新型智能液壓提耙濃縮機創(chuàng)新設計

王佩

摘? ?要：新型智能液壓提耙濃縮機一改老式傳統(tǒng)濃縮機周邊齒條傳動方式，采用當今國外技術領先的中心液壓驅動，并通過液壓油缸，可將整個傳動吊架及全部泥耙整體提升;入料改變過去礦漿直接進入沉淀區(qū)的方式，采用中心大給料井螺旋切線給料，使得絮凝藥劑能夠更加充分地與礦漿混合反應;獨有的液壓系統(tǒng)壓力傳感器自動感應液壓系統(tǒng)油壓，并間接反映刮泥扭矩大小，從而反映入料波動情況并實現(xiàn)自動提升（降）泥耙;通過安裝在池內超聲波泥水界面儀及池底的壓差傳感器，可實時監(jiān)測泥層沉淀情況，并準確調節(jié)絮凝藥劑的添加量，真正做到了合理降低生產(chǎn)成本。

關鍵詞：智能液壓提耙濃縮機? 創(chuàng)新設計? 技術分析

中圖分類號：TH137? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）03（a）-0093-02

隨著科技的不斷進步、企業(yè)對人性化管理不斷重視、土地資源越來越稀缺，對濃縮機的性能及效率提出了更高的要求，智能化、人性化發(fā)展與高效率是濃縮機發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)周邊齒條傳動濃縮機的一些弱點被不斷暴露出來。尤其是由于斷電，調試運行階段等原因導致濃縮池進料不穩(wěn)定，濃縮機不能及時排泥的現(xiàn)象發(fā)生，過多過厚的泥層將濃縮機刮泥耙埋住。一旦發(fā)生此類現(xiàn)象，濃縮機便無法繼續(xù)工作。而且事后的清理池內集泥及恢復設備運轉極為麻煩，工作量很大。因此，智能液壓提耙濃縮機也被更加重視和關注，應運而生。

1? 國外濃縮機使用情況

耙式濃縮機是用于選礦行業(yè)中精礦、中礦、尾礦的濃縮脫水設備。2000年以前國內普遍使用周邊齒條（或膠輪）傳動濃縮機，從20世紀末開始在國內各大中型選鐵廠投入使用，各項工藝指標均達到了設計要求。周邊齒條傳動濃縮機傳動桁架利用鋼制車輪在周邊池體上的固定鋼軌上行走，利用單一電機、減速機驅動大齒輪，通過大齒輪與固定齒條嚙合傳遞扭矩，從而推動傳動桁架繞濃縮池中心旋轉。該機型具有傳遞扭矩大，可適應大型池體的特點。鑒于周邊齒條傳動濃縮機入料量波動適應性差;添加絮凝藥劑時，藥劑反應不充分、效果差等缺點。該機國外選礦廠應用普遍，但在國內，由于進口濃縮機設備費用昂貴，維護成本較高，所以在國內只有少數(shù)大型國有選礦廠在使用進口濃縮機。

2? 我國智能液壓提耙濃縮機結構、工作原理及智能化控制系統(tǒng)的設計

2.1 設備結構及工作原理

ZNZY智能型液壓提耙濃縮機利用固體物料在液體中的重力自然沉淀，小顆粒絮凝沉淀理論使得固液之間分離。ZNZY智能型液壓提耙濃縮機的驅動系統(tǒng)通過安裝螺栓固定在中心安裝柱頂上。驅動系統(tǒng)由固定部分和轉動部分組成，兩者之間通過大型回轉支撐聯(lián)接。安裝在固定體上的液壓馬達及減速機直接帶動小齒輪旋轉。小齒輪通過與回轉支撐的內齒輪嚙合，從而驅動回轉支撐內圈旋轉。驅動系統(tǒng)轉動部分通過固定螺栓與回轉支撐內圈聯(lián)接。方型吊架通過固定螺栓安裝在驅動系統(tǒng)轉動部分下部，跟著轉動體一塊繞池中心回轉。在方型吊架下部的四個面上分別固定大小泥耙各兩個，大小泥耙成對稱布置，可以有效平衡泥耙運行時的傾覆力矩。在每一個泥耙底部均安裝有刮泥耙齒，按照對數(shù)螺旋線制作耙齒弧線，可以有效減小刮泥扭矩，增加刮泥效率。在驅動系統(tǒng)固定體上方通過兩根H型鋼把工作橋架以及中央操作平臺固定在一塊。液壓系統(tǒng)及現(xiàn)場就地控制箱分別放置在操作平臺的兩個角上。

絮凝藥劑投加口分散在給料井的幾個位置，礦漿自給料管切向進入中心給料井，與多個藥劑投加點投加的藥劑在礦漿切向給料沖擊力作用下在給料井中充分混合反應。部分浮選尾礦礦漿中夾雜的氣泡通過給料井中的格柵作用與礦漿分離。礦漿經(jīng)給料井下部反射板均勻斜向下進入礦漿沉淀層。大顆粒通過絮凝藥劑攜帶著小顆粒很快沉淀下來。濃縮機泥耙不斷旋轉，由耙齒將沉淀下來的泥漿刮至池中心集泥坑。中心集泥坑中的泥由泥漿泵通過管道泵送至下一工段，如尾礦進尾礦庫，中礦進下道選礦點，精礦進脫水間。

