配煤盤配比工藝在我廠新區(qū)投入運行以來，12個配煤盤貯罐中煤料的疏松工藝一直采用“空氣炮”，配煤比合格率一直保持在95％以上。隨著“精細(xì)配比”投入運行，一些問題逐漸暴露了出來，較為嚴(yán)重的是配煤過程中12個貯煤罐產(chǎn)生斷流現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了配煤比合格率的穩(wěn)定。
1 配比斷流的成因
煤場中各單種煤經(jīng)過皮帶輸送機(jī)送入配煤盤的12個貯煤罐后，在微機(jī)和核子秤的控制下，各煤種以特定的流量從貯煤罐內(nèi)排出，經(jīng)過配比小皮帶進(jìn)入混合皮帶，精細(xì)配比工藝流程結(jié)束。貯煤罐里的煤在配煤時沿貯罐錐體向下流動的過程中，一方面受重力作用而下滑，同時還受以下兩方面的阻力。一是壁槽對煤料的摩擦阻力（外摩擦阻力），其值等于煤料對槽壁的正壓力乘以摩擦系數(shù)，正壓力的大小與槽壁的傾角以及煤料受上部煤料的壓力有關(guān)；二是煤料顆粒間的摩擦阻力，或稱內(nèi)摩擦阻力，主要由顆粒間的相互擠壓造成，其大小除與上層煤料的壓力和外摩擦阻力大小有關(guān)外，還與煤料的粒度組成、松散程度和水分有關(guān)。內(nèi)、外摩擦阻力阻礙煤料下降，當(dāng)阻力大于重力，煤流就中斷造成堵煤而發(fā)生配比斷流。
2 “空氣炮”法疏松工藝
2.1 疏松原理
當(dāng)12個貯煤罐出現(xiàn)斷流時，操作人員按下空氣炮按鈕，空氣炮中儲存的高壓氣體沖出空氣炮形成高壓氣流，高壓氣流撞向煤料而產(chǎn)生振動，以解決煤料的斷流現(xiàn)象（若斷流未解除，再次啟動空氣炮）。
2.2 工藝缺陷
(1) 疏松面積小，效率低。若空氣炮第1次疏松失敗，因煤已形成鼠洞，再次用空氣沖擊時，空氣會從洞中經(jīng)過，導(dǎo)致疏松效率極低。
(2) 斷流處理所耗費的時間長。蓬煤所受的外力不均勻，只能局部起作用，導(dǎo)致斷流處理時耗費的時間較長，一般需10～15min。
(3) 耗能大?？諝馀谑杷擅合到y(tǒng)較復(fù)雜，并需要常備壓縮空氣，能源消耗比較大。
3 “疏松機(jī)”法的疏松工藝
3.1 工藝原理
“疏松機(jī)”法工藝由與12個貯煤罐內(nèi)壁截面相適應(yīng)的弧型刮板、液壓系統(tǒng)和自動工作系統(tǒng)組成。其工藝原理為：當(dāng)12個貯煤罐產(chǎn)生蓬煤時，疏松機(jī)通過PLC控制系統(tǒng)接收到斷煤信號，電機(jī)啟動，帶動液壓系統(tǒng)工作，疏松機(jī)械沿內(nèi)壁上下運動，將蓬煤“犁”通。
3.2 工藝特點
“疏松機(jī)”法的特點從煤堵塞的薄層開始，靠內(nèi)部擾動來協(xié)助煤料克服外摩擦力，同時起到誘導(dǎo)活化煤料的作用，削弱內(nèi)摩擦力，破壞堵塞的基礎(chǔ)，達(dá)到疏松的目的。“疏松機(jī)”法具有以下特點：
(1) 疏松面積大于2.2m2，高度可達(dá)3m。
(2) 疏松機(jī)工作后，可在10～18秒內(nèi)自動疏通堵塞的煤料，疏通后會自動停機(jī)。
(3) 疏松煤料的有效率在98％以上。
(4) 可使配煤比的合格率提高1%～2%。
(5) 可改善配煤質(zhì)量和焦炭質(zhì)量。
4 “疏松機(jī)”法的應(yīng)用情況
2007年上半年，我廠配煤車間對配煤盤的12個貯煤罐分批進(jìn)行了疏松工藝的技術(shù)改造。根據(jù)生產(chǎn)實際情況和精細(xì)配比的要求，在12個貯煤罐中選取一個罐放空，利用檢修時間拆除空氣炮裝置，分階段安裝疏松機(jī)。待一組疏松機(jī)試運成功后再安裝另一組，全部成功后再開始下一個貯煤罐的改造工作。
