【正文】 葉輪腔高度進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使三層葉輪變?yōu)閮蓪印Ｔ摍C(jī)對(duì)可浮性差的煤泥尤其是細(xì)粒高灰煤泥的選擇性較差，對(duì)粗粒煤泥浮選效果也不太理想，精煤隨尾煤損失較多。第一層(上部)有6塊直葉片，與定子配合吸入循環(huán)礦漿和套筒中的空氣；第二層傘型隔板與第一層之間構(gòu)成吸氣室，由中空軸吸入空氣；第三層是中心有開口的傘型板，與第二層隔板之間形成吸漿室，前室礦漿通過(guò)中礦箱和U形管由此吸入。槽體與前室中礦箱通過(guò)下邊的U型管連通。中礦箱、尾礦箱均有調(diào)整礦漿液面的閘板機(jī)構(gòu)。在我國(guó)使用比較廣泛。XJM浮選機(jī)和XJMS浮選機(jī)系列這些浮選機(jī)結(jié)構(gòu)獨(dú)特，均可在煤泥浮選上有所作為。選煤廠廣泛采用的浮選設(shè)備主要有XJX型和XJM型浮選機(jī)，隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，這兩種機(jī)型已不能完全滿足大型化選煤廠的要求， 因此借鑒選礦行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，對(duì)實(shí)現(xiàn)煤用浮選設(shè)備的大型化、高效化大有裨益。篩下補(bǔ)水系統(tǒng)水箱與總水管相連，用以補(bǔ)充篩下水。風(fēng)箱裝有立式錐形變徑滑動(dòng)風(fēng)閥。浮標(biāo)距篩板的高度可通過(guò)增減浮標(biāo)上套管內(nèi)的重物調(diào)整，使浮標(biāo)穩(wěn)定在不同密度的床層內(nèi)工作。為保證排料輪在不轉(zhuǎn)時(shí)不漏料，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不卡料，排料輪上增設(shè)了活動(dòng)護(hù)板。機(jī)體下部為角錐形，以便使跳汰過(guò)程中分選出來(lái)的重物料和透篩物直接滑入底部由斗式提升機(jī)運(yùn)走，下部角錐體的一側(cè)裝有檢查孔，以便進(jìn)入檢修。空氣室為U形結(jié)構(gòu)，在跳汰過(guò)程中，洗水作U形振蕩，能量消耗小，水面平穩(wěn)，物料分層好，占地面積少。數(shù)控氣動(dòng)風(fēng)閥 側(cè)壁 出料端 浮動(dòng)閥門 上位體 蝶閥 中煤機(jī)體總水管 接管 分水管 1排料裝置1矸石椎體 1浮標(biāo) 1進(jìn)料端圖31 SKT跳汰機(jī)的結(jié)構(gòu)圖機(jī)體結(jié)構(gòu)該機(jī)為二段五室結(jié)構(gòu)形式，一段為矸石段，分為二室，二段為中煤段，分為三室。操作簡(jiǎn)易、輕松，按指令自動(dòng)控制，大大提高了洗選。溫度檢測(cè)單元有溫度傳感單元、溫度控制單元，溫度數(shù)據(jù)鏈接單元等幾種類型，分別用于輸入、輸出和數(shù)據(jù)傳輸?shù)取４送饽３鰡卧€可為輸出脈沖，脈沖的充填系數(shù)或脈寬比正比于輸出量。電流為4mA～20mA，電壓為0～10V或者l～5v或士10V等。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量可以為2進(jìn)制8位、10位、12位或更高，對(duì)應(yīng)的分辨率分別為量程的1／251／1021／4096等。模擬量一般是指標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓信號(hào)。位控單元有單軸、雙軸等類型。