招遠(yuǎn)某金礦選礦廠破碎系統(tǒng)技術(shù)改造及生產(chǎn)實踐

蔣琳

摘要：招遠(yuǎn)某金礦選礦廠引進(jìn)美卓礦機(jī)HP400多缸圓錐破碎機(jī)替代國產(chǎn)PYD1650短頭彈簧圓錐破碎機(jī)后，破碎系統(tǒng)存在破碎產(chǎn)品粒度及破碎能力達(dá)不到預(yù)期、生產(chǎn)材料消耗大等問題。經(jīng)分析后實施二次技術(shù)改造，通過控制原礦最大給礦粒度小于500 mm，調(diào)整破碎篩分工藝流程為三段一閉路，更換雙層圓振動篩等，破碎系統(tǒng)生產(chǎn)能力提高至2 380 t/d，提高幅度達(dá)10.70 %;雙層圓振動篩負(fù)荷率下降至74.78 %;破碎產(chǎn)品粒級組成中-5 mm高達(dá)59.79 %，磨礦系統(tǒng)鋼球消耗量下降了0.16 kg/t礦，電耗下降了1.24 kW·h/t礦，實現(xiàn)了“多碎少磨”、節(jié)能降耗。

關(guān)鍵詞：破碎;篩分;圓錐破碎機(jī);振動篩;多碎少磨;節(jié)能降耗

中圖分類號：TD921?文章編號：1001-1277（2020）06-0065-04

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A?doi：10.11792/hj20200615

招遠(yuǎn)某金礦為提高選礦廠生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)能耗，于2017年完成選礦廠破碎系統(tǒng)初次技術(shù)改造，引進(jìn)美卓礦機(jī)有限公司（下稱“美卓礦機(jī)”）HP400多缸圓錐破碎機(jī)替代原有國產(chǎn)PYD1650短頭彈簧圓錐破碎機(jī)，以期達(dá)到“多碎少磨”[1-5]，降低破碎產(chǎn)品粒度，提高選礦廠處理能力的目的[6]。自技術(shù)改造后、投料生產(chǎn)以來，破碎系統(tǒng)存在生產(chǎn)材料消耗量大，生產(chǎn)成本偏高，先進(jìn)設(shè)備優(yōu)良性能未能有效發(fā)揮等問題，達(dá)不到預(yù)期效果。為進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)系統(tǒng)，對破碎系統(tǒng)生產(chǎn)情況進(jìn)行了分析，查明了問題原因，并有針對性地再次實施了技術(shù)改造。本文對技術(shù)改造情況進(jìn)行了分析總結(jié)，可為類似選礦廠工藝優(yōu)化改造提供借鑒。

1?初次技術(shù)改造

1.1?改造方案

招遠(yuǎn)某金礦礦石類型為含金石英脈型，礦石中主要金屬礦物有黃鐵礦、黃銅礦、銀金礦和自然金等，脈石礦物主要有石英、斜長石、絹云母等。該金礦選礦廠原設(shè)計規(guī)模為2 000 t/d，破碎系統(tǒng)采用三段兩閉路破碎篩分工藝流程，見圖1。設(shè)計有效破碎時間14 h，原設(shè)計主要設(shè)備參數(shù)見表1。

選礦廠投產(chǎn)后，破碎系統(tǒng)出現(xiàn)破碎效率低，破碎產(chǎn)品粒度偏粗，主體設(shè)備不協(xié)調(diào)等問題。破碎產(chǎn)品粒度篩析結(jié)果見表2。

經(jīng)技術(shù)論證后，選礦廠將原有國產(chǎn)細(xì)碎設(shè)備PYD1650短頭彈簧圓錐破碎機(jī)更換為美卓礦機(jī)HP400多缸圓錐破碎機(jī)，2YAH2160雙層圓振動篩下層篩網(wǎng)篩孔尺寸由15 mm×30 mm調(diào)整為14 mm×28 mm，以期達(dá)到提高產(chǎn)能、降低能耗及成本的目的。初次技術(shù)改造后破碎系統(tǒng)主要設(shè)備參數(shù)見表3。

1.2?生產(chǎn)及存在問題

初次技術(shù)改造后，選礦廠破碎系統(tǒng)有效工作時間仍為14 h，生產(chǎn)能力約為2 120～2 150 t/d。破碎產(chǎn)品粒度篩析結(jié)果見表4。

