焦炭全自动采制样设备报告共12页.docx

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焦炭全自动采制样设备报告共12页

考察（kǎochá）焦炭（jiāotàn）全自动采制样设备（shèbèi）

感谢（gǎnxiè）厂领导的关爱，给我提供了一次外出参观学习的机会。

本次出差参观学习了三个单位的焦炭全自动采制样设备，时间较为紧迫。

此次之行我收获良多，在此，我从以下几个方面谈一下本次参观学习的一些心得体会。

若有不足之处，望大家给予批评、指正为感。

厂家：

安阳新达高新技术开发有限公司

一、系统结构组成：

系统设备由机械设备和电气控制两个部分组成；机械设备主要有：

头部取样机，样品输送带、电动换向器、三级圆筛、五级圆筛、称重料斗、破碎机、电动缩分器、电振给料器、转鼓、弃料输送带、弃料斗提、人工取样收集斗。

电气设备主要有：

工控机，监视器、显示器、画面分割器、可编程控制器（PLC）、变频器、称重传感器、检测元件、空气短路器、接触器、热保护器、稳压电源等组成。

控制系统分为现场手动控制，自动控制和上位工控机控制三种方式。

二、工艺流程

取样→样料输送→圆筛筛分→称重→制样→配鼓→转鼓试验→圆筛筛分及称重→弃料处理。

1、强度检验流程：

头部取样基本时间间隔为20分钟，可调节范围为5—60分钟，头部取样每次取出约30Kg的子样，均分给三级和五级圆筛，当五级圆筛下五个秤斗的重量和达到约225Kg时，开始按二级配鼓要求，计算出各不同配鼓粒度的应配鼓重量，并按计算出的重量进行配鼓，达到配鼓重量的要求时，开始做转鼓试验，转鼓在（4分钟）旋转100圈后，到入三级圆筛，经三级圆筛筛分后，由鼓后秤斗分别称出-10、10-40、+40的重量，计算出转鼓指数和抗磨指数。

2、制备物理及化学式样流程：

经三级圆筛筛分出粒级为的部分，经缩分器缩分出供物理式样使用，凡经过三级圆筛的物料经缩分、破碎、再次缩分出适合化学式样的样品。

三、机械设备的组成

1、头部取样机（yànɡjī）

功用：

定时定量从输送皮带（pídài）端部取出焦炭样品，为进行强度检验和制备物理及化学试验样品做准备，

取样方式（fāngshì）：

全断面截料流取样，

点检（diǎnjiǎn）维护：

随时清理取样机下料口堵塞的焦炭，随时查看取样机减速机的油位，并保证正常油位，以及连接件间的连接是否出现异常，若出现松动或变形时，应及时处理；

2、输送机

功用：

无污染的输送样品；

点检维护：

是否有堵料现象的发生，应及时清理；是否跑偏，校正输送带；

3、电动换向器

功用：

控制样品的流向，

进料粒度：

最大进料粒度为250mm；

点检维护：

电动换向器限位开关的状态，若有损坏或动作不正常时，应及时更换和维修；是否有堵料现象，应及时清理；

4、圆筛

功用：

把头部取样机取出的样品按照不同的级别进行筛分处理，把不同级别的样品分离出来，三级圆筛把样品分为三个级别，五级把样品分为五个级别。

进料规格：

最大进料粒度250mm，每次最大进料量15Kg；

点检维护：

圆筛内筛板是否有卡料，应及时清理；

5、秤斗

功用：

正确的称出秤斗内焦炭的重量，为评估焦炭的质量做依据；

进料粒度：

最大进料粒度250mm；

称量范围：

称量范围为0—80Kg（鼓前鼓后为0—20Kg），最大不得超过称量范围的百分之二十；

点检维护（wéihù）：

传感器是否有变形或杂质，应保证传感器周围无任何颗粒杂质，和秤斗安装侧应是悬空；保证秤斗外围（除传感器和电源控制线外）不接触任何物体；保证秤斗料门电动推杆限位开关动作灵活，

