橡膠襯板在金源選礦廠球磨機(jī)中的應(yīng)用

秦冠迎 劉民衛(wèi) 趙 俊 馬國(guó)聞

(河南金源黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司)

選礦廠球磨機(jī)襯板主要起兩個(gè)作用：一是保護(hù)球磨機(jī)的筒體，襯板將緊緊依附在筒體內(nèi)側(cè)，保護(hù)筒體不被鋼球及礦物料進(jìn)行直接沖擊和摩擦，減少筒體的磨損；二是調(diào)整研磨體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，球磨機(jī)襯板有多種不同形式，可利用不同形式的襯板來(lái)調(diào)整鋼球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而增強(qiáng)磨礦效率。一般選礦廠所用襯板8個(gè)月需要更換1次，所以使用合理材質(zhì)的襯板將對(duì)選礦廠的生產(chǎn)起到至關(guān)重要的作用，將對(duì)選礦廠生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)和技術(shù)管理產(chǎn)生極大的推動(dòng)作用。

河南金源黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司是集采、選、冶一條龍生產(chǎn)的黃金礦山企業(yè)，其選礦工藝為重選+浮選。礦山選礦工藝中最重要的環(huán)節(jié)是磨礦系統(tǒng)，選礦廠總生產(chǎn)成本的40%將用以磨礦環(huán)節(jié)，其中大約一半用于球磨機(jī)的襯板及鋼球消耗，另一半用于磨礦能源消耗。磨礦處理量決定著企業(yè)的生產(chǎn)能力，因此，為加大磨礦系統(tǒng)的技改力度，充分發(fā)揮磨礦機(jī)的作用，提高磨礦機(jī)的生產(chǎn)率，增加處理量，降低能耗、鋼耗，是企業(yè)挖潛、增效的關(guān)鍵所在。為此，河南金源選礦廠針對(duì)球磨機(jī)原使用的錳鋼襯板在生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中暴露出一系列問(wèn)題，進(jìn)行了改造研究。

1 原錳鋼襯板使用中存在的問(wèn)題

高錳鋼襯板的使用一直在國(guó)內(nèi)各類金屬礦山的干式、濕式球磨機(jī)中占主導(dǎo)地位。高錳鋼襯板具有高耐磨、高韌性、高性價(jià)比、適應(yīng)性能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的生產(chǎn)使用表明，高錳鋼襯板磨損較快、容易斷裂、壽命短，鋼耗能耗較高且安裝困難，噪聲過(guò)大，很多工人會(huì)因此出現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)障礙。目前，國(guó)外已基本不使用該種襯板，但在國(guó)內(nèi)大部分金屬礦山仍然廣泛沿用，但該種高錳鋼襯板已不能適應(yīng)當(dāng)前的經(jīng)濟(jì)磨礦和雙增雙節(jié)的需求[1]。

金源選礦廠年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為120萬(wàn)t，選礦廠磨礦工藝流程為一段兩閉路，磨浮車(chē)間內(nèi)的球磨機(jī)為MQY4.27 m×6.1 m溢流型球磨機(jī)，使用的是錳鋼襯板，由于襯板磨損較快，每間隔7—8個(gè)月需要進(jìn)行1次大修，將磨損的襯板更換掉。該種錳鋼襯板在生產(chǎn)使用中存在的主要問(wèn)題有:磨礦能(電)耗大，鋼球消耗大，噪聲強(qiáng)度高，使用時(shí)間短，人員工作量及勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)較高，檢修時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題。為了降低能耗鋼耗，延長(zhǎng)襯板的使用壽命，減少噪音及維修時(shí)間，選廠決定更換使用橡膠復(fù)合襯板。

2 橡膠襯板的性能特點(diǎn)

(1)降低磨礦能耗，提高能源效率。選礦廠本著“降本增效，優(yōu)化五率”的理念，在不影響正常生產(chǎn)的同時(shí)，最大限度的降低磨礦單位能源消耗，以提高磨礦環(huán)節(jié)的能源效率。橡膠襯板厚度薄、重量輕、受沖擊時(shí)可以變形，同等條件下，運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷減輕，磨礦單位電耗均有明顯降低的趨勢(shì)，節(jié)省了磨礦成本，經(jīng)濟(jì)效益得到了很大的提高。橡膠襯板與錳鋼襯板使用對(duì)比情況見(jiàn)表1。

(2)耐磨性較好，使用壽命延長(zhǎng)。在國(guó)內(nèi)各類濕式球磨機(jī)中，傳統(tǒng)的高錳鋼襯板不適宜做球磨機(jī)襯板，因?yàn)殄i鋼襯板具有腐蝕磨損較快、容易斷裂、壽命短、鋼耗能耗較高的缺點(diǎn)，其中以腐蝕磨損最為