初次技術(shù)改造后，破碎系統(tǒng)生產(chǎn)過程中主要存在以下幾個問題：

1）破碎系統(tǒng)生產(chǎn)能力提升幅度約為6.0 %～7.5 %，不足10 %，與技術(shù)改造設(shè)計的生產(chǎn)能力提升幅度15 %～20 %的預(yù)期存在一定差距。

2）2YAH2160雙層圓振動篩生產(chǎn)負(fù)荷過大，下層篩網(wǎng)較技術(shù)改造前損耗大，更換更為頻繁。

3）雖然破碎產(chǎn)品粒度相對變小，但變化有限，破碎作業(yè)的單位用電量及材料消耗均比改造前有所增加。綜合考慮磨礦作業(yè)成本，改造前后碎磨作業(yè)成本相差無幾。

1.3?流程考查

1.3.1?礦量計算

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，并結(jié)合《選礦設(shè)計手冊》計算公式，對初次技術(shù)改造后破碎流程礦量進(jìn)行考查計算，結(jié)果見圖2。

1.3.2?設(shè)備處理能力

根據(jù)原礦性質(zhì)及供礦條件，采用《選礦設(shè)計手冊》中相關(guān)公式及張旺等[7]提出的HP系列圓錐破碎機(jī)的選型計算方法，對初次技術(shù)改造后破碎系統(tǒng)主要設(shè)備處理能力進(jìn)行計算，結(jié)果見表5。

1.3.3?分析結(jié)果

通過礦量計算及設(shè)備處理能力計算結(jié)果對比可知：

1）在設(shè)定的設(shè)備參數(shù)下，粗碎設(shè)備負(fù)荷率為93.75 %，中碎設(shè)備負(fù)荷率為78.17 %，細(xì)碎設(shè)備負(fù)荷率為72.44 %，粗碎設(shè)備負(fù)荷率遠(yuǎn)高于中、細(xì)碎設(shè)備，破碎系統(tǒng)各破碎設(shè)備處理能力不盡協(xié)調(diào)，破碎系統(tǒng)生產(chǎn)能力受限于粗碎作業(yè)。

2）2YAH2160雙層圓振動篩上層篩的負(fù)荷率為90.35 %，下層篩的負(fù)荷率為94.23 %，其負(fù)荷率極高，遠(yuǎn)超出振動篩合理負(fù)荷率（70 %～80 %）。因此，篩分作業(yè)出現(xiàn)篩網(wǎng)磨損嚴(yán)重、更換頻繁的問題。此外，因篩分負(fù)荷率高，篩分效率下降，導(dǎo)致細(xì)碎設(shè)備給礦中粒度小于排礦口尺寸的物料過多，降低了設(shè)備處理能力并影響其性能，出現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)成本高、先進(jìn)設(shè)備發(fā)揮不出優(yōu)良性能等問題。

3）HP系列多缸圓錐破碎機(jī)系利用獨特的“顆粒間層壓破碎”作用原理實現(xiàn)破碎，使得產(chǎn)品粒級更為均勻、產(chǎn)品粒度更為細(xì)小，設(shè)備給礦的基本要求為均勻擠滿給礦[8]。根據(jù)計算結(jié)果，設(shè)備處理能力與實際給礦能力嚴(yán)重不匹配，生產(chǎn)過程易出現(xiàn)“空腔”現(xiàn)象，難以維持層壓破碎。因此，產(chǎn)品粒級組成難以得到保障，達(dá)不到預(yù)期效果。

2?二次技術(shù)改造及效果

2.1?改造方案

針對初次技術(shù)改造后存在的問題，結(jié)合上述分析結(jié)果，本著“多碎少磨、節(jié)能降耗”的原則，對破碎系統(tǒng)進(jìn)行了二次技術(shù)改造，具體如下：

1）進(jìn)一步控制原礦最大給礦粒度，降低進(jìn)入粗碎作業(yè)的最大塊度，提高粗碎設(shè)備處理能力。結(jié)合礦巖性質(zhì)、礦體特征及采礦方法，要求原礦給礦粒度控制在-500 mm。

2）調(diào)整現(xiàn)有三段兩閉路破碎篩分工藝流程為三段一閉路破碎篩分工藝流程，并進(jìn)一步優(yōu)化各破碎設(shè)備排礦口參數(shù)，以均衡各段破碎作業(yè)負(fù)荷率。二次技術(shù)改造后破碎設(shè)備參數(shù)及處理能力見表6。