具體的高速計(jì)數(shù)單元有很多類型，有單路的，僅處理一路高速計(jì)數(shù)；有兩路的，可處理兩路高速計(jì)數(shù)；甚至還有更多路數(shù)。高速計(jì)數(shù)器單元是中、大型高速計(jì)數(shù)信號(hào)用特殊的高速計(jì)數(shù)單元處理。特殊配置配置特殊單元，實(shí)現(xiàn)特殊功能。且通過(guò)擴(kuò)展配置還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程安裝，簡(jiǎn)化接線，便于維護(hù)等。擴(kuò)展配置擴(kuò)展配置是在基本配置的基礎(chǔ)上，增加擴(kuò)展機(jī)架或擴(kuò)展機(jī)箱，從而增加I／O點(diǎn)數(shù)的配置。FO模板是依據(jù)FO點(diǎn)數(shù)確定模板規(guī)格及數(shù)量。內(nèi)存模板是在CPU規(guī)定范圍內(nèi)選擇，以滿足存儲(chǔ)用戶程序的容量及其它性能要求。CPU模板確定了可進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等等。PLC控制系統(tǒng)中通常有以下幾種配置：基本配置PLC控制系統(tǒng)的基本配置根據(jù)PLC的類型可分為模板式(主流配置)、箱體式。PLC與繼電器接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同。軟邏輯控制軟件產(chǎn)品正在逐步取代傳統(tǒng)的繼電器控制占主導(dǎo)地位的控制系統(tǒng)。 PLC控制的方案不斷有許多新的軟邏輯控制軟件產(chǎn)品被推出，傳統(tǒng)PLC供應(yīng)商也已經(jīng)開始逐漸增加基于工業(yè)PLC的控制產(chǎn)品。在生產(chǎn)過(guò)程中，不斷用壓力水噴灑過(guò)濾機(jī)槽內(nèi)的液面，可收到消泡和降低濾餅水分的效果。由于它的粘性大，在干燥區(qū)也很難使其水分降低，致使濾餅水分增大；因此要盡最避免在過(guò)濾機(jī)槽中礦漿的液面上給料，以免入料沖擊礦漿面而產(chǎn)生大量的泡沫。這些泡沫浮在過(guò)濾機(jī)槽礦漿液面。入料方式過(guò)濾機(jī)的入料方式很重要。濾板對(duì)濾餅的脫水效果也有一定的影響。濾布的材料對(duì)濾餅的水分和卸料效果也有影響，如不銹鋼絲濾布較尼龍濾布好。對(duì)粗粒含量較多的入料，可選用較大孔徑的濾布，以利于水分的滲透。由于過(guò)濾初始階段，礦漿中的固體顆粒在濾布上形成小拱，這些小拱不僅能阻滯較大的顆粒通過(guò)，而且也阻滯更細(xì)的顆粒通過(guò)，從而形成比濾布更致密的濾餅層。濾布是覆蓋在濾板表面的一層過(guò)濾網(wǎng)膜。濾布和濾板濾布的性質(zhì)對(duì)過(guò)濾效果有一定的影響。 m3/m2﹒min為宜。因此要保持壓風(fēng)系統(tǒng)密封良好，風(fēng)包的容量要足夠大，風(fēng)閥開啟要靈活。濾餅脫落是否徹底，影響著過(guò)濾機(jī)的處理能力和濾餅水分。入料濃度較小或入料中細(xì)粒含量多時(shí)，濾餅的增厚速度較慢，濾餅卸落效果差，這時(shí)宜采用較低的過(guò)濾機(jī)轉(zhuǎn)速。入料中粗粒較多時(shí)，為了避免不上濾餅或?yàn)V餅薄厚不均（礦漿分層所致），過(guò)濾機(jī)往往采用較快轉(zhuǎn)速。對(duì)于一定性質(zhì)的入料，在一定的真空度下，應(yīng)有一個(gè)合適的濾餅厚度及相應(yīng)的過(guò)濾時(shí)間，保證形成這一合適厚度的濾餅所需的過(guò)濾時(shí)間，就是確定過(guò)濾機(jī)轉(zhuǎn)速的前提條件。