表1 橡膠襯板與錳鋼襯板的對(duì)比情況

突出。而橡膠襯板是由一種高彈性材料制作而成，用其制作濕式球磨機(jī)襯板，不受礦漿腐蝕磨損作用的影響，抗腐蝕磨損性能比高錳鋼襯板強(qiáng)很多，橡膠襯板的彈性也能夠吸收較大尺寸的磨礦介質(zhì)產(chǎn)生的沖擊，從而保護(hù)磨機(jī)結(jié)構(gòu)。所以，橡膠襯板在濕磨生產(chǎn)中顯示出良好的耐磨特性，可以延長(zhǎng)襯板和傳動(dòng)齒輪的使用壽命，其使用壽命是錳鋼襯板的1.5～2.5倍[2]。

(3)降低生產(chǎn)噪聲，改善磨礦環(huán)境。選礦廠磨礦車(chē)間噪音的主要來(lái)源是球磨機(jī)運(yùn)行中產(chǎn)生的高輕度噪聲，球磨機(jī)的噪聲污染日益加劇，強(qiáng)烈噪聲對(duì)工人的健康構(gòu)成了較大的威脅。錳鋼襯板磨機(jī)的生產(chǎn)噪聲很大，金源選礦廠球磨機(jī)的噪聲一般為100～105 dB，大大超過(guò)了環(huán)保規(guī)定，嚴(yán)重危害工人的聽(tīng)覺(jué)健康。磨礦車(chē)間工人在噪聲環(huán)境下工作，在強(qiáng)烈噪聲的持續(xù)作用下，會(huì)引起聽(tīng)覺(jué)器官形態(tài)改變，即發(fā)生器質(zhì)性病變，引起聽(tīng)力下降，甚至職業(yè)性耳聾。因此，控制球磨機(jī)運(yùn)行噪聲是現(xiàn)代化選廠文明生產(chǎn)的重要進(jìn)展方向。由于橡膠襯板是一種高彈性材料制作的襯板，當(dāng)磨礦介質(zhì)撞擊橡膠襯板時(shí)，它可以緩解沖撞摩擦?xí)r產(chǎn)生的噪音，從而減少噪音污染，改善磨礦車(chē)間的工作環(huán)境，保障工人的身心健康[3]。

(4)襯板重量輕，安裝簡(jiǎn)單安全。橡膠襯板比高錳鋼襯板輕。一塊高錳鋼襯板重量一般約為400 kg，給運(yùn)輸和安裝都帶來(lái)不便，在大修裝卸襯板時(shí)，經(jīng)常會(huì)有因襯板太重而導(dǎo)致工人受傷的事件發(fā)生，且工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大。而單塊橡膠襯板僅60 kg左右，較重的單塊提升條也不超過(guò)200 kg，不足高錳鋼襯板重量的一半，可有效減輕檢修襯板的勞動(dòng)強(qiáng)度、避免裝卸襯板的危險(xiǎn)事故，保障作業(yè)人員安全，節(jié)省安裝時(shí)間和維修費(fèi)用，相對(duì)提高球磨機(jī)的作業(yè)率。

3 使用橡膠襯板前后生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比

球磨機(jī)使用橡膠襯板前后生產(chǎn)指標(biāo)對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 使用橡膠襯板前后生產(chǎn)指標(biāo)

由表2可知，球磨機(jī)使用橡膠襯板后，處理能力由3 500 t/d提高至3 580 t/d，總回收率提高了0.39個(gè)百分點(diǎn)，球磨機(jī)使用前后排礦細(xì)度-0.074 mm粒級(jí)含量分別為20.56%和19.25%；使用橡膠襯板的結(jié)果表明，排礦細(xì)度、磨礦濃細(xì)度均能保持在使用錳鋼襯板的水平。

4 使用橡膠襯板前后經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比

使用橡膠襯板前后經(jīng)濟(jì)效益分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 使用橡膠襯板前后經(jīng)濟(jì)效益分析

由表3可知，使用橡膠襯板后，鋼耗及電耗較之前均有所下降，合計(jì)下降0.27元/t，按年處理礦石105萬(wàn)t計(jì)算，使用后每年可節(jié)省成本28萬(wàn)元以上，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

5 結(jié) 語(yǔ)

河南金源黃金公司選礦廠采用橡膠復(fù)合襯板替代原高錳鋼襯板后生產(chǎn)實(shí)踐表明，有效延長(zhǎng)了球磨機(jī)襯板的使用周期，降低了磨礦能耗、鋼耗，降低了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少了維修作業(yè)時(shí)間，提高了人員大修作業(yè)的安全系數(shù)，降低了球磨機(jī)噪音，極大地改善了人員工作環(huán)境；并且球磨機(jī)的生產(chǎn)能力及各產(chǎn)品細(xì)度較使用高錳鋼襯板時(shí)均有提高，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。