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摘要：对辊成型机是整个褐煤提质过程中必不可少的机械设备。对辊成型机与其他同类产品相比较，具有成球率高、消耗功率小，结构紧凑便于检修调试等鲜明的技术优势，本文简述了褐煤提质过程，成型机的应用，对辊成型机关键部件的作用，以及压块成型产品的强度达不到预期目标时，可以采取的措施。
关键词：褐煤提质 对辊成型机 螺旋给料机 减速器 液压系统 干油 冷却
1.引言
我国的矿物能源资源丰富，其中以煤最为丰富.煤炭是我国一次能源的主要支柱，但煤炭资源又是有限的且不可再生的矿物资源，因此煤炭工业必须走可持续发展的道路。煤炭工业走可持续发展道路是指在确保为国民经济各行各业提供品质洁净、数量充足的煤炭、煤制品的同时，要提高煤炭资源的利用率，保护我们赖以生存的地球大气环境免受污染。褐煤，是一种介于泥炭与沥青煤之间的棕黑色的低级煤，质量指标随井下采面条件而变化，存在一定的不确定性。褐煤有着清洁、低挥发和低硫的优点，但同时存在着湿度大，燃点低、二氧化碳排放量大等缺陷，是导致全球温室效应的重要因素之一。通过对褐煤进行提质，可以降低褐煤中的水分含量，提高它的燃烧热值水平，减少运输成本，降低运输和使用过程中的粉尘污染物排放量，有效的控制了其发生自燃的风险。
2.褐煤提质项目的流程简述
从受煤坑来的<300mm原煤，经过一次破碎和筛分，筛下<13mm的煤送入炉前燃料仓，燃煤从燃料仓经称重式给煤机送入烟气发生炉炉膛内进行流化燃烧产生高温烟气，烟气发生炉燃烧所需风量由一、二次风机提供，同时循环风机将一定量的110度干燥尾气会送到烟气发生炉炉膛内进行冷却，尾气由布袋除尘器后引出，控制烟气炉排烟温度为850度。由混温风机抽取布袋除尘器后一定量的110度冷干燥尾气与热烟气混合，将热烟气温度降至650度左右进入气流干燥器，净化后的尾气，除部分经循环风机和混温风机返回烟气炉及系统调温外，其余尾气通过引风机经烟筒排入大气，烟筒设计高度为80m,出口直径为2.6m.
筛上>13mm煤经二次破碎到<3mm送入原料仓，由原料仓3mm以下的煤通过皮带称重装置进行称重计量后，经星型卸料阀进入气流干燥器内。在气流干燥器中，物料中的水分被高温热烟气蒸发后带走，未被热风带起的较大颗粒在气流干燥器底部经星型卸料阀，进入返料系统，返回炉前煤仓进入烟气炉燃烧。气流干燥器出口的干燥物料随烟气一次进入旋风分离器、布袋除尘器，收集下来的物料通过掺混料仓进行均匀混合后经星型卸料阀进入成型机，生产的型煤经皮带送入成品仓，未成形的干燥物料，经斗提机返回掺混仓再成型。
型煤技术在近期内是煤炭工业可持续发展中的重要组成部分 。工业型煤的发展对于提高煤炭利用率、节约能源以及减少环境的污染等方面有着重要意义，而工业对辊成型机是整个生产工业型煤设备中必不可少的机械设备。对辊成型机与其他同类产品相比较，具有成球率高、消耗功率小，结构紧凑便于检修调试等鲜明的技术优势。许多国家如德、日、前苏联、美、英、法、韩国等，都设有型煤研究机构和生产厂。在褐煤成型、型焦生产、锅炉和机车型煤应用等方面，取得了许多成果。
3.成型机的应用及主要部件的作用分析
3.1成型机的构造及主要部件
成型机对辊根据其结构形式可分为整体式、分段式和轮胎式。本文所介绍的Hpu-140-100对辊成型机压辊结构形式属于轮胎式，其工作原理为：利用高温、高压成型，首先将煤粉加热烘干，煤粉经上部螺旋的预压实作用，强制喂入两个相向旋转的成型辊之间，在成型辊高压作用下，形成一定规格的型煤排出到机外。Hpu-140-100对辊成型机主要由机架装配、成型辊装配、螺旋给料系统、传动系统、扭力支撑、液压系统、润滑系统、冷却系统、检测装置、电气控制系统等部分组成。辊轴、辊套均采用优质锻钢，要求进行复杂的热处理和准确的探伤检查。考虑到轴承的拆卸，轴承选用锥孔轴承，轴径处应加工成锥形。由于定位精度的严格要求，锥轴颈的锥度公差、直径尺寸和表面粗糙度均有严格的要求。
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3.2成型机减速器
