制好后，精煤自然隨跳汰機溢流排出。矸石、中煤排料的自動化控制的目的是保持跳汰機中重產物床層的穩定。只有跳汰機中矸石段和中煤段中重產物床層厚度處于穩定的狀態，才能夠實現工作正常和準確分選。在實際生產過程中，如果矸石和中煤段的重產物床層不能及時排出，會導致重產物床層過厚。重產物床層過厚一是會惡化分選過程，使已經設定好的各分選段的用風用水量變得不能滿足分選要求，二是會使矸石進入中煤段或中煤進入精煤溢流中，導致精煤質量的波動和分選效果變差。但如果發生重產物床層發生過排矸石或中煤，導致矸石或中煤段重產物床層過薄，使得在矸石或中煤中增加精煤損失，整個跳汰機床層被風吹亂而導致跳汰機分選失效。
現在幾乎所有的跳汰機都具備了自動進行矸石和中煤排料的功能角位移傳感器。在跳汰機生產時，我們就結合生產廠家對跳汰機自動排料系統進行了改進，改進的主要目的是保證矸石和中煤段重產物床層的穩定。改進主要是兩方面，一是根據矸石和中煤段床層松散度的不同，在矸石段采用了不銹鋼浮標，在中煤段采用了尼龍浮標，通過角位移傳感器以達到準確探測重產物床層厚度的目的。二是在數控部分增加了能設定排料上下限的功能，使得自動排料系統根據浮標的角位移傳感器輸出的數值，在上下限范圍內實現下限開始排料和上限達到排料速度最大，使得重產物床層的厚度始終保持在合適的范圍內，通過幾年來的生產實踐證明，此法非常可靠，效果明顯。
2.4 跳汰機自動化控制改進后的效果
跳汰機的自動化控制是三個方面的系統工程，緊密結合跳汰機操作的三個方面，在跳汰機給煤和排料環節基本實現了自動化控制，減輕了跳汰機的操作難度與跳汰司機的工作量，而且在精煤質量的合格率從以前的不足90%提高到了98%以上，矸石、中煤中的精煤損失的減少了10%以上，取得了良好的效果。
3 結語
跳汰機的自動化控制還有很多工作要做，目前各行各業的許多設備已經實現智能化操作，而跳汰機還沒有實現完全的自動化，這就需要我們共同不斷的努力與創新。
參考文獻：
[1]李先國，朱金波.跳汰選煤技術[J].中國礦業，2016（09）.
[2]胡向東.傳感器與檢測技術[J].機械工業，2018（05）.
作者簡介：
楊智堅（1981- ），男，河北邯鄲人，本科，助理工程師，從事機電管理方面的工作。
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