2.2 智能化控制系統(tǒng)的設計

2.2.1 控制系統(tǒng)的組成及功能

現(xiàn)場就地控制箱一面，控制柜內有各種控制接觸器等，控制面板有各操作按鈕并配備智能觸摸屏。采用西門子S7-200PLC（CPU226）控制器及擴展模塊作為控制核心，并配智能傳感器來監(jiān)測各點運行參數(shù)情況，同時輸入給PLC控制器。采用LED-800壓力傳感器自動感應液壓系統(tǒng)壓力，并將壓力信號發(fā)送至PLC控制器。采用羅斯蒙特2051L壓差傳感器自動感應池底液面壓力，實時監(jiān)測池內集泥情況，并將壓力信號發(fā)送至PLC控制器。采用Inter Ranger DSP300超聲波泥水界面儀自動感應池清水層與沉淀層界面高低情況，實時監(jiān)測泥層沉淀情況，并將信號發(fā)送至PLC控制器。

2.2.2 控制系統(tǒng)自動控制、調節(jié)的外圍設備

ZNZY智能型液壓提耙濃縮機通過PLC控制器將設備運行控制信號實時傳送到選廠中央集中控制室，并實現(xiàn)與其余外圍設備聯(lián)機運行。濃縮機外圍相關設備包括進漿泵及其控制閥門、投藥泵及其控制閥門、排泥泵及其控制閥門。通過感應泥耙扭矩大小隨時調節(jié)本機刮泥轉速，并控制泥耙的提升（降），同時將此信號傳輸?shù)街醒肟刂剖也⑼ㄟ^控制室集中調節(jié)進漿泵及其控制閥門以調節(jié)進漿量。通過感應池內清水層與沉淀層之間的界面上下波動情況，可實時反映礦漿中顆粒沉淀情況，并將此信號傳輸?shù)街醒肟刂剖也⑼ㄟ^控制室集中調節(jié)加藥泵及其控制閥門以調節(jié)加藥量。通過感應池內泥水壓力差反映出池內泥層厚度情況，并將此信號傳輸?shù)街醒肟刂剖也⑼ㄟ^控制室集中調節(jié)排泥泵及其控制閥門以調節(jié)排泥量。

3? 新型智能液壓提耙濃縮機的關鍵技術與創(chuàng)新

3.1 液壓多點負載感應驅動系統(tǒng)

ZNZY智能型液壓提耙濃縮機采用了多個液壓馬達對設備進行驅動，多個馬達統(tǒng)一由一個負載感應柱塞泵進行供油。負載感應柱塞泵可根據(jù)負載壓力隨時調節(jié)輸出的液壓油壓力及流量。使得泥耙的轉速變得可調。真正做到濃縮機的刮泥量根據(jù)進漿量的變化而變化。

3.2 負載感應液壓自動提（降）耙

ZNZY智能型液壓提耙濃縮機利用壓力傳感器對驅動液壓壓力進行實時監(jiān)測。當發(fā)現(xiàn)壓力達到提耙設定壓力值時，便通過液壓油缸將刮泥耙整體提升。當發(fā)現(xiàn)壓力達到降耙設定壓力值時，泥耙便自動下落。

3.3 中心大給料井螺旋切向給料

中心大給料井固定在中央操作臺底部，由內筒和外筒組成。桶內設置用型鋼拼焊的擾水格柵。進漿口設計成與外筒切向進入。由進漿管進入的礦漿在內外筒之間成圓柱螺旋下降，在給料井內不斷旋轉。絮凝藥劑投加點在給料井多個位置分散布置。礦漿不斷與絮凝藥劑接觸并在擾流格柵的作用下充分混合反應，大小顆粒被絮凝劑粘連在一起形成密實的礬花。反應好的礦漿在給料井底部由反射板反射至池內沉淀區(qū)域。

3.4 創(chuàng)新點

在很多精礦及部分中礦的濃縮過程中由于不能使用絮凝藥劑，所以如何加快顆粒的沉降速度，減少沉降面積成為了難題。ZNZY智能型液壓提耙濃縮機利用給料井內外濁水與清水的液面高差，使一部分筒外清水進入到剛給入的礦漿之中，降低給礦濃度，減小顆粒沉降阻力，加速了顆粒的沉降速度。在現(xiàn)實應用中該技術發(fā)揮了很好的效果。

4? 結語

我國改革開放以來經(jīng)濟發(fā)展迅速，能源需求緊張，各地都在不斷擴大礦產(chǎn)資源的開發(fā)。濃縮機尤其是高效濃縮機的需求市場越來越大，ZNZY智能型液壓提耙濃縮機屬于國內領先技術，且費用低，效率高，值得在業(yè)內廣泛推廣應用。

參考文獻

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