郗 波 陳保國 康建雄

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司百花嶺選礦廠)

氣動清阻系統(tǒng)在金堆城鉬選廠的應(yīng)用

郗 波 陳保國 康建雄

(金堆城鉬業(yè)股份有限公司百花嶺選礦廠)

介紹了氣動清阻系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、工作原理。該系統(tǒng)在金堆城鉬選廠應(yīng)用后，較好地解決了礦倉堵塞問題，提高了礦倉有效容積，延長了物料在礦倉內(nèi)的緩沖時間。該系統(tǒng)具有易損件少、結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好、振動小、噪音低、運(yùn)行可靠、性價比高、投資省、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

氣動清阻系統(tǒng) 礦倉 應(yīng)用

基于選礦廠生產(chǎn)的需要，在球磨機(jī)給礦段一般都配置有能儲存1 d左右礦石的礦倉以確保生產(chǎn)的連續(xù)性，解決由于選礦廠各作業(yè)制度不同導(dǎo)致的礦石供應(yīng)量不均衡等問題，保證生產(chǎn)正常運(yùn)行[1]。不同粒徑的礦石靠自重進(jìn)入礦倉，礦石含水量較高、粒度較小時容易在礦倉內(nèi)滯留，固結(jié)起拱、黏壁，甚至堵塞下礦口[2]，造成礦倉有效容積減少，并給選礦廠安全生產(chǎn)帶來隱患。金堆城鉬選廠為了更好地解決礦倉問題對連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)的影響，其采用了礦倉氣動清阻機(jī)系統(tǒng)。

1 金堆城鉬選廠礦倉運(yùn)行現(xiàn)狀

金堆城鉬選廠的粉礦倉儲存著經(jīng)過破碎篩分后所得的粉礦，為一段球磨機(jī)供礦。采用地上槽形錐底、現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，10個礦倉呈一字型布置，總有效儲礦量為10 000 t，礦倉底部設(shè)有19個放礦口，由平板閘門控制開關(guān)。

金堆城地區(qū)年平均降雨量849.9 mm[3]，露天開采的礦石含水量大，進(jìn)入礦倉礦石粒度小(P80=7.2 mm)，比表面積大，在實(shí)際應(yīng)用中易于團(tuán)聚產(chǎn)生結(jié)拱，見圖1。

圖1 礦石在礦倉內(nèi)的堵塞形式

由圖1可看出：以下料口為中心形成圓錐形井狀棚料時，在礦倉的四周有大量物料黏壁；下料口上部礦石長時間壓實(shí)形成拱橋時，球磨機(jī)礦倉緩沖能力下降，礦倉有效容積甚至不足總?cè)莘e的1/2。為保障球磨機(jī)正常運(yùn)行，需延長碎礦車間運(yùn)行時間，尤其是雨季來臨時，礦石供需矛盾尤為突出，以往解決辦法多采用人工捅搗、水浸泡和人工爆破的方法，效果不佳，還帶來極大的安全隱患。

2 氣動清阻機(jī)系統(tǒng)的工作原理

氣動清阻機(jī)系統(tǒng)的工作方式是將壓縮氣流壓入物料與倉壁之間的縫隙中，使物料脫離倉壁落下，同時利用氣流沖擊力將成團(tuán)的物料沖散，破壞自然拱，使物料下落。

電動機(jī)驅(qū)動空壓機(jī)，產(chǎn)生高壓空氣儲存于助流儲氣罐中。助流儲氣罐中的壓縮空氣分成兩大路：一路為助流回路，給礦倉內(nèi)的噴嘴供氣；第二路為控制回路，控制氣動控制蝶閥開啟及清阻機(jī)工作。

進(jìn)入礦倉的氣路沿著礦倉斷面布置助流風(fēng)管，目的是降低倉壁的摩擦阻力，防止阻塞。助流噴嘴的給風(fēng)方式為間歇式，給風(fēng)、斷風(fēng)間隔時間通過電控氣動系統(tǒng)由手動調(diào)節(jié)，既可以節(jié)約能源、防止壓風(fēng)短路，又能夠有效地松動物料。

根據(jù)選廠礦倉下料口處容易產(chǎn)生阻塞的情況，在礦倉下料口處裝設(shè)氣動清阻機(jī)，可以對破碎下料口處的結(jié)團(tuán)進(jìn)行氣動清理，起到疏通放礦咽喉的作用，將滯留物料團(tuán)清理落下，見圖2。