隨著吸濾時(shí)間的增加，濾餅厚度增加；濾餅的水分隨干燥時(shí)間的延長(zhǎng)而降低；到一定時(shí)間后濾餅增厚速度和水分下降速度變得平緩。（5）過(guò)濾機(jī)槽中的礦漿液面要保持一定的高度，以免當(dāng)濾扇處在過(guò)濾區(qū)時(shí)礦漿不能完全淹沒(méi)扇面，避免過(guò)濾系統(tǒng)與大氣相通而影響濾扇內(nèi)的真空度。（3）經(jīng)常調(diào)整分配頭的摩擦片，磨損嚴(yán)重的部件要及時(shí)更換。管道的接縫處、過(guò)濾機(jī)中空軸與濾扇連接處應(yīng)無(wú)漏氣現(xiàn)象。由于冷卻水又是水環(huán)式真空泵的工作介質(zhì)，所以加入的冷卻水必須適量，過(guò)多、過(guò)少都會(huì)降低真空泵的抽氣能力，冷卻水的溫度應(yīng)以30℃左右為宜。真空泵的抽氣量不足是真空度低的主要原因，而真空泵有關(guān)部件的磨損是造成抽氣量不足的主要原因，所以必須使真空泵部件保持在技術(shù)規(guī)定的條件下。下面討論的是提高過(guò)濾機(jī)真空度的有關(guān)措施。目前，多數(shù)真空過(guò)濾機(jī)的真空度只能保持在200mmHg左右，造成過(guò)濾機(jī)單位面積處理能力低和濾餅水分高。真空度真空度越高，過(guò)濾機(jī)處理量越大，濾餅水分越低。入浮礦漿濃度和刮泡量的大小都會(huì)影響浮選精煤中細(xì)泥的含量，生產(chǎn)中應(yīng)引起重視。使用能產(chǎn)生脆性和易消泡的藥劑，對(duì)過(guò)濾效果影響不大。煤泥浮選過(guò)程中使用的起泡劑，尤其是粘性較大的起泡劑（如煤焦油），對(duì)過(guò)濾也有不良影響。過(guò)濾入料中細(xì)泥含量較高時(shí)，礦漿粘度增大。如果礦漿粘度較大，就會(huì)大大降低濾餅增厚速度，使濾餅變薄、脫水效果變差。過(guò)濾入料濃度一般以350400g/l . 時(shí)過(guò)濾效果較好。另外，提高過(guò)濾機(jī)的入料濃度還有利于增加機(jī)槽中礦漿的穩(wěn)定性，減弱礦漿中粗粒的分層作用，這對(duì)粗粒含量高的礦漿過(guò)濾尤為重要。入料濃度在其它條件不變的情況下，提高過(guò)濾機(jī)入料濃度，濾布上可沉積更厚的煤餅，這對(duì)提高過(guò)濾機(jī)的處理能力十分有意。入料中極細(xì)粒（小于200 網(wǎng)目）含量較多，尤其是細(xì)泥雜質(zhì)含量較多時(shí)，過(guò)濾效果將顯著惡化。如果過(guò)濾的入料中細(xì)粒含量較多（小于120 網(wǎng)目占80%以上）時(shí)，適當(dāng)摻入一些低灰分的粗煤泥（如角錐沉淀池底流經(jīng)旋流器分級(jí)后的粗煤泥），可改善過(guò)濾效果，降低濾餅水分。煤粒在其表面吸附水。這是因?yàn)槿肓狭６冉M成均勻，可在粗粒構(gòu)成的間隙中充填適當(dāng)?shù)募?xì)粒煤。浮選泡沫產(chǎn)品的過(guò)濾脫水是一個(gè)極其復(fù)雜的工藝過(guò)程，受多方面因素的影響。如果用戶對(duì)精煤水分有更高的要求（如出口煤水分須在8%以下）或者浮選精煤?jiǎn)为?dú)外運(yùn)時(shí)，必須使浮選精煤的水分降得更低。浮選機(jī)選出的精煤為泡沫狀，且隨著浮選過(guò)程各有關(guān)工藝條件的不同，浮選精煤泡沫產(chǎn)品中的固體含量也不同，一般均在250400g/l 左右，所以浮選精煤泡沫產(chǎn)品必須進(jìn)行脫水才能使浮選精煤滿足貯運(yùn)的要求。刮刀卸料離心機(jī)主要用于細(xì)粒煤脫水；振動(dòng)卸料離心機(jī)主要用于不小于0 5mm粒級(jí)煤炭產(chǎn)品脫水；沉降式離心機(jī),主要用于易泥化的原生煤泥、浮選尾煤、浮選精煤的脫水以及洗水的澄清，因其脫水后產(chǎn)品水分偏高,故目前選煤廠用得較少；沉降過(guò)濾式離心機(jī)主要用于浮選精煤脫水。