膨潤土鈉化生產(chǎn)線技術(shù)改造生產(chǎn)實(shí)踐與分析

師連波，孟祥軍

（1.建平華特北方化工有限公司，遼寧 建平 122400；2.赤峰廣業(yè)旺盛礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024200）

【礦物加工】

膨潤土鈉化生產(chǎn)線技術(shù)改造生產(chǎn)實(shí)踐與分析

師連波1，孟祥軍2

（1.建平華特北方化工有限公司，遼寧 建平 122400；2.赤峰廣業(yè)旺盛礦業(yè)有限公司，內(nèi)蒙古 赤峰 024200）

通過對(duì)老式鈉化生產(chǎn)線的工作過程分析，找出其存在的問題及產(chǎn)品指標(biāo)不穩(wěn)定的原因，對(duì)設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)改造，使鈉化生產(chǎn)線的工作條件趨于合理和科學(xué)、鈉化片指標(biāo)更加趨于穩(wěn)定、鈉化效果更加理想。

膨潤土；鈉化生產(chǎn)線改進(jìn)；工作過程；鈉化效果

目前，用于鑄造型砂膨潤土與冶金球團(tuán)膨潤土及泥漿用膨潤土的鈉化生產(chǎn)線仍存在著產(chǎn)品指標(biāo)波動(dòng)大、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定等問題。針對(duì)存在的問題，我們?cè)O(shè)計(jì)出新型組合穩(wěn)定供料的生產(chǎn)線，解決了傳統(tǒng)鈉化生產(chǎn)線難以克服的問題。

1 改造前生產(chǎn)線結(jié)構(gòu)及存在的問題

傳統(tǒng)生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程：

第一步是對(duì)輥齒破，對(duì)輥齒破上面為開放型大料斗，通常情況下由裝載機(jī)將需鈉化生產(chǎn)的原礦加入料斗中，料斗的一側(cè)加裝著振動(dòng)器，如果有較大的料塊堵住不下料時(shí)，由振動(dòng)來使料下行到齒破對(duì)輥，時(shí)常出現(xiàn)卡住不下料的情況。

這一步生產(chǎn)存在的問題是：較大的料塊加入使各種料的配比不均勻，并且有堵住不下料的情況，被迫停車來人工處理。而且有的較大的料塊在料中包埋著，刨大塊的人員根本看不到，當(dāng)裝進(jìn)料斗后堵住不下料時(shí)才顯現(xiàn)出來，這樣一來便加大了加工人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

第二步生產(chǎn)線是經(jīng)對(duì)輥齒破破碎的料自然落到輸送帶上送到下一步對(duì)輥破碎對(duì)輥上面的入料口，自然落到破碎對(duì)輥上進(jìn)行二次破碎。在這一過程中，雖然對(duì)輥上裝有鐵罩，但還是時(shí)常有石塊飛出，存在著潛在不安全因素。

這一步存在的問題是：當(dāng)有較硬的料塊與石頭存在時(shí)，當(dāng)對(duì)輥擠壓時(shí)，一是造成石塊的飛濺易擊傷工作人員，另外石塊在對(duì)輥表面長時(shí)間滑動(dòng)對(duì)對(duì)輥造成不必要的磨損。

第三步生產(chǎn)線是經(jīng)對(duì)輥再次破碎的較小塊膨潤土原料，通過帶有皮帶稱的輸送帶將料送到雙軸對(duì)相旋轉(zhuǎn)的攪拌混料設(shè)備中，這一步當(dāng)原料通過皮帶稱時(shí)，電子稱對(duì)其進(jìn)行重量稱量，并將相關(guān)的數(shù)據(jù)以電信號(hào)的方式傳送給皮帶加堿機(jī)，加堿機(jī)根據(jù)原料的多少加入一定配比量的堿于攪拌混料設(shè)備中，此時(shí)并由人工控制加一定量的水，水與膨潤土與堿通過攪拌葉旋轉(zhuǎn)攪拌混合均化，并從混料槽的一頭邊攪拌混合邊送料至另一頭的出料口。當(dāng)混合料被送到另一頭時(shí)，料通過設(shè)在攪拌槽下面的出料口自動(dòng)排出于輸送帶上并送到下一步攪拌器中進(jìn)行再次充分混合攪拌。