6、破碎机

功用：

为制备物理（wùlǐ）和化学式样，把原始焦炭破碎到要求的粒度大小；

进料规格（guīgé）：

不同的破碎机应根据破碎机的进料规格进行；

点检（diǎnjiǎn）维护：

是否有堵料现象，应及时清理；

7、转鼓

功用：

把配置好的焦炭样品进行强度检验，

旋转圈数：

在倒入样品后旋转100圈；

点检维护：

保证转鼓的润滑，以及减速机的油位，转鼓计数接近开关和推杆限位开关是否良好，若有异常应及时处理或更换。

现场参观学习：

安钢三炼焦及四炼焦全自动质检系统，初级采样机设在输料皮带机头部落料处，未加装除尘系统。

安钢五炼焦全自动质检系统对应是新建成的2座7m焦炉，大高炉4000m3已建成，还没有正式投产，致使新建成的7m焦炉也没有正式投产。

安钢五炼焦全自动质检系统，已加装了除尘系统，但是设备处于调试阶段，无法得知除尘效果。

设备故障率：

安钢三炼焦及四炼焦全自动质检系统，2008年投入使用，据说取样基本无问题；换过部分电机；运行过程中，焦炭块度大就容易堵料，筒筛处有堵料发生（设计值＜80mm）。

设备整体布局：

设备简单，占地面积小，其设备整体布局还有待于进一步优化。

整套设备价格：

本体系设备制造用料省，看似比较单薄，其价格：

110万元左右。

转鼓数据偏差：

经查询入鼓量有时偏差大，入股量与出鼓量之间的偏差不大，基本满足要求。

其数据如下图所示：

本套系统需要改进的点：

控制（kòngzhì）入股量间的偏差，设备设计时应该（yīnggāi）预留除尘（chúchén）接口，并在实际安装过程中，预留除尘（chúchén）管道空间，整体布局需要进一步优化，考虑设备故障时，有检修空间。

厂家：

北京布宜诺科技有限公司：

一、系统结构组成：

焦炭采样系统是由头部采样机、二分器、电三通、颚式破碎机、环锤破碎机、转鼓机、三级圆筒筛、五级圆筒筛、料斗称、皮带给料机、样品收集器等设备组成。

装置具有采样、缩分、样品收集等功能，并可进行焦炭机械强度、焦末含量、筛分组成的测量。

采用全密封设计，物料损失和水分损失完全满足标准要求；采样装置在运行过程中没有堵料现象；整个系统在各设备的进料口、出料口设有堵料检测传感器，具有堵料及断料的报警保护功能；所有设备采用的电机其防护等级为IP55，绝缘等级为F级；采样周期和缩分周期可根据标准任意设定，并能满足无人值守要求。

二、系统组成部分

本系统包括：

焦炭自动采样系统、粒级分析系统、转鼓强度测定系统及制样系统。

整套系统和焦炭供料皮带连锁运行。

当焦炭供料皮带机正常工作时，头部取样机根椐焦炭检验分析的需要定时定量地从焦炭皮带上全断面采集子样，其采集的焦炭子样经双级可调二分器分别送至自动粒级分析系统和工业分析制样系统。