根據(jù)工作原理的不同，區(qū)分為兩類不同的離心脫水過(guò)程—離心過(guò)濾和離心沉降，與其相應(yīng)的機(jī)型可分為過(guò)濾式離心機(jī)和沉降式離心機(jī),具體分類如下表21所示。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，首先對(duì)PLC進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，然后針對(duì)精煤脫水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行PLC類型的選型與分析，根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，確定PLC機(jī)型，畫出硬件連線圖，然后進(jìn)行軟件分析編程，寫出梯形圖和語(yǔ)句表，最后進(jìn)行程序的下載、調(diào)試。課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是用可編程控制器（PLC）進(jìn)行控制精煤脫水系統(tǒng)。第二章 設(shè)計(jì)思路洗煤廠的廠房工藝處理流程如下所示首先是原煤進(jìn)入洗煤廠經(jīng)過(guò)原煤處理系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)處理后進(jìn)入原煤準(zhǔn)備車間，進(jìn)行在處理，然后在進(jìn)行選煤與洗煤進(jìn)行精煤的洗選與處理，如果想要得到很好的上品精煤，其中有一個(gè)關(guān)鍵而必要的步驟就是精煤脫水，；把浮選煤處理后的煤進(jìn)行脫去水分，得到高質(zhì)量的水分的精煤，在精煤脫水后還要進(jìn)行煤泥水的處理。離心機(jī)制造廠家應(yīng)努力提高設(shè)計(jì)加工技術(shù)水平和制造精度，確保離心機(jī)的質(zhì)量。在對(duì)國(guó)內(nèi)外離心機(jī)進(jìn)行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，分析各機(jī)型的優(yōu)缺點(diǎn)，吸收和借鑒其設(shè)計(jì)制造的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。但該機(jī)始終未能得到推廣應(yīng)用，一方面是由于受到技術(shù)水平、材質(zhì)和加工精度和制造工藝的限制，難以保證質(zhì)量,另一方面是由于研制單位不能根據(jù)出現(xiàn)的問(wèn)題，去完善和改進(jìn)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。如何吸取和借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)國(guó)產(chǎn)刮刀卸料離心機(jī)的結(jié)構(gòu)，提高加工精度，改善整體性能是該類設(shè)備發(fā)展的主攻方向。特別是對(duì)細(xì)粒煤脫水的大型臥振設(shè)備，一直受到世界各國(guó)選煤界普遍關(guān)注,在我國(guó)有關(guān)單位也曾開展過(guò)相關(guān)研究,但至今仍未實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。因此，開發(fā)研制大型、新型、高效、高可靠性的煤炭產(chǎn)品脫水用離心機(jī)對(duì)加快發(fā)展我國(guó)潔凈煤技術(shù)，特別是選煤技術(shù)具有十分重要的意義。