基于智能化故障识别和高强韧耐磨材料的精准分级破碎技术
admin
2022-09-18
基于智能化故障识别和高强韧耐磨材料的精准分级破碎技术
技术编号
TJ-017
提供单位
泰伯克(天津)机械设备有限公司
技术大类
资源能源利用技术
联系人
刘振
技术类型
能源回收与节约技术
电话
13381097358
邮箱
taiboke@163.com
适用范围
矿山、建筑固废、电子固废、废旧汽车等
推荐单位
中国煤炭工业协会
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技术简要说明公司精准分级破碎技术不同于传统破碎靠撞击和挤压来破碎物料,主要是通过对物料的剪切、刺破、劈裂等作用实现破碎的目的,充分利用岩石、煤炭等大部分岩矿物料抗压强度>抗剪强度>抗拉强度强度特性。分级破碎设备的关键部件为两个平行布置的破碎辊总成,其破碎齿型及布置形式根据实际要求特殊设计,大块物料被一次性啮入破碎,小于要求粒级的部分会直接通过破碎腔,降低过粉碎,达到精准破碎效果,同时实现破碎、筛分双重目的。
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Technical Brief Description
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技术提供方泰伯克(天津)机械设备有限公司是专业从事矿物与固废破碎解离技术研究、设备研制、开发、设备及系统智能化的高科技公司。经过20余年、1000余台/套破碎机(站)的应用实践和系统总结,公司积累了成熟技术经验及海量生产应用数据,实现了从应用、生产、技术到科研、学术的一体化融合发展模式,形成了独有的核心竞争力和行业领军地位。
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技术主要指标信息能力10000tph;入料粒度达1.5m;破碎强度600MPa(废旧汽车等); 智能故障识别,齿部耐磨性提高2-4倍。
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商业应用情况0
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希望在技术转移过程中得到的帮助/支持
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商业应用单位联系人/电话/邮箱
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设备投资以宁夏某选煤厂应用举例,此系统原配置两台颚式破碎机(设备型号PE600x900,电机功率2x75kw,单机处理量80-160t/h),2019年10月份更换为分级破碎设备(设备型号TCC700MMV,电机功率2x132kw,),以洗煤厂275天/年、16时/日、原煤200t/h,精煤产率70%的生产模式核算说明:原PE600x900颚式破碎机采购成本90万元/台,两台设备合计采购成本180万元;TCC700MMV分级破碎设备约120万元/台,设备安装基础与上下溜槽接口改造6.5万元、行走轨道采购与安装1.2万元,TCC700MMV分级破碎设备安装到位总共花费127.7万元。满足同等要求设备分级破碎设备较颚式破碎机节省52.3万元。
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年运行维护费用宁夏某选煤厂为例,原PE600x900颚式破碎机备件维护频率每月正常维护两次,每台设备每次维护费用约3万元,两台设备年备件消耗量为108.5万元;每次维护3人次4小时,30元/工时计算,耗费人工1.95万元。 TCC700MMV应用高强韧材料与强化技术后,分级破碎设备维护频率每年1次,每次预期费用50万元,备件维护费用降低58.5万元/年;每次维护需要3人30时,约合人工0.27万元,节省人工1.68万元。 按照年生产275天、12时/日、0.6元/度的生产模式计算,颚式破碎系统运行电流为388A,运行功率345.12kw,设备总功率684kw。分级破碎系统运行电流降至330A,运行功率227.04kw,设备总功率528kw:原破碎系统破碎设备合计能耗68.33万元;设备更新完成后合计能耗32.41万元。课题研究前后用电合计节约:68.33-32.41=35.08万元。 综上简述,此选煤厂用初期127.7万元的设备投入,每年节省备件维护费用95.26万元。
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投资回收期此选煤厂年洗选能力200万吨计算,用初期127.7万元的投入估算,每年节省维护费用95.26万元,增加创收8415.23万元,计算静态投资回收期约为7天。 此项目在分级破碎技术与设备应用中具有代表性,无论是矿井还是选煤厂应用中,破碎效果的优化,破碎功耗的降低对于整个生产系统运行的稳定性与可靠性都有较理想的效果。
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附加效益按照宁夏洗煤厂年200万吨入洗量,设备更新之前由原颚破系统处理,项目研究之后由泰伯克分级破碎系统处理,块煤率得到显著提高。破碎效果比较:(1)粒度级别25-80mm精煤,原颚破系统145块煤率50.22%,原辊破碎系统166块煤率70.03%,采用TCC分级破碎设备块煤率75%,单价805元/吨;(2)粒度级别6-25精煤,原颚破系统145块煤率13.51%,原辊破碎系统166块煤率13.35%,采用TCC分级破碎设备块煤率11.93%,单价590元/吨;(3)粒度小于6mm末精煤,原颚破系统145块煤率3.45%,原辊破碎系统166块煤率5.87%,采用TCC分级破碎设备块煤率6.62%,单价805元/吨。精煤产率70%。 按照处理量、产率、块煤率、价格因素计算,项目研究前年销售额90523.95万元/年;项目完成后年销售额98939.18万元/年。 新增销售额8415.23万元;新增利税1093.979万元。 综上,此选煤厂用初期120万元的投入,每年增加创收8415.23万元,新增利税1093.979万元。