這一步是鈉化生產(chǎn)最為關(guān)建的一步，在現(xiàn)在的生產(chǎn)線設(shè)計(jì)中存在著加入水量不能隨著原料的多少來實(shí)現(xiàn)加水與原料多少的同步比例對(duì)加。造成原料加量大時(shí)，水的加量不足，而當(dāng)原料較少時(shí)，加水量偏高的現(xiàn)象；當(dāng)加水少時(shí)造成堿不能與膨潤土反應(yīng)具有合適的條件，鈉化效果不理想；當(dāng)加水多時(shí)，料形成較稀的半流體狀，在下步的擠壓中，造成擠壓效果差的后果，同樣造成鈉化效果的不理想。同時(shí)，當(dāng)加水量過高時(shí)，在以后的對(duì)輥擠壓時(shí)出現(xiàn)攪拌料在擠壓對(duì)輥上滑動(dòng)，不下料的現(xiàn)象。使料蓬在對(duì)輥上，被迫停車，需人工處理的現(xiàn)象，同樣加大了工人的勞動(dòng)量。

另外，在生產(chǎn)線中皮帶稱加堿信號(hào)反饋過程中，也存在加堿滯后毛病。當(dāng)原料快速增多時(shí)，此時(shí)加堿機(jī)不能快速適應(yīng)這一情況，造成料增加的初期加堿量不足；當(dāng)原料量快速減少時(shí)，這一過程中，又造成加堿過量的現(xiàn)象。還有更為嚴(yán)重的問題是生產(chǎn)者過于追求產(chǎn)量的最大化，而不注重產(chǎn)品質(zhì)量問題，在給料量大于加堿機(jī)的最大加堿量后，造成加堿比例嚴(yán)重失調(diào)。鈉化劑嚴(yán)重不足，直接影響到鈉化產(chǎn)品的質(zhì)量。

2 改造后鈉化生產(chǎn)線的結(jié)構(gòu)與原理

在實(shí)際生產(chǎn)中，影響膨潤土鈉化效果的因素有很多，但是在其他條件不變的情況下(如原料的質(zhì)量、與堿起反應(yīng)的效果等)，為提高鈉化生產(chǎn)線的鈉化效果，在原有的基礎(chǔ)之上對(duì)設(shè)備進(jìn)行了部分的改進(jìn)，減少了進(jìn)料過程中停車處理齒破料斗堵的現(xiàn)象以及加堿不均等現(xiàn)象，使加堿與加水與原料的配比更加合理、科學(xué)。

第一步是在齒破的料斗上口處加一斜坡式格篩，使較大的料塊在加入料斗時(shí)就被篩選出來，不至于造成大料塊堵住齒破口的現(xiàn)象。同時(shí)大料塊被篩出后，沒有細(xì)料掩蓋，這樣人工刨時(shí)很容易被發(fā)現(xiàn)，進(jìn)而進(jìn)行破碎操做。

第二步是在下一步對(duì)輥破碎時(shí)，采用對(duì)輥排石螺旋線槽單輥方式，使較硬的料塊與石塊通過對(duì)輥溝排出的效果，以達(dá)到排石的目的。這種設(shè)計(jì)一方面可以減少石塊在對(duì)輥上激烈撞擊飛出傷人的可能，同時(shí)減少石頭對(duì)設(shè)備的損傷，并且有提高鈉化原料純度的效果。

第三步是經(jīng)對(duì)輥破碎后的原料不直接送到皮帶稱去，而是通過加一步輸送帶，再加一步拱土機(jī)。通過加的輸送皮帶把經(jīng)對(duì)輥破碎的原料送到拱土機(jī)的儲(chǔ)料斗中，由于拱土機(jī)的料斗有較大的容積，可儲(chǔ)存多達(dá)15～20m3的鈉化原料，儲(chǔ)存在拱土機(jī)上料斗的料通過拱土機(jī)下方設(shè)定的定速定量給料輸送裝置，使鈉化原料能均勻地送入到下一步混料加堿加水設(shè)備中。增加這一設(shè)備的最大優(yōu)點(diǎn)是：由于給料的均勻定量，不會(huì)造成原料給料量超過加堿機(jī)可供加堿量的上下線，從根本上解決加堿與原料加量比例失調(diào)以及加堿不均勻的問題。由于皮帶稱反饋給加堿機(jī)的控制信息基本上沒有大的波動(dòng)，所以加堿的量也不會(huì)產(chǎn)生較大的波動(dòng)，因而加堿更加接近設(shè)定值，所以能達(dá)到更加好的鈉化效果。