隨著煤炭市場(chǎng)激烈的競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)煤炭產(chǎn)品水分的要求必將日益嚴(yán)格，這就對(duì)其脫水設(shè)備提出了更高的要求。這種離心機(jī)常用于浮選精煤、浮選尾煤和旋流器底流的脫水。ＴＣＬ1418型、ＷＬＧ11002600型與美國(guó)Bird公司生產(chǎn)的SB6400型離心機(jī)技術(shù)特征見上表。沉降過(guò)濾式離心機(jī)適用于浮選精煤、尾煤、原生煤泥、旋流器底流以及管道輸煤終端的脫水。煤漿由給料管導(dǎo)入,當(dāng)經(jīng)過(guò)第一段時(shí)固體在離心力的作用下形成沉降層，溢流水從溢流口排出。屬于該類的離心脫水機(jī)有美國(guó)的Ｂｉｒｄ型、德國(guó)的洪堡特 維達(dá)格型、蘇聯(lián)的ＨＯＴЩ 325型等。沉降過(guò)濾式離心機(jī)是在沉降式離心機(jī)的基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)60年代中期開發(fā)的一種新型脫水設(shè)備。目前,我國(guó)的新集礦業(yè)集團(tuán)、兗州礦業(yè)集團(tuán)、大同煤業(yè)集團(tuán)、永煤集團(tuán)等先后進(jìn)口了該類設(shè)備,主要用于重選工藝中粗煤泥回收、脫水。篩籃和刮刀以較小的速度差同向旋轉(zhuǎn)，保證了物料在篩籃中的停留時(shí)間,有利于降低產(chǎn)品水分。從結(jié)構(gòu)上說(shuō)：FC1200型煤泥離心機(jī)篩籃傾角為13176。 脫水系統(tǒng)的現(xiàn)狀目前，國(guó)產(chǎn)的煤泥刮刀卸料離心機(jī)有ＬＬＬ型、ＬＬＬ1030550Ｂ型、ＸＬ1000型等,這3種煤泥離心機(jī)與澳大利亞約翰芬雷公司(ＣＭＩＰｔｙＬｔｄ)生產(chǎn)ＦＣ 1200型煤泥離心機(jī)主要技術(shù)特征對(duì)比。比較著名的有德國(guó)產(chǎn)的ＨＳＬ、ＨＳＧ型臥式振動(dòng)離心機(jī)、美國(guó)ＣＭＩ公司生產(chǎn)的ＶＣ型立式振動(dòng)卸料離心機(jī)以及澳大利亞約翰芬雷公司生產(chǎn)的ＶＭ系列臥式振動(dòng)離心機(jī),目前國(guó)內(nèi)進(jìn)口較多的是約翰芬雷公司生產(chǎn)的VM1400型離心機(jī)。之間，分離因素為60～180，篩籃振幅1 5～10ｍｍ，單機(jī)處理能力最大可達(dá)400ｔ/ｈ。振動(dòng)卸料離心機(jī)振動(dòng)卸料離心機(jī)經(jīng)幾十年的發(fā)展和改進(jìn),技術(shù)不斷完善。臥式振動(dòng)離心機(jī)臥式振動(dòng)離心機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使篩籃繞主軸旋轉(zhuǎn),并作軸向振動(dòng)，強(qiáng)化了物料的脫水作用，并促使篩面上的物料向前移動(dòng)。工作原理為：物料經(jīng)機(jī)體上部的給料管運(yùn)行到篩籃下部,因受離心力的作用而緊貼篩面；在軸向振動(dòng)力的作用下，料層均勻地沿錐形篩網(wǎng)向篩籃大端移動(dòng)，完成離心脫水過(guò)程；物料從篩籃大端甩出，落入機(jī)殼下部的排料口排出。另外,在國(guó)內(nèi)選煤廠使用的振動(dòng)離心機(jī)有WZT1000(C)型、ZWP1000型、ＷZY1400型、VM1400型等。⑤ 煤泥水的處理。③ 產(chǎn)品脫水：包括塊煤和末煤的脫水，浮選精煤脫水，煤泥脫水。