淺析前置篩分工藝改造對破碎生產(chǎn)效率提升的影響

楊益強(qiáng)，劉賀

（八鋼礦山事業(yè)部巴州敦德礦業(yè)有限責(zé)任公司，新疆 和靜 841300）

1 破碎生產(chǎn)線情況簡介

本套生產(chǎn)線為美國全進(jìn)口設(shè)備，總投資額3000 萬元，于2016 年10 月建成投產(chǎn)，生產(chǎn)規(guī)模150 萬t/年，日處理量5000t，主要破碎原料為鐵礦石原礦，入破粒度≤650mm，破碎成品篩分粒度≤12mm。本套生產(chǎn)線包含給料礦倉（含棒條振動給料機(jī)）、鄂破、中碎圓錐破、細(xì)碎圓錐破、振動篩分機(jī)和9 條輸送皮帶，工藝布置圖如圖1。

圖1

原礦倒入給料礦倉后，通過棒條給料機(jī)控制步進(jìn)振動均勻向鄂破喂料口輸送，在此過程中，原礦料中粒度塊度＜100mm 的，直接通過棒條給料機(jī)棒條間隙落到1#皮帶機(jī)上，輸送至中破圓錐機(jī)料倉；原礦粒度塊度≥100mm 的，通過棒條給料機(jī)步進(jìn)振動進(jìn)入鄂破喂料口，經(jīng)鄂破動、定齒板擠壓破碎后，再落在1#輸送帶上，進(jìn)入中破圓錐機(jī)料倉，進(jìn)行后續(xù)破碎工序，最后通過振動篩分機(jī)進(jìn)行篩分，篩分后的篩上礦料（粒度＞12mm）通過皮帶機(jī)輸送至細(xì)碎圓錐破進(jìn)行再次破碎后返回成品礦篩分，篩分篩下礦料（粒度≤12mm），作為破碎成品礦料運(yùn)至選礦加工廠。

2 實(shí)際生產(chǎn)中存在的問題

（1）1#輸送帶正常運(yùn)行輸送能力為221t/h，當(dāng)增大給礦量后，大量的粉細(xì)礦料以及通過鄂破進(jìn)行初破后的礦石料超過1#輸送帶能力，時常造成輸送皮帶跳停，生產(chǎn)線停機(jī)處理，不僅影響生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，而且也造成了過大的清理勞動強(qiáng)度。

（2）雨雪天氣下，原礦中粉細(xì)礦料進(jìn)入水汽后形成凝聚黏結(jié)，造成皮帶機(jī)頭及表面濕料較多，極易造成皮帶打滑、跑偏、拉繩誤操作等故障，造成設(shè)備異常停機(jī)，對現(xiàn)場人員衛(wèi)生清理和檢修作業(yè)安全造成較大影響，增加了人工勞動強(qiáng)度和檢修物資消耗，降低了設(shè)備作業(yè)率。

（3）原礦中≤12mm 粒度的粉細(xì)礦料占原礦30%左右，這部分滿足成品粒度要求的粉細(xì)料，經(jīng)鄂破、中破、細(xì)破、篩分流程后進(jìn)入成品料倉，在這過程中，不僅增大了破碎工藝加工成本，同時，一些過細(xì)的粉泥顆粒礦料在整個破碎環(huán)節(jié)中直接影響破碎設(shè)備的性能發(fā)揮，對整個生產(chǎn)產(chǎn)能提升產(chǎn)生不好的影響。

①根據(jù)礦物力學(xué)性質(zhì)分析，粒度越粗微裂縫越多，機(jī)械強(qiáng)度越差，越易破碎；而粒度越細(xì)則機(jī)械強(qiáng)度越好，越難破碎。礦石破碎方法和分段破碎過程隨破碎粒度的變細(xì)，其抗破碎的能力也越強(qiáng)。效率下降，能耗大幅度上升。被破碎顆粒粒度越細(xì)，大塊礦石夾雜在粉礦中難以完全破碎，造成大量返料進(jìn)入細(xì)碎圓錐機(jī)再次破碎，破礦效率難以提升。原礦中粉細(xì)礦較多，設(shè)備無用功多，設(shè)備磨損、資源浪費(fèi)大。

