鐵礦用電指標(biāo)優(yōu)化實(shí)踐

張曉煜（山東金嶺鐵礦，山東淄博255000）

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鐵礦用電指標(biāo)優(yōu)化實(shí)踐

張曉煜
（山東金嶺鐵礦，山東淄博255000）

摘要：山東金嶺鐵礦選礦廠通過(guò)采取優(yōu)化生產(chǎn)控制、空氣能改造、淘汰耗能設(shè)備、照明改造、推廣使用變頻器等節(jié)能降耗措施，各項(xiàng)用電指標(biāo)顯著改善，2015年選礦廠尖峰比例、峰谷差平均值分別為37.09%和1.29，各項(xiàng)節(jié)能改造年節(jié)約費(fèi)用約43.4萬(wàn)元。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)單耗；峰谷用電；原礦品位；變頻器

1　前　言

2014年山東金嶺鐵礦選礦廠鐵精粉產(chǎn)量123萬(wàn)t，生產(chǎn)單耗23.95 kW·h/t，順利完成全年節(jié)能降耗的目標(biāo)。但2015年受采場(chǎng)出礦品位降低、金鼎礦占原礦比例上升、壓濾生產(chǎn)等因素的影響，選礦廠各項(xiàng)用電指標(biāo)均大幅高于2014年，為此，選礦廠積極探索、推行新的設(shè)備運(yùn)行方式及用電管理方式，以實(shí)現(xiàn)全年節(jié)能降耗目標(biāo)。

2　影響選礦廠用電指標(biāo)的主要因素

2.1原礦品位降低

選礦廠共有鐵山、召口、侯莊、金鼎4個(gè)采場(chǎng)，2015年以來(lái)，前3個(gè)采場(chǎng)的礦石品位較2014年有所降低，而且由于礦石供應(yīng)比較緊張，外購(gòu)了一部分礦石，其品位僅為36%，比2014年同期平均41.87%的品位下降了1.22%，造成選比增大，從而導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行時(shí)間增加，而鐵精礦產(chǎn)量卻減少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，前9個(gè)月細(xì)碎電機(jī)比2014年同期多運(yùn)行了579 h，球磨電機(jī)多運(yùn)行了1 002 h，破碎量比2014年同期增加9萬(wàn)余t，磨礦量增加9萬(wàn)t，而鐵精粉的產(chǎn)量比去年同期減少4萬(wàn)余t，原礦品位降低大約增加了5%的鐵精礦單耗。

2.2外購(gòu)礦和金鼎礦的比例增加

金鼎礦的礦石較硬，難破碎、難磨，而外購(gòu)礦比金鼎礦更難破碎、難磨，這不但造成每小時(shí)破碎量的降低，也造成了入磨量的降低，因此，生產(chǎn)同樣數(shù)量的鐵精粉，主要設(shè)備的運(yùn)行時(shí)間要延長(zhǎng)，造成鐵精單耗大幅上升。2015年前9個(gè)月，金鼎礦、外購(gòu)礦的處理量占總處理量的22.97%，而2014年同期則為20.03%，據(jù)統(tǒng)計(jì)，處理外購(gòu)礦的鐵精單耗比處理另外3個(gè)采場(chǎng)礦石時(shí)增加了9 kW·h/t。

2.3壓濾增加生產(chǎn)用電

2014年選礦廠的尾礦一般通過(guò)尾礦泵直接排入尾礦庫(kù)，而2015年以來(lái)，由于采場(chǎng)充填的需要，尾礦先排到濃縮池，然后經(jīng)壓濾機(jī)排水，剩下濾餅做充填用料。由于壓濾工段一直生產(chǎn)，比2014年多用電509 256 kW·h，使鐵精粉單耗提高了0.55 kW·h/t。

2.4采場(chǎng)出礦濕度大

2015年8月，采場(chǎng)的礦石濕度大，造成74 m和49 m振動(dòng)篩篩分困難，嚴(yán)重影響篩分效率，造成破碎效率降低。為保證5臺(tái)球磨供料，碎礦系統(tǒng)不得不延長(zhǎng)峰期用電時(shí)間。粗碎、細(xì)碎運(yùn)行時(shí)間延長(zhǎng)，直接影響峰谷調(diào)控和用電單耗，造成峰谷差僅為0.59，遠(yuǎn)低于0.9的目標(biāo)值。