一般來(lái)說(shuō)，選煤廠由以下主要工藝組成：圖11 洗煤廠的工作流程① 原煤準(zhǔn)備：包括原煤的接受、儲(chǔ)存、破碎和篩分。物理選煤和物理化學(xué)選煤技術(shù)是實(shí)際選煤生產(chǎn)中常用的技術(shù)，一般可有效脫除煤中無(wú)機(jī)硫（黃鐵礦硫），化學(xué)選煤和微生物選煤還可脫除煤中的有機(jī)硫。根據(jù)常用的化學(xué)藥劑種類和反應(yīng)原理的不同，可分為堿處理、氧化法和溶劑萃取等。（3）化學(xué)選煤是借助化學(xué)反應(yīng)使煤中有用成分富集，除去雜質(zhì)和有害成分的工藝過(guò)程。②電磁選，利用煤和雜質(zhì)的電磁性能差異進(jìn)行分選，這種方法在選煤實(shí)際生產(chǎn)中沒(méi)有應(yīng)用。按選煤方法的不同，可分為物理選煤、物理化學(xué)選煤、化學(xué)選煤及微生物選煤等。（2）其他精煤：它又稱為其它用煉焦洗精煤，粒度也小于50、80、100毫米三種，%16%之間,簡(jiǎn)稱其他精煤。（1）冶煉精煤：它又稱為冶煉用的煉焦洗精煤。 原煤送入洗煤廠，經(jīng)過(guò)洗煤廠加工后，降低了灰分、硫分，煤炭中的矸石后就會(huì)變成精煤，精煤就是適合一些專門用途的優(yōu)質(zhì)煤在煤炭中精煤的熱量是最高的，如果把所有煤炭都改成精煤，那么我們?cè)谌珖?guó)用煤量上就會(huì)減少60%以上，而且精煤要比煤炭原煤的分量要少很多因此在運(yùn)輸上也會(huì)減少很多，從而在運(yùn)輸上減少了很多的麻煩和費(fèi)用。目前，在工控領(lǐng)域PLC控制和上位機(jī)組態(tài)應(yīng)用及其通訊是比較熱門的技術(shù)，隨著可編程序控制器(PLC)技術(shù)的發(fā)展，由于其高可靠性、高性價(jià)比、廣泛的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)適應(yīng)性和方便的工藝擴(kuò)展性能，PLC在工業(yè)自動(dòng)控制過(guò)程中得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本文主要的研究對(duì)象為精煤脫水部分，全廠控制系統(tǒng)主要由原煤車間、洗煤車間、洗末煤車間，精煤脫水屬于洗煤廠工作范圍之一。到2005年，原煤入選比例達(dá)到33%。20世紀(jì)70年代以“洗煤保鋼”為主要內(nèi)容的選煤大發(fā)展，是原煤入選比例由1970年的10%增長(zhǎng)到1980年的17%，基本滿足了我國(guó)鋼鐵工業(yè)對(duì)煉焦煤質(zhì)的要求。發(fā)展煤炭洗選加工既可滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速、健康發(fā)展，對(duì)煤炭的需求又能使煤炭污染在總量上有所減少，改變生態(tài)環(huán)境惡化狀況，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。選煤還是綜合利用資源，提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。選煤是使用物理、物理化學(xué)方法，將原煤分成不同質(zhì)量、規(guī)格產(chǎn)品的加工過(guò)程。洗選煤市場(chǎng)份額的增大，將為選煤的發(fā)展拓寬道路。因此，在潔凈煤技術(shù)起步時(shí)期，首先要加速發(fā)展選煤。發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是煤炭工業(yè)的必然選擇。然而，大量燃用煤炭已引起嚴(yán)重的環(huán)境問(wèn)題