(1) 為確保斷煤信號采集可靠、準(zhǔn)確和及時，在每臺給煤機(jī)（配煤盤小皮帶）上安裝了兩個傾斜的開關(guān)，采用PLC控制。當(dāng)貯煤罐堵塞而造成給煤機(jī)出現(xiàn)斷煤時，斷煤檢測信號立即傳送到PLC。這時， PLC會及時啟動疏松機(jī)疏松煤料。斷流消失后，PLC會及時關(guān)閉疏松機(jī)。
(2) 貯煤罐中煤料堵塞的形狀大致可分為拱狀和拋物線狀，個別可呈鼠洞狀。堵塞的部位多數(shù)在離放煤閘門1.5m以內(nèi)。堵塞過程是在1.5m范圍內(nèi)的某一處開始粘結(jié)薄層煤料，粘結(jié)后的煤料摩擦力增大，并朝軸向與徑向延伸，逐步增加厚度，最終形成不同形狀的堵塞而造成煤料斷流。根據(jù)上述特點，我們將疏松機(jī)安裝在閘板以上1.5～2.0m處，采用內(nèi)部疏松裝置，通過內(nèi)部擾動使煤料松動，有效地解決了蓬煤問題。
(3) 為延長使用壽命，疏松機(jī)油系統(tǒng)保護(hù)采用進(jìn)口過流繼電器，直接對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)?？刂葡到y(tǒng)安裝位檢開關(guān)，能夠及時切換油缸的工作方向，縮短疏松周期。油系統(tǒng)安裝有機(jī)械平衡閥，使其能調(diào)整油系統(tǒng)的工作壓力，防止油系統(tǒng)的泄漏。
(4) 為確保疏松機(jī)能全天候運行，故控制方式靈活多樣。我們將疏松機(jī)的控制方式設(shè)計為下列4種：①自動：當(dāng)檢測到斷煤和堵煤等信號時，疏松機(jī)自動啟動；②定時控制：起到預(yù)防“蓬煤”的作用；③遠(yuǎn)程控制：可實現(xiàn)在主控室操作；④手動啟動。上述4種控制方式可確保疏松機(jī)的正常啟動。
5 改造效果
(1) 縮短了煤料斷流的處理時間，延長了生產(chǎn)時間。若用傳統(tǒng)的人工敲打法處理斷流，所需時間為10～20min。采用疏松機(jī)工藝后，斷流處理時間僅為10～15秒，疏松效率明顯提高。
(2) 降低了人的勞動強度，節(jié)約了人力資源。疏松機(jī)工藝應(yīng)用前，配煤盤的人員編制為2～4人，除兩名操作人員外，需另配專職處理斷流的人員1～2名。疏松機(jī)工藝應(yīng)用后，配煤盤的操作工僅需2人。
(3) 配煤比合格率提高了1％～2％。
(4) 配合煤質(zhì)量指標(biāo)穩(wěn)定無波動，降低了焦?fàn)t的生產(chǎn)成本。由于配合煤質(zhì)量均勻穩(wěn)定，使煤料在焦?fàn)t煉焦過程中的結(jié)焦性能穩(wěn)定，避免了推焦過程中因焦炭塊度較小及炭化室內(nèi)煤料結(jié)焦時膨脹壓力過大對焦?fàn)t爐墻的損壞，改善了焦?fàn)t推焦等生產(chǎn)操作條件，延長了焦?fàn)t爐體壽命。減少了焦?fàn)t日常維護(hù)的調(diào)節(jié)量，從而降低了焦?fàn)t的生產(chǎn)成本。
(5) 降低了維護(hù)成本。疏松機(jī)只需2年更換1次N32-46號液壓油20L即可。
6 注意問題
(1) 保證M102皮帶除鐵器的運行正常，防止了金屬雜物混入配煤盤的貯煤罐中，以確保疏松機(jī)運行不受影響。
(2) 配煤盤的12個罐中，禁止任何一罐長期閑置，否則會造成罐中存煤積死，冬季更應(yīng)避免此種情況發(fā)生，為疏松機(jī)工作創(chuàng)造良好的外部運行環(huán)境。 鄭紅軍 郭海濤 楊 明（安陽鋼鐵股份有限公司焦化廠，安陽455004)