三、设备技术性能特点

1、初级采样头

初级采样机设在输料皮带机头部落料处，移动截取式采样头由电机、减速机、链条、C型切割器和防尘外壳等组成。

往复式头部采样机按所编程序，由PLC控制，每隔一定时间间隔采样切割器运行一次，从落料槽下落的料流中采集一次子样。

可实现全断面采样，不损伤胶带。

采样头的采样周期可根据采集子样数进行调节，特别适用于带速高、带宽大的现场。

溜管采用SUS304不锈钢材质制作，且内衬高分子耐磨衬板。

溜管直径大于400mm，料流通畅，不堵塞。

2、颚式破碎机（一级、二级）

颚式破碎机是一种摆动式破碎设备，利用偏心轴的旋转带动颚臂作复摆运动使物料受到挤压而破碎。

适用于破碎各种硬度的矿石（kuàngshí）和物料炭。

机头主要由机体、颚臂、偏心轴、齿板、飞轮、皮带轮以及出料调整机构等组成，两块齿板分别装在机体和颚臂上。

3、转鼓（zhuǎnɡǔ）机

转鼓机用于测定焦炭的强度和耐磨。

我司独立（dúlì）研发的转鼓机结构合理，完全按照国标设计生产，性能稳定可靠。

主要由鼓体、鼓门、上开门机构、下开门机构等组成。

鼓壁等主要部件选用耐磨钢材，耐撞击、耐研磨又具有极好的韧性，不但使用寿命长，而且永远不会变形。

转股主动力采用一台大功率变频制动减速电机，经过多年使用检验，一直稳定可靠。

鼓门和鼓体采用防尘平板滑动轴承连接，不但活动自如，而且密封可靠，既保证了鼓内焦炭可以全部排出，又控制了转股损失量。

转股门由两台制动减速电机通过链条控制其开合，并配有安全行程开关，保障正常运转。

而且配有自动清扫装置，确保鼓内不积料，不混料。

此转鼓（zhuǎnɡǔ）机设计为上开门进料、下开门出料，是与众不同之处。

4、五级圆筒筛

振动筛由驱动电机、轴承、轴、高耐磨材质筛板、密封式筛箱等组成。

圆筒型的筛网从大孔径到小孔径的方向有一个固定的倾斜角度，筛网转动时物料在重力的作用下，迅速前进、松散、透筛，完成筛分作业。

此结构处理能力大，筛分效率高，使用维修方便，采用编织筛网或冲孔筛板，具有使用寿命长，不易堵孔、噪声小、筛分效率高等特点。

驱动变速范围8～40r/min，使用时可根据试样筛分的特点和要求，本设备采用框架式结构筒筛设有角度调节装置，使用时可根据试样的特点合理选择圆筒筛角度和变速器的转速，以达到筛分的最佳效果。

