一種智能除鐵裝置在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中的應(yīng)用

王 槐，馮永豪，謝仕林，郭安然

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南 文山 663701）

1 前言

為充分發(fā)揮、挖掘公司專業(yè)技術(shù)人員的創(chuàng)造潛力，堅(jiān)持自主創(chuàng)新與學(xué)習(xí)運(yùn)用相集合的發(fā)展之路，將現(xiàn)代化電控知識(shí)充分運(yùn)用到選礦工藝技術(shù)中，為了公司的節(jié)能降耗、挖潛創(chuàng)效工作引導(dǎo)方向，為公司選礦技術(shù)的發(fā)展添磚加瓦，為公司順利完成控股公司下達(dá)的各項(xiàng)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)任務(wù)盡一份力，為公司盡早實(shí)現(xiàn)“做好錫、做大鋅、做強(qiáng)銦”及“創(chuàng)建國(guó)際一流選礦廠”的戰(zhàn)略目標(biāo)，打下堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

2 應(yīng)用必要性

我國(guó)可開(kāi)采的礦物較為復(fù)雜，雜物眾多，不但對(duì)選礦設(shè)備提出很高的要求，也對(duì)選礦工藝的制定提出了一定的要求。礦石進(jìn)行破碎是選礦生產(chǎn)過(guò)程中重要的一道工序，將其進(jìn)行破碎得到合格粒級(jí)的礦石才能進(jìn)入到下一道磨選工序。完成地下開(kāi)采后再進(jìn)行礦石運(yùn)輸過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)混有部分帶有磁性的金屬物質(zhì)，一些大的金屬塊會(huì)卡死破碎機(jī)，造成設(shè)備的損壞和生產(chǎn)中斷，設(shè)備維修時(shí)間過(guò)長(zhǎng)嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度。因此為了防止此類事故的發(fā)生，需要在皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)中安裝除鐵裝置，將金屬物質(zhì)分離后去除，為確保設(shè)備的正常運(yùn)行，除鐵裝置應(yīng)運(yùn)而生。

針對(duì)某選礦車間因磨礦工藝選用半自磨+球磨的二段磨礦工藝，在半自磨的頑石返回設(shè)計(jì)上，采用圓筒篩→溜槽→大傾角皮帶→溜管→給料小車的設(shè)計(jì)。因處理的原礦中夾雜著大量的鐵塊、角鋼、鋼管、鋼筋等廢鐵，這部分廢鐵進(jìn)入碎磨流程后，首先會(huì)對(duì)給料皮帶帶來(lái)較大的撕裂風(fēng)險(xiǎn)，其次，一旦進(jìn)入頑石返回系統(tǒng)的溜管，將導(dǎo)致溜管堵塞而停止給料、停機(jī)現(xiàn)象。

頑石皮帶機(jī)上是裝有皮帶卸料式除鐵器的，該除鐵器存在的主要問(wèn)題有兩個(gè)，一是全天不間斷的工作使其磁性下降，無(wú)法有效的把廢鐵吸起；二是原礦含鐵量較高，該除鐵器每天會(huì)將數(shù)十噸的高鐵礦石誤吸除去，除鐵不準(zhǔn)確。因此，要解決半自磨頑石返回溜管的堵料問(wèn)題，其實(shí)質(zhì)就是如何實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)除鐵的問(wèn)題。