由于拱土機(jī)給出的原料量基本上是一定值，所以加水量控制到一個(gè)合適的量時(shí)，不需要頻繁的調(diào)整加水的流量，形成一個(gè)合理的加水環(huán)境，對(duì)鈉化過程產(chǎn)品指標(biāo)的穩(wěn)定性打下了良好的基礎(chǔ)。還由于原料給料量的穩(wěn)定，使加水量的合理，為下一步的對(duì)輥的擠壓創(chuàng)造了適宜的工作環(huán)境，不至于因水分過高造成擠壓效果差，水少鈉化效果不理想的現(xiàn)象。另一方面，由于原料給量的均勻，避免了以前由于給料過多，整個(gè)混料攪拌槽處于大半槽，堿加在原料上面，幾乎攪拌不著的現(xiàn)象，從而達(dá)到了混料更加均勻的效果。

另外，在各部輸送帶的托輥使用上，在干料輸送時(shí)是比較適用的，但在鈉化生產(chǎn)線上應(yīng)用這種常規(guī)托輪就顯示出它的不足。通過對(duì)有關(guān)企業(yè)的走訪和對(duì)其生產(chǎn)輸送帶的觀察，使用這種托輥，都存在托輥上粘泥的問題，有的粘的嚴(yán)重的，使輸送帶不斷地抖動(dòng)，造成輸送帶動(dòng)轉(zhuǎn)跑偏以及加速磨損等不良情況。通過改變托輥的方法，將托輥換成自己加工的一種常規(guī)托輥，此托輪具有刮掉輸送帶上泥料的作用，使粘到皮帶上的泥料通過托輥的逢細(xì)掉下來，使輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)正常，更利于皮帶稱的準(zhǔn)確計(jì)量與鈉化料的輸送，有效地解決了上述問題。

在對(duì)設(shè)備使用上，由于整個(gè)加堿控制系統(tǒng)處在一個(gè)合理的工作范圍內(nèi)，對(duì)延長設(shè)備的使用年限，減少設(shè)備的故障率，提高設(shè)備的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本具有現(xiàn)實(shí)意義。

3 改造后的使用效果

新型組合式鈉化生產(chǎn)線：

第一步是由齒破上料斗帶網(wǎng)格狀篩網(wǎng)組成的齒破處理機(jī)械。

第二步是由帶除石功能的對(duì)輥破碎功能一體化的機(jī)械。

第三步是由于儲(chǔ)料與勻速供料為一體的拱土機(jī)設(shè)備，以保證供料的穩(wěn)定性。

第四步加堿與混料加水于一個(gè)攪拌設(shè)備中，進(jìn)行堿水料的混料機(jī)構(gòu)。

第五步是進(jìn)行充分混料的二次攪拌機(jī)。

第六步是共兩部對(duì)輥兩次破碎擠壓改性鈉化設(shè)備，整個(gè)輸送帶托輥均采用常規(guī)托輥。

改造后的設(shè)備由原來的50t/h控制到25～30t/h；物料的均勻度由原來的7～55t/h，下降到25～30t/h；成品水分由原來的36%到接近原料水分，到現(xiàn)在水分控制在32%～35%之間，堿與原料的配比加量得到了合理有效的解決(見下表)。

鈉化設(shè)備改造前后產(chǎn)品理化指標(biāo)對(duì)比

4 結(jié)語

通過上述鈉化生產(chǎn)線對(duì)鈉化生產(chǎn)的半成品理化指標(biāo)的測(cè)試對(duì)比，可以明顯的看出，改造后的生產(chǎn)設(shè)備，雖然從產(chǎn)量上有小幅的下降。但從產(chǎn)品的理化指標(biāo)來看，從鈉化片水分、濕壓強(qiáng)度及吸藍(lán)量等指標(biāo)的波動(dòng)減少量來分析，混料的均勻性得到了明顯的改善。而膨脹倍與膨潤值的理化指標(biāo)的提高，說明加堿量的均勻性有所提高與加水量的合理性更趨于合理，鈉化效果有了較明顯的改善，表明新的鈉化生產(chǎn)線對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量具有現(xiàn)實(shí)意義。另外輸送帶上的刮刀安裝的角度與位置，輸送帶的速度與物料拋落點(diǎn)，擠壓對(duì)輥的直徑與對(duì)輥的各部間隙及轉(zhuǎn)速，堿的純度，堿與水與原料的接觸位置等的設(shè)計(jì)這些對(duì)提高生產(chǎn)效率，改善鈉化效果都有一定的作用。

P619.255；TQ316.63

A

1007-9386(2014)05-0026-02

2014-05-06