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综合效益以800万吨吨产能矿井,井下安装分级破碎设备一台,电机功率2×200kw,设备重量40吨;洗选系统一级破碎设备一台,电机功率2×110kw,设备重量23吨;二级破碎设备两台,电机功率2×75kw,设备重量15吨计算。依照设备力学性能参数与重量减小10%,设备功耗降低20%计算,设备采购成本合计减少154万元。设备维护成本智能控制与监测系统的应用设备维护频率降低50%计算,维护人员数量减少50%计算,维护成本减少230万元。设备运行成本功耗降低20%,年均节约用电量809600度,节约用电费用97.152万元。碳排放量根据以往统计节约1度电=减排0.997千克“二氧化碳”;节约1千克标准煤=减排2.493千克“二氧化碳”。按照用电统计降低二氧化碳排放量807171.2kg。相当于植树近740万棵、近54万辆经济型轿车停开一年,同时减排二氧化硫24288kg、减排氮氧化物近12144kg。按照全国原煤产量35亿吨等比例计算,全国煤炭单位每年降低二氧化碳排放量35.32万吨;每年减少二氧化硫排放量1.06万吨;每年减少减排氮氧化物排放量0.53万吨。
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障碍对技术转移影响等级0
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提交日期2020/12/24
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技术成熟度技术成熟度等级:高 泰伯克的研究团队自90年代开始针对分级破碎技术进行研究,国内同类产品技术占比超30%,经二十余年、近千台破碎装备的应用实践,积累了海量应用数据,近年来在俄罗斯、印尼、土耳其、澳大利亚等国家形成产品应用和技术沟通,并对近百台进口设备进行了国产化升级,对于不同破碎装备的运行状况有着更成熟的设备设计与维护经验。 设备的故障智能识别系统具备振动、温度、速度、电流、润滑、破碎物料信息等全周期、全环节信息监测功能,针对破碎设备各部件的运行异常及破碎物料的异常情况实现提前预警和停车,可有效避免设备突发性损伤及恶性机械事故的发生,实现使用单位计划性维护与更新,保证生产系统稳定持续。 我单位研究的TBM高强韧复合耐磨材料与TBM分级破碎强化技术,综合发挥复合材料高硬度、高韧性的固有属性,突破了破碎齿的传统选材与成型工艺现状,综合利用先进材料,实现材料利用与工艺特性可设计,优势资源高效利用,技术先进,性能优越。从多个项目的技术应用情况统计,应用TBM高强韧复合耐磨材料与强化技术的破碎齿其耐磨性较进口破碎设备能提高100%-300%,而设备成本仅为欧美等国家进口部件的40%-50%。
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技术适用性与使用条件该技术可广泛应用于中硬以下物料的破碎,煤炭、石灰石、氧化铝、油母页岩、陶瓷、石膏、石墨、水泥、废旧汽车、废旧电池等,涵盖煤炭、水泥、建材、电厂、固废处理等多个领域。 而TCC破碎设备在线监测与故障智能识别系统与TBM高强韧复合耐磨材料与强化技术不仅仅适用于分级破碎设备,在颚式、锤式、反击式等传统破碎设备及其他钻井钻矿、物料冲蚀等涉及增强增韧、设备智能监测的设备及行业有同样的应用价值。
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技术稳定性泰伯克的精准分级破碎技术是建立在使用工况的煤岩力学性能试验分析的基础上进行研究,目前累计应用600余台,每台设备根据破碎物料特性研制适用于其物料破碎的高强韧耐磨材料及其生产工艺,根据使用工况与使用环境研制适用于使用现场的智能化故障识别系统,目前已在山西、陕西、宁夏、内蒙等多个使用现场得到应用证明。 我单位研究的智能故障智能识别系统与高强韧复合耐磨材料与强化技术分别在2019年国际矿业展(中国北京)、2019年国际矿业展(俄罗斯新库兹涅克)、2019年国际选煤大会(印度新德里)得到了来自世界各地专家学者和使用单位的高度评价。
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技术安全性本技术以分级破碎设备为载体,分级破碎设备符合国家生产安全规范,技术应用过程中没有二次污染,没有易燃易爆高毒性物质泄露等环境、安全事故的风险。 在设备的生产加工中无论是原材料资源、标准件、加工设备与加工工艺都属于常规设备范畴,不存在上游资源限制、配套设施不完善的风险。 分级破碎设备近些年在国内被广泛的推广应用,而本技术又是为设备中最为关键的耐磨性与设备保护问题提供解决方案,不存在市场接受度不高的风险
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技术转移推广障碍0
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知识产权转让我单位具有国内自主知识产权的实用新型专利共计21项, 2018209365048;2018209837231;2018209298452;2018209298611;2018209294288;201820957465X;2018209837227;2018209294729;2018209364257;2018209365029;2018209365777;2018209576392;2018209302161;2018209298202;2018209364242;2018209298170;2018209291542;2018204004397;2013208955628;2018222453125;2019215255054。 附件材料中所述的技术知识产权及发表的论文权利归属归泰伯克(天津)机械设备有限公司与中国矿业大学(北京)所有。