張　偉　徐　健

(1.山東鋼鐵股份有限公司；2.濟(jì)南鋼城礦業(yè)有限公司)

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某選礦車間一期磨礦
—分級(jí)作業(yè)流程的改造

張偉1徐健2

(1.山東鋼鐵股份有限公司；2.濟(jì)南鋼城礦業(yè)有限公司)

摘要濟(jì)南某礦業(yè)公司選礦車間一期磨礦—分級(jí)作業(yè)球磨機(jī)處理能力僅25 t/h，遠(yuǎn)低于二期的40 t/h，同時(shí)螺旋分級(jí)機(jī)返砂比高達(dá)1 217%，返砂率僅10%。為提高球磨機(jī)處理能力，改善分級(jí)效果，對(duì)一期磨礦—分級(jí)作業(yè)進(jìn)行改造。通過增加分級(jí)效率高、返砂比低的水力旋流器和安裝配套的上料泵及管道對(duì)一期球磨產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)，確定合適的設(shè)備型號(hào)和安裝方案后，一期球磨機(jī)處理能力提高到30 t/h，返砂比降低至220%，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)水力旋流器和螺旋分級(jí)機(jī)單獨(dú)、并聯(lián)和串聯(lián)使用的靈活切換，達(dá)到降低球磨機(jī)能耗、提高磨礦—分級(jí)作業(yè)指標(biāo)的目的，有利于礦業(yè)公司能耗的降低和經(jīng)濟(jì)效益的提高。

關(guān)鍵詞球磨—分級(jí)水力旋流器返砂比

球磨機(jī)是選礦生產(chǎn)中的主要設(shè)備，其經(jīng)濟(jì)運(yùn)行指標(biāo)的優(yōu)劣直接決定著磨礦—分級(jí)作業(yè)水平的高低。濟(jì)南鋼城礦業(yè)有限公司選礦車間一期和二期選礦系統(tǒng)分別于1993年和1998年投入生產(chǎn)，承擔(dān)著全部井下自產(chǎn)礦石的加工任務(wù)。兩期系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的磨礦—分級(jí)作業(yè)球磨機(jī)型號(hào)分別為MQG2721、MQG2728，球磨機(jī)長度分別為2 100，2 800 mm，配備的電機(jī)型號(hào)相同，功率均為280 kW。實(shí)際生產(chǎn)中，一、二期球磨機(jī)處理能力分別約25，40 t/h，一期球磨機(jī)的處理能力明顯偏低，制約著整個(gè)選礦廠生產(chǎn)指標(biāo)和產(chǎn)能的提高。為提升一期磨礦—分級(jí)作業(yè)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)降低能耗生產(chǎn)，對(duì)其進(jìn)行改造。

1存在問題

對(duì)一期和二期磨礦—分級(jí)作業(yè)指標(biāo)進(jìn)行分析，結(jié)果分別見表1、表2。

表1一期磨礦—分級(jí)作業(yè)指標(biāo)

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在相同給礦條件下，若一期磨礦—分級(jí)作業(yè)分級(jí)機(jī)溢流細(xì)度與二期相同，根據(jù)球磨機(jī)處理量與其長度成正比的關(guān)系，按二期球磨機(jī)處理能力40 t/h計(jì)算可知，一期球磨機(jī)處理能力可達(dá)到 30 t/h。由表1、表2對(duì)比可知，一期球磨—分級(jí)作業(yè)分級(jí)機(jī)溢流細(xì)度大、返砂比高、分級(jí)效率低是導(dǎo)致其處理能力低于理論處理能力的主要原因。

表2二期磨礦—分級(jí)作業(yè)指標(biāo)

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2改進(jìn)措施

增加分級(jí)效率高、返砂比低的水力旋流器對(duì)一期球磨產(chǎn)品進(jìn)行分級(jí)，同時(shí)配套安裝水力旋流器上料泵及管道。

2.1水力旋流器選型

球磨機(jī)給礦細(xì)度-0.074 mm 10%，作業(yè)改進(jìn)后要求溢流細(xì)度-0.074 mm 55%，處理能力30 t/h，返砂比300%，物料平衡參數(shù)計(jì)算結(jié)果見表3。

表3　物料平衡參數(shù)表

將表3結(jié)果與水力旋流器生產(chǎn)廠家的型號(hào)參數(shù)對(duì)照，確定選擇型號(hào)為FX400-GT-P水力旋流器，主要參數(shù)：進(jìn)料體積流量102.7 m3/h，給料壓力0.06～0.10 MPa，單臺(tái)處理量90～120 m3/h。