3　優(yōu)化用電指標(biāo)措施

3.1優(yōu)化生產(chǎn)控制

選礦廠磨選設(shè)備均連續(xù)運(yùn)行，要實(shí)現(xiàn)峰谷調(diào)控，只能從碎礦間斷運(yùn)行設(shè)備入手。為避免高峰特別是尖峰時(shí)段用電，做到高峰讓電，削峰填谷，碎礦工段將“停車交接班”改為“開(kāi)車交接班”，用電峰期再停車檢修，即供料緊張時(shí)（10：30～11：30、19:00～21:00）停車檢修，其他時(shí)間運(yùn)行，優(yōu)先避開(kāi)尖峰用電。供料不緊張時(shí)（8：30～11：30、18:00～23:00）停車進(jìn)行檢修，避開(kāi)整個(gè)用電峰期。措施實(shí)施后，碎礦峰期用電由30%降到26%左右，其中，尖峰比例由42%左右降到26%，避峰填谷效果明顯。

3.2空氣能改造

空氣能熱水機(jī)組是一種不受資源限制的節(jié)能環(huán)保熱水供應(yīng)裝置，目前已廣泛應(yīng)用于浴池、賓館、別墅、工廠等需要熱水熱源的場(chǎng)所。空氣能熱水機(jī)組是以少量電能為驅(qū)動(dòng)力，以制冷劑為載體，不斷地吸收空氣中的低品位熱能，通過(guò)壓縮機(jī)做功轉(zhuǎn)化為可用的高品位熱能，再將高品位熱能釋放到水中制取生活熱水（最高溫度可達(dá)60℃）。

2015年，選礦廠將2臺(tái)18 kW空氣能機(jī)組用于職工浴池。以前選礦廠洗浴方式全部為淋浴，熱水與冷水混合使用，熱水全部用蒸汽加熱，每天熱水用量20余t左右，選礦廠浴池鍋爐使用天然氣約5 t，天然氣1 a費(fèi)用約為36.5萬(wàn)元，而改為空氣能機(jī)組以后，年節(jié)約費(fèi)用約27.3萬(wàn)元，空氣能投資費(fèi)用約17萬(wàn)元，1 a可收回成本（忽略空氣能設(shè)備維修費(fèi)用）。

3.3淘汰耗能設(shè)備

選礦廠共有6臺(tái)變壓器，總?cè)萘繛? 375 kVA，其中，碎礦、2#配電室及回水變壓器均屬于SJL系列的高耗低能設(shè)備。近年來(lái)，已先后對(duì)中央配電室東變、西變以及回水、2#配電室等4臺(tái)變壓器進(jìn)行擴(kuò)容改造，總?cè)萘窟_(dá)5 810 kVA，其中，將SJL系列的高耗低能的變壓器更換為S9系列的節(jié)能型變壓器，并更換部分電力電纜，減少線路損耗，提高用電的安全可靠性。此外，逐步淘汰廠內(nèi)高能耗的老式電機(jī)，在浮選、分級(jí)機(jī)等全廠各個(gè)崗位，用新型Y系列電動(dòng)機(jī)代替JO系列電機(jī)，以提高電機(jī)功率因數(shù)。

3.4照明改造

選礦廠磨選廠房原使用照明燈具為投光燈和普通節(jié)能燈，燈具的功率大、效率低，現(xiàn)場(chǎng)照明狀況不能滿足生產(chǎn)照明要求，特別是二三班時(shí)，不利于現(xiàn)場(chǎng)操作人員對(duì)礦漿濃度、浮選氣泡顏色和厚度的準(zhǔn)確判斷，影響工藝指標(biāo)，也不利于現(xiàn)場(chǎng)安全生產(chǎn)。球磨浮選廠房燈具改造后配備情況見(jiàn)表1（燈具平均照度均為82.7 lux）。