3 氣動清阻系統(tǒng)的主體設(shè)備選型

氣動清阻系統(tǒng)需要使用額定壓力0.7～0.8 MPa的空氣壓縮設(shè)備，在金堆城鉬選廠先后使用了VF7/7電動活塞式空壓機(jī)和開山普瑞阿斯BK45-8螺桿式空壓機(jī)兩種空氣壓縮機(jī)，均能滿足礦倉清阻系統(tǒng)的供氣要求，兩種空氣壓縮設(shè)備均有易損件少、結(jié)構(gòu)緊湊、穩(wěn)定性好、振動小、噪音低、運(yùn)行可靠、性價比高、投資省、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)。但在粉塵特別大的選礦廠粉礦倉作業(yè)環(huán)境下，VF7/7電動活塞式空壓機(jī)易使粉塵吸附在設(shè)備上，影響設(shè)備的正常運(yùn)行，設(shè)備故障頻出。開山普瑞阿斯BK45-8螺桿式空壓機(jī)設(shè)置有人性化的人機(jī)界面顯示控制系統(tǒng)，操作簡便，采用內(nèi)置油分設(shè)計(jì)，確保了油氣分離效果，降低了油耗，具有經(jīng)濟(jì)性好，維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，并且在粉塵特別大的作業(yè)環(huán)境下使用時，設(shè)備同樣能夠正常工作，該設(shè)備主要工作部分設(shè)有定期更換報(bào)警系統(tǒng)，使檢修維護(hù)更為直觀、方便，所以在揚(yáng)塵較大的環(huán)境下選用螺桿式空壓機(jī)。

圖2 礦倉下料口處安裝氣動清阻機(jī)

4 氣動清阻系統(tǒng)在金堆城鉬選廠的應(yīng)用

金堆城百花嶺選礦廠在10個粉礦倉錐體部分外壁安裝氣動清阻系統(tǒng)后，如圖3和圖4所示，即在每個礦倉椎體部分兩側(cè)上下4層分布安裝氣動清阻管道，沿倉壁吹射，降低物料與倉壁間的摩擦力。物料與倉壁之間存在微小間隙，沿倉壁助流噴嘴吹射的氣流進(jìn)入物料與倉壁之間的微小間隙形成氣墊，使物料沿倉壁在重力作用下下滑到礦倉底部，減少了物料黏壁，并在每個下料口處安裝氣動清阻機(jī)，清阻機(jī)的清理氣源與氣動助流共用，實(shí)現(xiàn)了清阻，使倉內(nèi)物料順利落入倉底，進(jìn)而排出倉外。未使用氣動清阻機(jī)系統(tǒng)前，每個礦倉的總儲礦量為1 000 t，而有效儲礦量僅500 t左右，當(dāng)出現(xiàn)拱橋棚料時，實(shí)際有效儲礦量更小，致使碎礦車間的設(shè)備運(yùn)行時間延長30%左右，運(yùn)行周期縮短。應(yīng)用氣動清阻機(jī)系統(tǒng)后，礦倉有效容積增大明顯，碎礦設(shè)備的運(yùn)行效率提高，節(jié)省了生產(chǎn)運(yùn)行成本。

5 結(jié) 語

(1)氣動清阻系統(tǒng)在金堆城鉬選廠應(yīng)用后，較好地解決了礦倉堵塞問題，不僅提高了礦倉有效容積，保證了選廠生產(chǎn)工藝平穩(wěn)高效運(yùn)行，還大大降低了員工的勞動強(qiáng)度。具有占地面積小、維護(hù)檢修方便、便于調(diào)節(jié)操作等優(yōu)點(diǎn)。

圖3 氣動清阻系統(tǒng)現(xiàn)場安裝示意

圖4 安裝氣動清阻系統(tǒng)的礦倉示意

(2)氣動清阻系統(tǒng)使礦倉儲存緩沖作用得到了充分實(shí)現(xiàn)，減少了破碎工藝開車時間，使破碎工藝檢修維護(hù)有了充足的時間，降低了選廠材料備件、電、水的消耗，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

[1] 馮守本.選礦廠設(shè)計(jì)[M].北京：冶金工業(yè)出版社,1996.

[2] 張學(xué)仁.破拱空氣炮及其在金屬選礦廠中的應(yīng)用[J].黃金科學(xué)技術(shù),2005,13(3):36-39.

[3] 中國恩菲工程技術(shù)有限公司.金堆城鉬業(yè)股份有限公司選礦工藝升級改造工程設(shè)計(jì)書[R].北京:中國恩菲工程技術(shù)有限公司,2012.

2015-05-18)

郗 波(1983—)，男，工程師，714102 陜西省華縣。