2.2上料泵選型

上料泵的性能是旋流器能否發(fā)揮最大作用的關(guān)鍵。根據(jù)旋流器的礦漿流量、濃度等，選取上料泵流量為120 m3/h。根據(jù)安裝位置、管道長度和高差要求，確定上料泵揚(yáng)程余量為15 m。

2.3安裝方案

在主廠房內(nèi)進(jìn)行磨礦—分級(jí)作業(yè)的改造。將水力旋流器安裝在一期球磨機(jī)給料機(jī)頭右上方，制作旋流器支架、溢流箱、排礦箱。水力旋流器沉砂自流至球磨機(jī)進(jìn)料端口，溢流通過管道自流至一期分級(jí)機(jī)溢流池。

水力旋流器上料泵安裝在一期分級(jí)機(jī)給料口下側(cè)，進(jìn)礦管道與分級(jí)機(jī)槽體下部連接，在管道上安裝控制閥門。為方便工藝切換，防止上料泵吸空，可在分級(jí)機(jī)槽體下部修建緩沖箱，上料泵進(jìn)礦管道與緩沖箱相連。

為防止碎鋼球及大顆粒堵塞上料泵及旋流器，安裝球磨機(jī)排礦轉(zhuǎn)篩，控制篩孔尺寸。

2.4操作要點(diǎn)

(1)單獨(dú)使用水力旋流器時(shí)將現(xiàn)分級(jí)機(jī)雙螺旋提起，分級(jí)機(jī)槽體起到緩沖池的作用。

(2)單獨(dú)使用旋流器未實(shí)現(xiàn)目的時(shí)，將分級(jí)機(jī)螺旋落至底部，使分級(jí)機(jī)與旋流器并聯(lián)，二者同時(shí)作業(yè)。

(3)當(dāng)原礦嵌布粒度較細(xì)、一段磨礦難以實(shí)現(xiàn)目的礦物單體解離時(shí)，關(guān)閉上料泵入口，將現(xiàn)分級(jí)機(jī)溢流槽單獨(dú)安裝在上料泵進(jìn)料管道，使分級(jí)機(jī)溢流由旋流器再次分級(jí)，實(shí)現(xiàn)二者串聯(lián)使用，但會(huì)降低球磨機(jī)的處理能力。

3改造效果與經(jīng)濟(jì)效益

3.1改造效果

改進(jìn)措施實(shí)施后，一期磨礦—分級(jí)作業(yè)球磨機(jī)處理能力達(dá)到30 t/h，溢流-0.074 mm粒級(jí)含量超過60%，返砂比220%，給后續(xù)浮選創(chuàng)造了良好的條件。

3.2經(jīng)濟(jì)效益

改造方案中主要設(shè)備為旋流器2臺(tái)、上料泵2臺(tái)，輔助材料為鋼塑復(fù)合管及部分鋼材，不需要另建廠房和安裝吊裝設(shè)備，總投資費(fèi)用不超過35萬元。

改造后，一期磨礦—分級(jí)作業(yè)處理能力提高了5 t/h，按每月22個(gè)工作日計(jì)，在沒有設(shè)備出現(xiàn)故障停機(jī)的前提下，每月可以提前1.8 d完成任務(wù)。一期球磨機(jī)全年開機(jī)時(shí)間減少636 h，降低電費(fèi)約 30萬元/a，大大提高了一期球磨機(jī)對(duì)礦石的適應(yīng)能力，同時(shí)避免了因作業(yè)欠產(chǎn)而使工人被動(dòng)加班的現(xiàn)象，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度和人力成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

4結(jié)論

濟(jì)南某礦業(yè)公司選礦車間一期選礦系統(tǒng)磨礦—分級(jí)作業(yè)通過增加2臺(tái)水力旋流器和安裝配套的上料泵及管道進(jìn)行流程改造，其中旋流器型號(hào)為FX400-GT-P，上料泵流量為120 m3/h，揚(yáng)程余量15 m。安裝實(shí)施后，一期磨礦—分級(jí)作業(yè)球磨機(jī)處理能力達(dá)到30 t/h，溢流-0.074 mm超過60%，返砂比220%，提高了一期球磨機(jī)的處理能力，改善了磨礦—分級(jí)作業(yè)指標(biāo)。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了水力旋流器和螺旋分級(jí)機(jī)單獨(dú)、并聯(lián)、串聯(lián)3種工作方式的靈活切換和有效組合，使該磨礦—分級(jí)作業(yè)對(duì)礦石的適應(yīng)性大大提高，也降低了人力成本，提高了選礦車間的產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)效益。

(收稿日期2015-01-15)

張偉(1971—)，男，工程師，250101 山東省濟(jì)南市歷城區(qū)工業(yè)北路21號(hào)。