5、料斗秤（1#～8#）

料斗秤是一种能够对下料过程进行监控，同时对下料量进行统计，还能通过执行机构进行适时控制的新型智能化称量设备。

它上接振动筛下连皮带输送机。

6、样品收集器

样品（yàngpǐn）收集器采用6工位样品（yàngpǐn）收集器，整体全密封设计，样品罐采用优质不锈钢制成。

样品收集器具有容量大、重量轻、防腐蚀、耐磨损、寿命长等特点。

本装置配有位置传感器，在PLC的控制之下能自动旋转更换样品（yàngpǐn）罐，可按用户不同要求进行样品收集。

本系统共配备3套样品收集器（水分样、化学样、热强度（qiángdù）样），并预留了打包喷码系统安装接口和安装位置。

7、弃料装置

弃料装置采用皮带输送机直接弃到料场。

四、供方产品特点：

1）采样头采用移动截取式取样，可对皮带进行全断面取样，所取样品具有代表性，满足国际焦炭采制样标准。

外壳防尘，带有密封的运行挡板，切割器开口可调，可拆除的检修门和法兰式溜槽连接。

2）为有效消除系统堵料现象，在设计方面采取如下措施：

如落煤管倾角≥60°，落煤管及溜槽全部采用不锈钢材质等。

3）系统设有堵料和断料报警装置。

4）系统采用国际先进的模块化设计，便于维修和更换零部件，大大降低了故障对安全生产的影响。

5）系统采用标准化转鼓技术，完全贴近手工。

现场参观学习：

首钢京唐西山焦化焦炭采制样系统，初级采样机设在输料皮带机头部落料处，虽然在头部取样加装了除尘罩，除尘风机正常运行，其整个房间依然遍布灰尘，可见除尘效果不理想。

设备整体布局：

设备庞大，占地面积大，空间构架有待于进一步优化。

整套设备价格：

本体系电机均采用德国SEW，设备制造用料足，其价格：

250～260万元。

转鼓数据偏差：

经查询入鼓量偏差小，满足要求；入股量与出鼓量之间的偏差大，有待进一步优化处理。

其数据如下图所示：

本套系统需要改进的点：

控制入股量与出鼓量之间的偏差，设备设计时需要考虑预留除尘接口，并在实际安装过程中，预留除尘管道空间，整体布局需要进一步优化，考虑设备故障时，有检修空间。

济南中意维尔科技（kējì）有限公司

一、工艺流程与系统（xìtǒng）布置

本系统包括：

自动（zìdòng）采样系统、粒级分析系统、转鼓强度测定系统、工业分析试样制备（zhìbèi）、热反应试样制备系统、外来焦炭试样的制备系统、弃料返回系统等。

整套系统和焦炭供料皮带连锁运行。

自产焦取样：

当焦炭供料皮带机正常送料时，头部取样机根椐焦炭检验分析的需要定时定量地从焦炭皮带头部全断面采集子样，其采集的子样经试样皮带机进入1号称重储料斗，当1号称重储料斗内的试样达到当次制样所需的重量后，取样机停止取样，

1号称重储料斗的均匀给料装置启动把试样均匀的卸下，试样通过皮带机进入试样分配器，试样分配器均匀的把试样分到粒级筛分系统与破碎制样系统。

外来焦炭试样：

通过皮带机，提升机等把试样送到2号称重储料斗，当2号称重储料斗内的试样达到当次制样所需的重量后，即不在停止向系统内加料，2号称重储料斗的均匀给料装置启动把试样均匀的卸下，试样通过皮带机进入试样分配器，试样分配器均匀的把试样分到粒级筛分系统与破碎制样系统。