②鄂破和圓錐破作業(yè)時細(xì)粉料集聚在破碎腔內(nèi)；當(dāng)?shù)V石中含泥量或粉細(xì)礦量較多時，這些細(xì)粒物料會因濕度增加而結(jié)團(tuán)或粘在粗粒礦石上，從而增加了礦石的粘性，降低破碎過程的排礦速度，堵塞破碎腔，嚴(yán)重時甚至使破碎過程無法進(jìn)行?，F(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)因堵塞破碎腔造成異常停機(jī)，增加了人工勞動強(qiáng)度，降低設(shè)備使用壽命。

③粉細(xì)礦料經(jīng)篩分機(jī)篩板時，水汽作用下黏結(jié)過多，堵塞篩板網(wǎng)孔，造成下料困難，需人工清理，延誤生產(chǎn)進(jìn)度。

3 工藝改造實(shí)施

為提高破碎系統(tǒng)產(chǎn)能，減少滿足成品粒度要求的粉細(xì)料進(jìn)入破碎系統(tǒng)，降低設(shè)備磨損及現(xiàn)場清理強(qiáng)度，企業(yè)生產(chǎn)和設(shè)備作業(yè)人員實(shí)施了如下改造。

3.1 工藝改造思路

將含大量粉細(xì)礦料的破碎原礦料在進(jìn)入鄂破前進(jìn)行先期篩分，使?jié)M足成品礦要求的粉細(xì)料（≤12mm 粒度）分離出來，直接收集儲運(yùn)至破碎成品礦礦倉。減少細(xì)粉礦料進(jìn)入后續(xù)工藝，減少設(shè)備磨損和能源浪費(fèi)。

3.2 工藝改造實(shí)施

增設(shè)1 臺復(fù)擺式振動篩，1 條接料輸送皮帶、1 條返料輸送皮帶和1 條成品皮帶。

對棒條給料機(jī)落料倉下部進(jìn)行改造，安裝一條接料輸送皮帶，給料礦倉中的礦料經(jīng)棒條給料機(jī)后，粒度小于100mm的礦料直接通過棒條間隙落入接料輸送皮帶，輸送至前置振動篩，進(jìn)行先期篩分，將粒度≤12mm 的粉細(xì)礦料，通過篩下經(jīng)成品皮帶輸送至成品料場；篩上粒度＞12mm 的粉礦由返料輸送皮帶輸送至原生產(chǎn)線2#輸送皮帶，與通過鄂破破碎的初破礦料一起輸送至中碎圓錐機(jī)進(jìn)入下一道破碎環(huán)節(jié)。改造后工藝布置圖如圖2。

圖2

4 改造后效果

4.1 破碎產(chǎn)能提升效果

經(jīng)投用后正常使用6 個月測算：

原礦中粉細(xì)礦料占比30%，通過前置篩分后15%以上的粉細(xì)礦料，可直接進(jìn)入成品料堆，破碎生產(chǎn)線日破碎處理量由5000t 左右提高6000t 左右，年成品礦增加16 萬t，年直接經(jīng)濟(jì)效益320 萬元以上。

4.2 降低設(shè)備故障停機(jī)率

工藝改造前，設(shè)備月作業(yè)率68%左右，因粉細(xì)礦料造的的堵料、壓料等停機(jī)故障不低于10 次/月，每次停機(jī)處理2h。

工藝改造后，設(shè)備月作業(yè)率提升至70.4%左右，因粉礦停機(jī)故障3 次/月，停機(jī)時間1h。設(shè)備作業(yè)率顯著提高，間接提高年破碎成品礦產(chǎn)量3.5 萬t，間接經(jīng)濟(jì)效益46.7 萬元。

4.3 減少設(shè)備備件物資消耗

以粉細(xì)礦料影響圓錐機(jī)襯板磨損周期計算，改造前圓錐機(jī)襯板更換周期為2 個月；改造后圓錐機(jī)襯板更換周期為4個月，中破和細(xì)破圓錐機(jī)動定錐襯板各1 套采購價格為5 萬元，年累計節(jié)約備件消耗費(fèi)用15 萬元。

5 結(jié)語

綜上所述，通過增加前置篩分工藝改造后，破碎生產(chǎn)線產(chǎn)能大幅提升，設(shè)備故障事故率顯著降低，不僅取得了良好的經(jīng)濟(jì)效果，同時使生產(chǎn)線更好地發(fā)揮了使用價值，為后續(xù)工藝生產(chǎn)打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。破碎系統(tǒng)是連續(xù)生產(chǎn)線，通過改進(jìn)生產(chǎn)工藝，消除粉細(xì)礦料對破碎設(shè)備性能的影響，對礦山企業(yè)破碎生產(chǎn)有較大的借鑒意義。