盧紅軍 孫雨健

摘要：針對某新型鐵礦尾礦漿濃縮后輸送到尾礦庫后，不容易泥、水快速分離，無法按要求形成一定坡度比的尾礦干灘，大量的礦漿堆積在庫內(nèi)，容易造成危險的問題，取消了尾礦濃縮添加絮凝劑的環(huán)節(jié)，同時對63米高效濃縮機進行改造，使其滿足隨之升高的扭矩要求，消除工藝改造對設(shè)備帶來的影響，對尾礦庫的安全建設(shè)具有重要意義。

關(guān)鍵詞：濃縮機;扭矩;絮凝劑;沉降

某新型鐵礦自投產(chǎn)以來，在尾礦庫建設(shè)方面一直下大力氣，嚴格遵守國家安全生產(chǎn)監(jiān)督總局出臺的“尾礦庫安全技術(shù)規(guī)程”，而現(xiàn)階段的生產(chǎn)工藝造成尾礦庫內(nèi)無法生成符合要求的堆積坡比，其原因是在尾礦濃縮過程中使用的絮凝劑造成尾礦漿在尾礦庫內(nèi)無法做到泥、水快速分離。

針對此問題，在工藝上要求將尾礦濃縮過程中添加絮凝劑的環(huán)節(jié)取消，有針對性的對63米高效濃縮機進行改造，以消除該環(huán)節(jié)對濃密機造成的扭矩大幅增加的影響。內(nèi)容主要是對液壓回轉(zhuǎn)系統(tǒng)進行重新設(shè)計與改造，增加泥耙的轉(zhuǎn)速，以達到降低扭矩的目的。

1.問題分析

此前采用加藥絮凝的沉淀方法，使用絮凝劑可增加單位沉降面積的干礦處理量，濃縮漿體在池底不容易壓實并板結(jié)，又能減輕濃密機的刮泥扭矩。在去掉加藥絮凝環(huán)節(jié)之后，由于礦漿中較大顆粒沉降速度較快，池底泥漿分布不如加藥時均勻，大顆粒層在下，小顆粒層在上。而且大顆粒很容易穿透小顆粒層，并在底部形成一層較為密實的、比重較大的泥層，且此泥層流動性很差。在這種情況之下，濃密機需要比絮凝沉淀時更大刮泥扭矩。

在經(jīng)過現(xiàn)場不加藥沉淀試驗之后，發(fā)現(xiàn)在濃密機額定扭矩范圍之內(nèi)根本無法驅(qū)動泥耙?？紤]到濃密機驅(qū)動齒輪箱、傳動吊架、耙架等結(jié)構(gòu)強度在濃密機設(shè)計時應(yīng)與濃密機額定承載相當(dāng)，所以在各部件結(jié)構(gòu)強度不加大的情況下直接增大濃密機液壓驅(qū)動系統(tǒng)的輸出功率，并不是合理的改造方案。

通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)以及分析產(chǎn)品使用維護手冊發(fā)現(xiàn)，濃密機現(xiàn)在的刮泥周邊線速度大概為5.9m/min。根據(jù)分析，大型濃密機周邊線速度在9m/min時還不會對礦漿沉淀造成影響。據(jù)此考慮，在單位小時處理量不變的情況下，將濃密機刮泥轉(zhuǎn)速提高三分之一。這樣便減少了刮泥耙每轉(zhuǎn)的刮泥量，從而可有效降低刮泥扭矩。

2.改造方案

2.1原設(shè)備技術(shù)機構(gòu)及技術(shù)參數(shù)

現(xiàn)在使用的HRT63濃密機液壓站的主油泵型號為A10VSO45DFR31R-PPA12K01，其排量為45ml/r、額定壓力為28MPa，提耙系統(tǒng)液壓泵的排量為8.3ml/r。主驅(qū)動液壓系統(tǒng)額定壓力15MPa，提耙液壓系統(tǒng)額定壓力16MPa。電機型號為Y180L-4-B35，其功率為22kW、轉(zhuǎn)速1470r/min。

中心驅(qū)動系統(tǒng)的主體結(jié)構(gòu)由6臺減速機分別帶動6個小齒輪傳動，減速機型號為SL4004-FE-288.9-00-V5，速比為1/288.9。6個小齒輪同時驅(qū)動中心大齒圈轉(zhuǎn)動，從而由大齒圈帶動傳動吊架及耙架轉(zhuǎn)動。每臺減速機由一臺液壓馬達驅(qū)動。液壓馬達型號為XM05-150，排量為151ml/r。按照主驅(qū)動系統(tǒng)液壓泵最大輸出流量計算，單臺液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)速為73r/min。

2.2對原系統(tǒng)進行有針對性的改造

如果在此基礎(chǔ)上將主油泵排量加大三分之一，則主油泵排量約為60ml/r，選擇與原柱塞泵同類的力士樂系列柱塞泵，其型號為A10VSO71DFR31R-PPA12K01，排量為71ml/r。按此排量計算，則單臺液壓馬達的輸出轉(zhuǎn)速為116r/min。這樣泥耙最高轉(zhuǎn)速可提高58.9%，完全滿足改造所需的提快三分之一的要求。

由于主油泵排量加大，提耙油泵不變，在這兩個系統(tǒng)的額定壓力不變的情況下，根據(jù)公式：功率=壓力*流量/效率/600，得出所需驅(qū)動功率為33kW，選擇標(biāo)準電機型號為Y225S-4，其功率為37kW，轉(zhuǎn)速為1480r/min。

由于主油泵的最大排量由66L/min增加到了105L/min，原來主驅(qū)動液壓系統(tǒng)的閥件的額定流量為85L/min，所以此套系統(tǒng)的閥件及管道全部需要加大。為避免主驅(qū)動液壓系統(tǒng)油液發(fā)熱過高，壓力損失過大，各閥件的公稱通徑由10mm增大為16mm。而且電磁換向閥必須選用液控電磁換向閥，主驅(qū)動系統(tǒng)液控電磁換向閥為4WEH16/CG24，平衡閥型號為SUC-16-W-1。提耙驅(qū)動系統(tǒng)各閥及油泵大小不變。

由于主油泵排量加大，為使油箱能夠具有一定儲油量，以及散熱、安裝等各方面要求，油箱容積由現(xiàn)在的600L加大到750L。為確液壓油得到良好的冷卻，液壓油路由過去的風(fēng)冷方式改為采用水冷方式。但液壓站及油管路等需全部更換，重新制作一套匹配的液壓系統(tǒng)。由于系統(tǒng)額定壓力沒有變，液壓馬達的輸出扭矩沒變，只是轉(zhuǎn)速加快，所以液壓馬達及減速機不需更換。

對于電氣系統(tǒng)而言，所有控制程序全部不變。由于電機功率加大，所以控制箱內(nèi)只需將原來用于電機電路的熱繼電器改為LRD33（80-104A），改造之后的電器元件與原來的電器元件安裝尺寸均一樣，所以濃密機控制箱不需重新制作，只需在原基礎(chǔ)改造即可。

3.結(jié)語

通過本次改造，很好的解決了由于生產(chǎn)工藝改造帶來的高效濃密機扭矩大幅度升高的問題，設(shè)計構(gòu)思巧妙，改造工程量小，費用低，不僅滿足了生產(chǎn)工藝的需要，對原設(shè)備的自動化控制也沒有造成影響，取得了很好的經(jīng)濟效果。