3 智能除鐵裝置的應(yīng)用

經(jīng)過(guò)與數(shù)十個(gè)除鐵設(shè)備供應(yīng)廠商聯(lián)系對(duì)接，均未找到適合車間現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的有效除鐵設(shè)備。結(jié)合目前市場(chǎng)上存在的可以達(dá)到精準(zhǔn)除鐵的，只有光電選礦設(shè)備，但該設(shè)備采購(gòu)費(fèi)用高達(dá)數(shù)百萬(wàn)，且現(xiàn)場(chǎng)根本不具備安裝所需的場(chǎng)地條件。因此，為切實(shí)解決頑石返回系統(tǒng)的堵料問(wèn)題，消除給料皮帶運(yùn)輸機(jī)潛在的帶面撕裂風(fēng)險(xiǎn)，避免溜槽堵料處置過(guò)程中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)，從而確實(shí)有效的提升半自磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)率、磨礦臺(tái)效，最終達(dá)到增產(chǎn)、增效的目的。某選礦車間設(shè)備負(fù)責(zé)人決定帶領(lǐng)車間專業(yè)團(tuán)隊(duì)自行設(shè)計(jì)、自主創(chuàng)新發(fā)明具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的智能除鐵裝置，來(lái)解決車間現(xiàn)場(chǎng)除鐵設(shè)備需要。

圖1 智能除鐵裝置

表1 智能除鐵裝置安裝前后半自磨臺(tái)效對(duì)比

智能除鐵裝置如圖1所示，由金屬探測(cè)儀、電控柜、皮帶式電磁除鐵器構(gòu)成。

工作原理：皮帶輸送機(jī)正常工作中，當(dāng)膠帶運(yùn)送的礦物中有鐵塊或合金鋼通過(guò)時(shí)，金屬探測(cè)儀能夠立馬探測(cè)到并將探測(cè)信號(hào)傳遞至電控系統(tǒng)，電控系統(tǒng)接收信號(hào)后啟動(dòng)PLC程序，發(fā)送脈沖信號(hào)至皮帶式電磁除鐵器現(xiàn)場(chǎng)控制箱執(zhí)行通電指令，電磁除鐵器通電產(chǎn)生強(qiáng)磁場(chǎng)同時(shí)卸料皮帶同步工作，金屬探測(cè)儀與皮帶式電磁除鐵器存在一定的安裝距離，當(dāng)鐵塊或合金鋼通過(guò)電磁除鐵器下方時(shí)將會(huì)被吸附并除去（皮帶式電磁除鐵器有自動(dòng)卸料功能，卸料皮帶能將吸附在除鐵器上的磁性物質(zhì)拋出）。待卸料作業(yè)結(jié)束后（根據(jù)膠帶速度及安裝距離可準(zhǔn)確推算鐵塊被吸附所需時(shí)間，該時(shí)間可通過(guò)修改PLC程序來(lái)調(diào)整），電控柜再次發(fā)送脈沖信號(hào)，對(duì)電磁除鐵器執(zhí)行斷電指令，皮帶式電磁除鐵器斷電待命等待下一次工作循環(huán)；從而實(shí)現(xiàn)無(wú)死角的精準(zhǔn)除鐵。

該智能除鐵裝置于2019年4月24日成功應(yīng)用，自從頑石皮帶機(jī)安裝了該智能除鐵裝置后，頑石返回溜管從未發(fā)生過(guò)堵料問(wèn)題（設(shè)備故障未啟用除外），半自磨臺(tái)效迅速提升3.5t/h以上見(jiàn)附表1，有效地消除了長(zhǎng)條角鋼、鐵棍對(duì)皮帶機(jī)帶面潛在的撕裂風(fēng)險(xiǎn)，確保皮帶運(yùn)輸系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行。

4 結(jié)論

智能除鐵裝置在某選礦車間的應(yīng)用，增強(qiáng)了車間員工特別是專業(yè)技術(shù)人員堅(jiān)持自主創(chuàng)新道路的信心，進(jìn)一步堅(jiān)強(qiáng)了公司的科技創(chuàng)新能力，解決了頑石溜管堵料處理時(shí)的處置風(fēng)險(xiǎn)，降低了維修、操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，確保工藝系統(tǒng)安全、高效運(yùn)行，有效的提升員工的工作滿意度；同時(shí)在節(jié)能降耗方面也起到一定的示范作用，為公司創(chuàng)造了一定的經(jīng)濟(jì)效益。