夏文浩

摘 要：煤質(zhì)分析是煤炭生產(chǎn)、加工利用、貿(mào)易以及煤的各種研究的基礎(chǔ)工作。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)煤質(zhì)分析提出了越來(lái)越高的要求，既要求試驗(yàn)方法科學(xué)，又要求采、制、化儀器設(shè)備方便、快速。70年代以來(lái)，我國(guó)煤質(zhì)分析的制樣和分析化驗(yàn)的儀器設(shè)備已發(fā)展到相當(dāng)規(guī)模。

關(guān)鍵詞：機(jī)械化采樣；材料改進(jìn)；堵料改造

煤質(zhì)分析是煤炭生產(chǎn)、加工利用、貿(mào)易以及煤的各種研究的基礎(chǔ)工作。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)煤質(zhì)分析提出了越來(lái)越高的要求，既要求試驗(yàn)方法科學(xué)，又要求采、制、化儀器設(shè)備方便、快速。70年代以來(lái)，我國(guó)煤質(zhì)分析的制樣和分析化驗(yàn)的儀器設(shè)備已發(fā)展到相當(dāng)規(guī)模。

煤炭市場(chǎng)要求我們生產(chǎn)出適銷對(duì)路的產(chǎn)品，用戶要求得到物美價(jià)廉的產(chǎn)品，煤炭企業(yè)的營(yíng)銷方式已相應(yīng)發(fā)生了一定的變化改變了原來(lái)的以產(chǎn)定銷，取而代之為以銷定產(chǎn)，營(yíng)銷理念也有原來(lái)的以生產(chǎn)為中心轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌?chǎng)為中心，以用戶的需求為中心。以顧客為關(guān)注焦點(diǎn)，是質(zhì)量管理的基本原則，也是現(xiàn)代營(yíng)銷的核心。

基于市場(chǎng)的需要，煤炭質(zhì)監(jiān)部門是一個(gè)重要的職能單位，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)產(chǎn)品煤進(jìn)行檢測(cè)工作，而其中最重要的一項(xiàng)是對(duì)商品煤特性進(jìn)行采制樣，它是煤質(zhì)檢測(cè)中最為重要的環(huán)節(jié)，是獲得可靠檢測(cè)結(jié)果的必要前提。大量實(shí)驗(yàn)表明：若以方差表示誤差的話，采樣誤差占80%，制樣誤差占16%，化驗(yàn)誤差4%，因此，在商品煤的采制化中，采制樣工作顯得尤為重要。

傳統(tǒng)的人工采制樣存在大量不確定因素，煤炭采制樣過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題主要有對(duì)采制樣崗位的重視程度低，未按標(biāo)準(zhǔn)采制樣，人工采制樣工具及設(shè)備規(guī)格不統(tǒng)一，采樣人員不同采樣方式及尺度存在差異等方面原因。

21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)煤炭采制樣系統(tǒng)設(shè)備已發(fā)展到相當(dāng)規(guī)模，不僅種類齊全，而且正在逐步實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化、一體化，很多技術(shù)已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。許多國(guó)內(nèi)采制樣設(shè)備生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品遠(yuǎn)銷中東、歐美等地區(qū)。目前，國(guó)內(nèi)大多數(shù)煤炭碼頭都采用專業(yè)機(jī)械化采制樣系統(tǒng)來(lái)代替過(guò)去的人工采制樣，機(jī)械化采制樣可有效避免人工采制樣帶來(lái)的人為誤差及人工工作的繁瑣，保證送檢樣品的代表性，實(shí)現(xiàn)對(duì)卸船、裝船的煤的質(zhì)量監(jiān)控管理，有利于內(nèi)部管理，也符合貿(mào)易常規(guī)。

煤炭采制樣設(shè)備根據(jù)運(yùn)送介質(zhì)的不同分為皮帶采樣、火車采樣、汽車采樣等，其中皮帶采制樣又根據(jù)采樣頭采樣方式的不同分為頭部采樣和中部采樣兩種。

相對(duì)來(lái)講，中部采樣則是從皮帶料流斷面中取樣，根據(jù)物料標(biāo)稱粒度選用采樣機(jī)，安裝于輸送廊下，整套系統(tǒng)布置靈活，環(huán)節(jié)少，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功能全面，人工勞動(dòng)量小等特點(diǎn)，越來(lái)越多的受到用戶青瞇，特別是大皮帶、高帶速、大流量現(xiàn)場(chǎng)基本全部采用此種方式，目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)專業(yè)化煤炭碼頭都采用中部采樣方式，也是被國(guó)際進(jìn)出口貿(mào)易中認(rèn)可、并常見(jiàn)的采樣方式，采樣后通過(guò)破碎，縮分等環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)煤炭的機(jī)械化采樣。