Hpu-140-100对辊成型机选用成对DZLP1020减速器，DZLP1020减速器悬挂安装于Hpu-140-100对辊成型机固定辊和活动辊上，且同侧布置，电机安装在地基上，电机和减速器之间用万向联轴节刚性连接，其中间设有安全联轴器，当成型机卡主时，安全联轴器动作，切断减速器与主电机之间的链接，有效的保护主电机。减速器应运转平稳，振动小，噪声小。减速器的冷却润滑站用膨胀螺栓固定在地基上，减速器输入轴转速1485r/min,因此要求安装时电机和减速器输入轴同轴度、及与主机轴线的平行度较高，万向联轴器的动平衡要好。为保证减速器能够长期安全稳定的运行，为减速器配有专门的固定冷却站，减速器冷却站主要由油泵装置、滤油器、冷却器、电接点温度表、压力表、流量开关及管路和阀组组成。齿轮油泵通过吸油管路从减速器中吸去润滑油，经滤油器将减速器运转过程中产生的杂质滤除，再经冷却器将油液冷却，使润滑油以较低的温度和洁净的状态通过出油管再次进入减速器中参与减速器润滑，通过如此反复循环，是减速器保持较好的润滑效果。为了便于对减速器冷却站的工作情况进行控制、观察和检修，在该冷却站上设立电接点温度计、压力表和流量控制开关以及必要的阀门开关。温度计用于监控减速器冷却站出油口油温：当温度达到它的第一上限设定值（70度）时，由电控系统发出声光报警信号；当温度达到它的第一上限设定值（75度）时，电控系统使主机电机停机。在减速器冷却站的出油口处还设有一只流量开关，它可以连续监控出油管路的流量变化情况，当供油管路中的流量减少到它的设定值时，发出流量不足的信号，确保了减速器润滑冷却的可靠。过滤器采用一备一用，并在其上设有压差监控装置，当压差达到或超过设定值时，发讯装置可发出声光报警信号，此时可人工通过转换手柄转到设备备用过滤器工作，而原工作过滤器可及时取出更换，无需停机。
3.3成型机液压、干油润滑系统
液压、干油润滑系统是对辊成型机的关键部件，成型机液压系统与主机连锁具有较高的自我保护和自动调节能力，能够使工作更可靠。液压系统配置有大小蓄能器，大小蓄能器充氮的标准是：充氮压力为系统油压的60-65%，大蓄能器为系统油压波动起到缓冲作用，小蓄能器保护压力变送器，耐震压力表。当成型机大小蓄能器氮气压力下降时需要及时补充氮气，在充装过程中特别要注意：先充氮气，后上油压。液压系统的作用是向成型机提供工作所需的挤压力，保持初始辊缝0.5mm，当辊缝中进入物料正常工作时辊缝达到2-3mm，液压系统具有加压卸荷功能，当成型机两辊之间进入不可挤压的物料时，液压系统可根据压力的变化使活动辊自动退让，当不可挤压的物料通过后，液压系统又使辊缝恢复到原来的工作状态，成型机又继续正常工作，从而保护辊面、轴承等关键部件免受过大的冲击，延长其使用寿命。干油润滑系统是对辊子的四个主轴承（每个轴承1个润滑点，共4个润滑点），四个轴承侧面密封（4个润滑点）进行润滑的重要部件，润滑的好与坏，直接影响到轴承的寿命。干油润滑系统工作制度是：间段、定量的供油方式，一般单线干油泵运行10分钟，停60分钟，4小时单线干油泵不供油，停对辊成型机。干油润滑系统正常运行的工作条件是系统清洁、干净，如果有其他小颗粒进入干油桶内，那就严重威胁到干油泵、分配器的正常工作，平时千万要注意。
3.4成型机给料系统
螺旋给料系统是运用螺旋输送过程逐步减小螺距，在相对密实的腔体中，随螺距减小，螺旋的输送体积同不减小，使得物料在输送的同时被压缩。螺旋输送具有相对的定量精确性，在垂直向下的输送过程中，松散物料经充分搅拌并由导料，确保螺旋输送过程的物料均衡充实，实现了物料的定量输送。经压缩后的物料定量排出压缩腔后，有等面积过度体输送后达到排出口。
4. 提高型煤的强度措施
4.1调整给料机和对辊的转速；提高给料螺旋转速，或降低对辊转速；或同时对二者进行适当的调整。
4.2采取抽真空排气或采取其他措施排除煤粉中的气体含量。
4.3适当提高煤粉温度
4.4适当提高对辊压力
4.5调整返回料的比例
4.6根据经验值改造对辊结构或螺旋给料机的结构
5.结语
在目前全球能源日趋紧张的形势下，褐煤提质的经济价值及相关生产技术被能源界所重视。作为褐煤提质的成型环节的主要设备，成型机也必然会引起人们的关注。我国目前的成型机技术还不够完善，成型率，成型强度还有待加强与提高，在今后的发展中还应采取积极有效的措施完善我国的成型机市场，提高成型强度水平，提高成型效率，提高全社会对褐煤提质和成型机的重视，共同推动我国褐煤提质及成型机技术的发展。
参考文献:
[1] 唐大放.《机械设计工程学》.徐州：中国矿业大学出版社，2001
[2] 陈淑连.《机械设设计基础课程设计》.徐州：中国矿业大学出版社，1994
论文作者:刘军
论文发表刊物:《防护工程》2017年第20期
论文发表时间:2017/12/20
标签：减速器论文; 成型机论文; 褐煤论文; 烟气论文; 物料论文; 系统论文; 干燥器论文; 《防护工程》2017年第20期论文;