所有制备试样后的弃料，通过弃料系统集中返回到原焦炭主输送机上，其落料点位置为采样机后部。

二、设备技术性能特点

１、头部取样机

取样机为旋转料斗式，按《GB1997-2008焦炭试验的采取和制备》标准要求，从带式输送机头部的焦炭料流中截取全断面份样。

自动取样，停位准确，采样周期间隔（1-9999秒）可调。

它由制动电机、减速器、斗式采样头、检测开关和带防护罩的钢结构支架等组成。

制动电机与减速器采用直联式结构。

斗式采样头由锰钢制成；装在钢结构架上的具有制动功能的电机与接近开关联合作用，用来驱动和定位采样头；试样进入采样头后，顺内部溜管，直接进入下级设备。

取样机驱动（qūdònɡ）功率为2.2kw，采样（cǎiyànɡ）周期由PLC控制（kòngzhì）按预编（可调整）进行采样。

该设备（shèbèi）具有如下特点：

采样斗横向截取快，对料流的扰动小；

采样斗的大小是根据主皮带运行速度、焦炭粒度大小来设计的，确保全截面。

且安装位于皮带滚筒下部，与皮带不接触，既保证采到完整的断面物样又不会损伤皮带，运行平稳、安全可靠；

可根据应采样的子样数进行调节,以适应料流多变的特点；

设置采样周期0～999分钟可调（根据需要也可选用更宽的调节范围），使用直观、方便；

称重集料斗、监测料流开关与取样机连锁，控制准确、可靠，适应料流多变的特点。

2、提升机

提升机采用单斗卷扬式提升机。

我公司吸取了多年的经验和教训，精心设计的这款单斗提升机，导向滚轮使用了起重机用复合滚轮机构，运行可靠稳定。

设有双重开关，程序延时、过载保护等三重保护机构，为系统稳定运行提供了有力保障。

其特点如下：

采用复合滚轮结构，结构简单，运行平稳可靠；

适应性强，垂直提升，占地面积小，提升高度大。

3、称量储料斗

称量储料斗在系统中起到监测取样量，暂时缓存物料和均匀给料的作用；

称量储料斗测量出取样样品重量，工控机和PLC通过监测数值自动调整取样频率和试样输送时间。

当料流不足时（取样偏差大于20%）可以自动增加取样次数来保证取样总量；

称量储料斗由称重传感器、支架、料斗、电磁振动器组成。

采用三点支撑机构，称量准确。

振动器和悬挂料斗分离，减少了对传感器的影响。

料斗出口设有挡料板有效防止“跑料”现象的发生。

4、试样分配器

能够实现样品的自动随机缩分分配功能，通过不断地不同停位来实现系统对粒级分析系统、转鼓强度测定系统、工业试样（shìyànɡ）制备系统随机分配试样；

设备由固定（gùdìng）斗、移动斗、支架、驱动电机和定位元件组成。

设备（shèbèi）特点：

齿轮齿条驱动，运行（yùnxíng）平稳，停位准确，性能稳定；

结构紧凑，占用空间小，能够实现多路物料的连续分配。

5、旋转智能缩分器

由驱动电机、旋转料管、带有出料口的纺锤型壳体等组成。

破碎后的物料从旋转的料管下落，电机带动旋转料管旋转，料流均匀的洒在纺锤壳体上，通过壳体开孔的部位的物料被缩分出，该物料滑至溜管内，最后滑落到样品收集罐内。

壳体的开孔位置设有调节板，可以调节口的大小以调节缩分量。

未进入开孔部位的物料流入纺锤壳体底部的处料口流出，由弃料设备返回主皮带。

由电机驱动旋转的进料管实现样品的连续缩分，缩分样品代表性强，可同时缩分出两个试样，每个缩分量均可调整。

设备特点：

电机驱动旋转的料管实现样品的连续缩分，缩分样品代表性强，可以同时实现两个试样的缩分；

通过不同的时间间隔，可以通过PLC由系统自动调整不同的缩分量。

6、破碎机

初级设有环锤式预破碎机对大块物料进行初步破碎，防止后续颚式破碎机的进口堵料。

一级颚式破碎机选用PE-250x250型,进料粒度<125mm,出料粒度<10-40mm,功率5.5kw;二级颚式破碎机机选用PEX-100x60型，进料粒度<60mm,出料粒度<3-10,功率1.5kw;

设备特点：

初级环锤式破碎机物料适应性强，不堵料沾料；

颚式破碎机使用高锰钢颚板，使用寿命长；

结构紧凑，便于调节，性能稳定。

7、圆筒筛（粒级分析五级筛、转鼓料二级筛、鼓后三级筛、热反应二级筛）

使用（shǐyòng）五级圆筒筛实现粒级筛分，三级筛进行鼓后筛分，使用￠25mm筛片二级圆筒筛进行（jìnxíng）热反应试样的筛分。

圆筒筛由筛架、筛体、筛片、外罩和驱动电机减速机以及调整倾角的调节螺杆等组成，物料由圆筒筛筛体的一端进入，电机带动筛体旋转的过程中，物料沿筛体内（tǐnèi）壁滑落，穿过不同大小的筛网，将物料筛分出各种粒级分别从筛体底部相应的出口流出。

在筛分（shāifēn）过程中不卡料，不堵料，结构紧凑，筛体倾角0-11°可调。

我公司总结多年的实践经验，通过对筛体和局部细节的优化设计，使筛体的筛分面积得到更加有效的利用，避免了蹦料现象，大大提高了筛分效率。

筛分效率符合《GB/T2005-94冶金焦炭的焦末含量及筛分组成的测定方法》的要求，用手工筛进行校对，筛分效率≥95%。

设备特点：

筛分过程无振动和噪音；

设备不卡料，不堵料；

筛体倾角可调整，筛分效率高。

8、电动三通

电动三通用于物料流的换向，主要由外壳、内部转向管和驱动电动推杆组成。

其特点：

换向灵活准确，换向力矩小；

不卡料，使用寿命长。

9、自动转鼓

该自动转鼓设备符合《GB/T2006－2008冶金焦炭机械强度的测定方法》标准要求,接料，运转、卸料自动完成，设有密封式鼓门，转鼓试验过程中鼓门处于密封状态，减少了粉尘泄露和环境污染。

我公司研制的第三代自动化智能转鼓机，除具有自动接料，自动密封运转外，还能够在自动翻转卸料时，进行立式旋转运动，并配以敲打动作，有效地解决了湿熄焦在转鼓壁上的残留，使系统分析数据更加真实。