根據(jù)設(shè)備作業(yè)環(huán)境及主設(shè)備相關(guān)參數(shù)，采制樣設(shè)備設(shè)計(jì)安裝滿足空氣潮濕及鹽霧腐蝕海邊露天等作業(yè)環(huán)境，煤種方面可滿足存在高濃度沒(méi)粉塵煤種等作業(yè)工況，大部分煤種作業(yè)可做到安全可靠。

但采樣過(guò)程中，由于煤炭的種類、粒度、煤炭表面含水率、散密度不可控制，導(dǎo)致采樣過(guò)程中會(huì)遇到種種原因?qū)е略O(shè)備故障，采樣的比例主要受煤炭買賣業(yè)主及煤炭化驗(yàn)機(jī)構(gòu)要求控制，總體所需子樣比例不大，導(dǎo)致采制樣破碎機(jī)、縮分、導(dǎo)料、回收的設(shè)備體積較小，內(nèi)部空間有限，煤流大流量、濕黏煤、煤炭顆粒較大時(shí)，易造成破碎設(shè)備等產(chǎn)生堵塞，現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)過(guò)程中，作業(yè)煤種為濕黏煤的情況，會(huì)在設(shè)備溜煤管處、破碎機(jī)及斗提機(jī)等處產(chǎn)生堵料情況，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)大量堵塞且不易處理，影響設(shè)備正常運(yùn)行及現(xiàn)場(chǎng)流程運(yùn)轉(zhuǎn)。

1 設(shè)備故障及堵料原因分析

根據(jù)以上情況，分析其原因，機(jī)械采制樣項(xiàng)目位于海邊，具有強(qiáng)腐蝕性及酸堿性。同時(shí)由于設(shè)備多年使用，系統(tǒng)中部分位置處于比較惡劣的工況下運(yùn)行，設(shè)備出現(xiàn)老化及鹽霧腐蝕等現(xiàn)象。目前問(wèn)題主要集中在以下幾點(diǎn)：（1）對(duì)輥破碎機(jī)容易發(fā)生堵塞，堵塞原因分析為物料濕黏易黏附在對(duì)輥破碎機(jī)滾齒之間不易掉落，且物料持續(xù)加注，導(dǎo)致對(duì)輥上黏附的物料積累，同時(shí)因?yàn)槠扑闄C(jī)本身體積較小，對(duì)輥與破碎機(jī)外罩間間隙較小，極易產(chǎn)生積壓，再有下料口為倒梯形，形成一個(gè)微型收口，更不易物料的下排，易產(chǎn)生堵料風(fēng)險(xiǎn)。（2）部分落煤管容易發(fā)生堵塞，堵塞原因分析為設(shè)備工作環(huán)境為亞熱帶季風(fēng)氣候，且位居海邊，常年經(jīng)受潮濕、鹽霧等腐蝕性空氣侵襲，同時(shí)濕黏煤含水量較大，易對(duì)落煤管內(nèi)部產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致落煤管內(nèi)部發(fā)生變質(zhì)，落煤管內(nèi)部表面變得粗糙，易導(dǎo)致煤粉或煤料黏附在落煤管內(nèi)部表面，導(dǎo)致落煤管橫截面變小，煤流大量落下時(shí)易產(chǎn)生堵塞。（3）環(huán)錘破碎機(jī)易發(fā)生堵塞，環(huán)錘破碎機(jī)本身由環(huán)錘、破碎機(jī)外殼及底部篩網(wǎng)組成，發(fā)生堵塞分析原因主要是，環(huán)錘本身由于老化、腐蝕、變形等原因易黏附濕黏煤的物料，同時(shí)，篩板間隙較小且腐蝕較為嚴(yán)重易發(fā)生濕黏煤黏附發(fā)生篩網(wǎng)網(wǎng)孔堵塞，造成環(huán)錘破碎機(jī)整體堵塞。（4）斗提機(jī)頂部易發(fā)生堵塞，斗提機(jī)頂部由于落煤管連接處有一個(gè)收口，有一個(gè)方形變圓形的法蘭，大量煤流經(jīng)過(guò)時(shí)收口處及方變圓個(gè)頂角處易發(fā)生堵塞，煤流不斷經(jīng)過(guò)會(huì)導(dǎo)致排煤不暢，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)斗提機(jī)內(nèi)部發(fā)生堵塞。