3）將原有2YAH2160雙層圓振動篩更換為2YKR2460（H）雙層圓振動篩，其工作篩網(wǎng)面積為14 m2，增大了篩分面積，降低了篩分設(shè)備負(fù)荷率，提高了篩分效率。二次技術(shù)改造后，2YKR2460（H）雙層圓振動篩作為單層篩使用，上層篩起保護(hù)下層篩網(wǎng)的作用，下層篩的篩下產(chǎn)物為最終破碎產(chǎn)品。二次技術(shù)改造后篩分設(shè)備參數(shù)及處理能力見表7。

2.2?改造效果

本次改造投資主要用于雙層圓振動篩的更換，包括新設(shè)備購置費(fèi)、運(yùn)雜費(fèi)、安裝費(fèi)及舊設(shè)備拆除費(fèi)等。改造投資總金額為25.16萬元。改造效果主要有以下幾方面：

1）通過調(diào)整工藝流程，優(yōu)化各設(shè)備參數(shù)，更換雙層圓振動篩，破碎系統(tǒng)生產(chǎn)能力得到進(jìn)一步提升，在維持破碎時間14 h前提下，破碎系統(tǒng)生產(chǎn)能力由最大2 150 t/d提高至2 380 t/d，提高幅度達(dá)10.70 %。雙層圓振動篩負(fù)荷率下降至74.78 %，篩網(wǎng)平均使用壽命延長了6 d。二次技術(shù)改造后破碎系統(tǒng)數(shù)質(zhì)量流程見圖3。

2）美卓礦機(jī)HP400多缸圓錐破碎機(jī)實現(xiàn)了“擠滿給礦”，有效發(fā)揮了顆粒間層壓破碎作用，破碎產(chǎn)品最大粒度大幅減小，粒級組成更為均勻細(xì)小，實現(xiàn)了“多碎少磨”。二次技術(shù)改造后破碎產(chǎn)品粒度篩析結(jié)果見表8。

3）選礦廠磨礦系統(tǒng)生產(chǎn)材料消耗及能耗明顯降低，鋼球消耗量下降了0.16 kg/t礦，電耗下降了1.24 kW·h/t礦;碎磨作業(yè)材料消耗及電耗下降了2.05元/t礦。

3?結(jié)?語

招遠(yuǎn)某金礦選礦廠針對破碎系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題，先后2次進(jìn)行了技術(shù)改造，通過更換細(xì)碎設(shè)備為美卓礦機(jī)HP400多缸圓錐破碎機(jī)，更換篩分設(shè)備為2YKR2460（H）雙層圓振動篩，調(diào)整工藝流程，優(yōu)化破碎設(shè)備參數(shù)，控制給礦粒度等措施，實現(xiàn)了破碎系統(tǒng)各設(shè)備效能最佳化，破碎能力提高至2 380 t/d。二次技術(shù)改造后，實現(xiàn)了新引進(jìn)美卓礦機(jī)HP400多缸圓錐破碎機(jī)擠滿給礦、層間破碎，有效降低了破碎產(chǎn)品粒度，為選礦廠磨礦系統(tǒng)生產(chǎn)能力提升創(chuàng)造了條件。同時，篩分設(shè)備負(fù)荷率大幅下降，篩網(wǎng)平均壽命延長了6 d，磨礦系統(tǒng)鋼球消耗量下降了0.16 kg/t礦，磨礦電耗下降了1.24 kW·h/t礦，碎磨作業(yè)材料消耗及電耗下降了2.05元/t礦。此次改造取得了良好的效果，可為類似選礦廠工藝改造提供借鑒。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]?《選礦設(shè)計手冊》編委會.選礦設(shè)計手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1988.

[2]?李啟衡.碎礦與磨礦[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1983.

[3]?周忠尚.選礦廠設(shè)計[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1983.

[4]?《選礦設(shè)計參考資料》編寫組.選礦設(shè)計參考資料[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1972.

[5]?吳鵬，郭順磊，李家山，等.新疆某選礦廠破碎系統(tǒng)改造[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2014（12）：204-205.

[6]?楊榮華，遲繼松，施俊麗.三山島金礦破碎系統(tǒng)工藝研究與技術(shù)改造[J].礦山機(jī)械，2010，38（4）：51-53.

[7]?張旺，郝兵，李澤理，等.HP系列圓錐破碎機(jī)的一種選型計算方法[J].礦山機(jī)械，2015，43（3）：79-81.

[8]?夏威，韓偉.銅山口礦破碎系統(tǒng)改造的生產(chǎn)實踐[J].銅業(yè)工程，2016（3）：48-51.