表1　改造后磨選廠房燈具配備情況

通過(guò)計(jì)算，照明改造每年可節(jié)省用電量約2萬(wàn)kW·h，節(jié)約電費(fèi)、維護(hù)費(fèi)約1.7萬(wàn)元，4 a即可收回投資成本，不僅節(jié)約了電能，還提高了照明效果。

3.5推廣使用變頻器

泵和風(fēng)機(jī)采用變速調(diào)節(jié)時(shí)，其效率幾乎不變，流量隨轉(zhuǎn)速按一次方規(guī)律變化，而軸功率按三次方規(guī)律變化，同時(shí)采用變頻調(diào)節(jié)，可以降低泵和風(fēng)機(jī)的噪聲，減輕磨損，延長(zhǎng)使用壽命，變頻器的節(jié)電率可達(dá)到23%～40%，且可延長(zhǎng)電機(jī)壽命2～4倍以上。以鼓風(fēng)機(jī)為例，選礦廠鼓風(fēng)機(jī)機(jī)房共有3臺(tái)75 kW電機(jī)，主要是為浮選選別供風(fēng)。若開(kāi)1臺(tái)設(shè)備，風(fēng)量過(guò)小，起泡量少，浮選效果差；若開(kāi)2臺(tái)設(shè)備，則風(fēng)量過(guò)大，需要關(guān)風(fēng)口閘門來(lái)控制風(fēng)量，此時(shí)，兩臺(tái)電機(jī)滿負(fù)荷運(yùn)行，造成了電能的浪費(fèi)。安裝SVF3000變頻器以后，電機(jī)頻率一般調(diào)到40 Hz，兩臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)各達(dá)自身75%風(fēng)量時(shí)就能滿足生產(chǎn)要求。根據(jù)風(fēng)機(jī)功耗計(jì)算公式，關(guān)閥調(diào)節(jié)控制風(fēng)量時(shí)，75%風(fēng)量的功耗為55 kW；變頻調(diào)節(jié)控制風(fēng)量時(shí)，75%風(fēng)量的功耗為40 kW，每年節(jié)省費(fèi)用約14萬(wàn)余元。

此外，選礦廠變頻器還應(yīng)用于三磁、板式給礦機(jī)、皮帶給礦機(jī)、巖石破碎等場(chǎng)合，取得良好的節(jié)能效果。

4　結(jié)　語(yǔ)

采用優(yōu)化用電指標(biāo)措施，鐵精粉生產(chǎn)用電單耗在克服多種不利因素影響的情況下，基本與2014年持平，各項(xiàng)節(jié)能改造年節(jié)約費(fèi)用約43.4萬(wàn)元。此外，選礦廠通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)控制，更加科學(xué)、合理、細(xì)致地安排用電時(shí)間，各項(xiàng)用電指標(biāo)顯著改善，2015年選礦廠尖峰比例、峰谷差平均值分別為37.09%和1.29，完成了37.9%和0.9的目標(biāo)指標(biāo)任務(wù)。

Optimization of Electric Parameters for Iron Mine

ZHANG Xiaoyu
（Shandong Jinling Iron Mine, Zibo 255000, China）

Abstrraacctt:: By optimizing production control, air energy transform, eliminating energy-consuming equipment, lighting energy saving measures, such as promote the use of frequency converter, the power index was improved significantly in Shandong Jin Ling iron ore concentrator. The proportion of peak, the difference of peak and valley of concentrator in 2015 averaged are 37.09% and 1.29 respectively, the various cost saving in energy saving reconstruction is about 434 000 Yuan.

Key worrddss:: production and consumption; peak electricity; ore grade

常見(jiàn)單位符號(hào)大小寫混淆示例

信息化建設(shè)

作者簡(jiǎn)介：張曉煜，男，1984年生，2008年畢業(yè)于山東科技大學(xué)自動(dòng)化專業(yè)?，F(xiàn)為山東金嶺鐵礦金鋼礦業(yè)公司工程師，從事電氣工作。

收稿日期：2015-09-30

中圖分類號(hào)：TM73

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1004-4620（2015）06-0058-02