2 設(shè)備改造及材料改進(jìn)方案

考慮現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及客戶對(duì)子樣要求，設(shè)備內(nèi)部不宜加設(shè)風(fēng)干及其他改變子樣內(nèi)部成分的系統(tǒng)，設(shè)備的整改只能從設(shè)備本身硬件進(jìn)行整改，整改方案如下：（1）針對(duì)對(duì)輥破碎機(jī)易發(fā)生堵塞故障改造，根據(jù)分析原因濕黏煤易在對(duì)輥上黏附，建議加大輸出電機(jī)功率，加大對(duì)輥運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，提高煤炭黏附對(duì)輥上的離心力，便于煤炭破碎，同時(shí)對(duì)雙對(duì)輥進(jìn)行相應(yīng)改造，將對(duì)輥牙齒進(jìn)行細(xì)化，將輥齒本身3cm直徑改為2cm直徑牙齒，便于牙齒對(duì)煤樣進(jìn)行破碎，同時(shí)破碎機(jī)罩殼進(jìn)行材料更改，使用更光滑，不易變形材料，避免破碎過(guò)程中與側(cè)壁發(fā)生堵塞。（2）落煤管堵料及不暢問(wèn)題改造，通過(guò)分析堵料原因，對(duì)設(shè)備本身材料及結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，材料由原有普通材質(zhì)鋼材更換為304或306不銹鋼材質(zhì)，避免潮濕環(huán)境對(duì)設(shè)備本身產(chǎn)生腐蝕及銹蝕，確保落煤管內(nèi)部管壁光滑，利于煤流舒暢排泄，同時(shí)將設(shè)備原有傾斜角度縮小，減小入口同出口的大小比例，減少大煤流發(fā)生堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。（3）環(huán)錘破碎機(jī)方面，根據(jù)煤炭子樣的要求，對(duì)破碎機(jī)篩網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)的改造，將原有的圓形篩網(wǎng)改造為方形或六邊形篩網(wǎng)，增大篩網(wǎng)密度，減小篩網(wǎng)間間隔，同時(shí)將設(shè)備材質(zhì)打磨光滑，減少煤流同篩網(wǎng)本身的摩擦力，環(huán)錘系統(tǒng)本身方面，一方面加大輸出電機(jī)功率及轉(zhuǎn)速，加大輸出動(dòng)能，針對(duì)兩個(gè)環(huán)錘進(jìn)行更換，將原有材質(zhì)改進(jìn)為防銹防腐材質(zhì)，同時(shí)增加相應(yīng)尺寸，加大質(zhì)量，提高環(huán)錘慣性及動(dòng)能，更有利于對(duì)煤樣進(jìn)行破碎。（4）斗提機(jī)堵料情況改造，針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，考慮提升頻率過(guò)快會(huì)導(dǎo)致煤流不斷增流導(dǎo)致頂部堵塞，故增設(shè)減速機(jī)，將斗提機(jī)提升頻率減小，使得煤流舒緩?fù)ㄟ^(guò)斗提提升至斗式提升機(jī)頂部，針對(duì)棄料溜煤管易造成斗提機(jī)頂部堵料的情況，將斗提機(jī)頂部同溜煤管連接的方形變圓形法蘭改為入口大圓出口小圓的法蘭，同時(shí)加大棄料溜煤管管徑，便于熟料排放。

3 結(jié)束語(yǔ)

煤炭機(jī)械化采制樣已經(jīng)成為港口現(xiàn)代化建設(shè)和發(fā)展中重要的一部分，設(shè)計(jì)合理和運(yùn)行正常的機(jī)械化采制樣設(shè)備所采集的樣品的代表向和精密度高，已經(jīng)被越來(lái)越多的煤炭生產(chǎn)、使用和經(jīng)營(yíng)企業(yè)所認(rèn)同，被煤炭檢驗(yàn)單位廣泛運(yùn)用，在設(shè)備原有的基礎(chǔ)上進(jìn)行設(shè)備的改造及完善，將故障率降到最低，通過(guò)我公司對(duì)機(jī)械化采樣設(shè)備的改造，實(shí)現(xiàn)了從設(shè)備源頭至設(shè)備尾部全方位系統(tǒng)化的優(yōu)化，減少了設(shè)備運(yùn)行中設(shè)備內(nèi)部堵料導(dǎo)致設(shè)備系統(tǒng)停機(jī)的情況，證實(shí)了針對(duì)堵料現(xiàn)象故障分析的有效性，一系列的整改改善了現(xiàn)場(chǎng)堵料的情況，體現(xiàn)了設(shè)備改造的實(shí)效性，可對(duì)其他設(shè)備及其他采制樣設(shè)備起到借鑒意義，但設(shè)備持續(xù)健康運(yùn)行及設(shè)備故障率的減少還需要所需采樣煤種參數(shù)在設(shè)備有效運(yùn)行的范圍內(nèi)，減少設(shè)備超負(fù)荷、超設(shè)計(jì)范圍的不良運(yùn)行，同時(shí)需保證設(shè)備日常的維護(hù)保養(yǎng)，根據(jù)設(shè)備使用的工況及使用環(huán)境做好設(shè)備防腐、防銹等工作，總之，做好設(shè)備的改造、潤(rùn)滑、緊固、清潔、防腐等工作設(shè)備運(yùn)行的故障率將大幅下降，有利于設(shè)備的順暢運(yùn)行及設(shè)備使用壽命。