设备（shèbèi）由鼓体、翻转架、机架、自动鼓门机构、驱动电机等组成。

鼓体由8mm厚钢板卷制而成，外面设有旋转导向轨道，和敲打装置，为便于自动（zìdòng）卸料鼓体前部设有锥形口；由4对滚轮将鼓体固定在翻转架上。

转鼓（zhuǎnɡǔ）的旋转通过2.2kw的斜齿齿轮减速机驱动。

鼓体的翻转接料和卸料等动作由一涡轮减速机通过齿轮传动控制，配置（pèizhì）位置限制单元，定位准确，运转平稳。

其突出特点如下：

自动完成接料、运转、鼓门封闭、卸料等一系列动作，自动化程度高，设有封闭式鼓门，减少粉尘泄露，使鼓后损失量减小；

卸料时可立式旋转，卸料干净，不沾料，试验数值更准确；

内部提料板用不锈钢制做，防止粘料。

10、电子称：

（包括振动减量称和静态翻斗称）

为保证系统试样计量准确,减少故障点,对于大粒度试样选用振动减量称，小粒度试样选用翻斗称，这样的组合可减少计量误差。

秤的计量准确度为1‰。

同时现场配置有显示控制器，当系统自动功能出现故障时，仍能通过人工操作分别实现批样计量、粒级分析计量和转鼓强度测定计量功能,使工作流程能够继续进行并获得测定结果。

振动减量称称体由称重料斗、传感器、电磁震动器及钢结构称架等组成，完全按国家计量标准制造，并用标准砝码进行调校。

主要用于块状焦炭的称量和均匀下料和配鼓。

在积累多年在线采制样系统的经验的基础上，针对小颗粒焦末不宜振动卸料，影响连续称量精度的难题，我公司研发出了第IV代复合工艺电子秤--静态翻斗秤。

该秤采用悬挂式静态称量和自动翻转卸料原理，集精确称量和稳定给料于一体，解决了传统工艺秤的粉末泄漏，卡料、存料难题，达到了高精度的工艺计量水准。

静态翻斗秤由带有旋转轴的阔口料斗、翻转驱动机构和外壳支架组成。

料斗通过一对轴承悬挂于两个称重传感器上，称量时完全与翻转卸料机构脱离，数据读取完毕后，翻转电机动作，通过拨叉带动料斗翻转卸料。

现场（xiànchǎng）参观（cānguān）学习：

济南钢铁股份有限公司：

焦炭在线全自动采制（cǎizhì）样系统，初级（chūjí）采样机设在输料皮带机头部落料处，未加装除尘系统，但是设备设计时预留了除尘接口。

设备整体布局：

由于此套设备我们韶钢也使用了一套，相比较而言，整体布局、设计上有了进一步的优化，设备安装位置更加合理，预留了改造与检修的空间。

整套设备价格：

本套体系设备价格：

150～160万元。

转鼓数据偏差：

此套系统在运行过程中，逐步优化与改进，取得了很好的效果。

经查询入鼓量偏差小，满足要求；入股量与出鼓量之间的偏差也小，亦满足要求。

其数据如下图所示：

最后，再次感谢厂领导给予我这次参观学习的机会，此次之行使我受益匪浅。

针对焦炭全自动采制样设备、工艺、参数有了进一步的了解，在以后的工作学习中取人之长补已之短，为韶钢做出更多更好的贡献。

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2012年12月24日

内容摘要

（1）考察焦炭全自动采制样设备

感谢厂领导的关爱，给我提供了一次外出参观学习的机会

（2）厂家：

北京布宜诺科技有限公司：

一、系统结构组成：

焦炭采样系统是由头部采样机、二分器、电三通、颚式破碎机、环锤破碎机、转鼓机、三级圆筒筛、五级圆筒筛、料斗称、皮带给料机、样品收集器等设备组成

（3）二、系统组成部分

本系统包括：

焦炭自动采样系统、粒级分析系统、转鼓强度测定系统及制样系统

（4）三、设备技术性能特点

1、初级采样头

初级采样机设在输料皮带机头部落料处，移动截取式采样头由电机、减速机、链条、C型切割器和防尘外壳等组成

（5）5、旋转智能缩分器

由驱动电机、旋转料管、带有出料口的纺锤型壳体等组成