唐學(xué)飛 肖漢新 楊 光 劉 杰 李艷軍 楊會利

(1.鞍山鋼鐵集團(tuán)有限公司東鞍山燒結(jié)廠；2.東北大學(xué)資源與土木工程學(xué)院)

篩分作業(yè)在選礦廠中起著重要的作用，篩分技術(shù)水平的高低直接影響破碎環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率、磨礦給料的粒度以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1-3]。降低破碎產(chǎn)品的粒度、降低磨礦給礦的粒度有利于提高磨機的處理能力，實現(xiàn)多碎少磨，從而降低企業(yè)生產(chǎn)成本[4-6]。某選礦廠目前生產(chǎn)上采用14 mm×20 mm篩板，細(xì)碎機破碎能力過剩。為此，該研究通過減小篩板孔徑，提高篩板的循環(huán)負(fù)荷，從而充分發(fā)揮細(xì)碎設(shè)備的能力，改善破碎產(chǎn)品的粒度組成，進(jìn)而提高球磨機臺時，提高生產(chǎn)效率，達(dá)到降本增效的目的。

1 礦石性質(zhì)及破碎工藝流程

1.1 礦石性質(zhì)

某選礦廠處理的鐵礦石中主要鐵礦物為赤鐵礦，其次為菱鐵礦以及少量磁鐵礦，偶爾可見黃鐵礦和黃銅礦。礦石中主要脈石礦物為石英，其他脈石礦物為微晶結(jié)構(gòu)的方解石、少量的鐵白云石及其他含鐵硅酸鹽礦物等。礦石中各礦物的相對組成見表1。

表1 鐵礦石中礦物的相對含量 %

1.2 破碎工藝流程

某選礦廠破碎車間采用三段一閉路流程。粗破產(chǎn)品由皮帶直接給入中破機，中破產(chǎn)品經(jīng)檢查篩分后，篩上產(chǎn)品給入細(xì)破機，細(xì)破機排礦與中碎產(chǎn)品一起給入6臺圓振動篩，篩上產(chǎn)品返回細(xì)破機構(gòu)成回路，篩下產(chǎn)品為最終破碎產(chǎn)品，由皮帶運輸機送往選礦車間選別。破碎車間工藝流程見圖1。研究針對篩分作業(yè)中圓振動篩篩板展開相關(guān)試驗研究。

圖1 破碎車間工藝流程

2 生產(chǎn)篩板(14 mm×20 mm)試驗

更換試驗篩板試驗之前，在現(xiàn)生產(chǎn)篩板(14 mm×20 mm)條件下，分別采用12 mm×12 mm檢查篩和10 mm×10 mm檢查篩取樣篩析，考查細(xì)碎作業(yè)中破碎機的作業(yè)率、篩分機的分級效率和循環(huán)負(fù)荷以及篩分和破碎產(chǎn)品的粒度組成情況，以期獲得生產(chǎn)篩板的對比考查數(shù)據(jù)。

2.1 12 mm×12 mm檢查篩考查結(jié)果

采用12 mm×12 mm檢查篩對生產(chǎn)篩(14 mm×20 mm)各段產(chǎn)品進(jìn)行篩分檢查，流程考查結(jié)果見表2，所得生產(chǎn)篩篩分作業(yè)流程見圖2。

由表2可知，生產(chǎn)篩的篩分效率為96.50%，循環(huán)負(fù)荷為114.21%，產(chǎn)品-12 mm粒級占86.76%。通過計算，破碎機理論作業(yè)率為51.58%。

表2 生產(chǎn)篩板流程考查結(jié)果

圖2 破碎篩分作業(yè)流程(篩孔尺寸14 mm×20 mm)

生產(chǎn)篩板正常條件下，細(xì)碎作業(yè)破碎機的理論作業(yè)率計算如下：①細(xì)碎作業(yè)總處理量17 132.52 t/d；②細(xì)碎作業(yè)單臺處理量8 566.25 t/d；③細(xì)碎理論作業(yè)時間為12.38 h；④細(xì)碎理論作業(yè)率為51.58%。

2.2 10 mm×10 mm檢查篩考查結(jié)果

采用10 mm×10 mm檢查篩對生產(chǎn)篩(14 mm×20 mm)各段產(chǎn)品進(jìn)行篩分檢查，流程考查結(jié)果見表3，所得生產(chǎn)篩篩分作業(yè)流程見圖3。

表3 生產(chǎn)篩板流程考查結(jié)果

由表3可知，生產(chǎn)篩的篩分效率為95.61%，篩子的循環(huán)負(fù)荷為122.48%，產(chǎn)品-10 mm粒級含量占83.40%。通過計算，細(xì)碎理論作業(yè)率為54.75%。

生產(chǎn)篩板正常條件下細(xì)碎理論作業(yè)率計算為：①細(xì)碎作業(yè)總處理量18 187.74 t/d；②細(xì)碎作業(yè)單臺處理量為9 093.87 t/d；③細(xì)碎理論作業(yè)時間為13.14 h；④細(xì)碎理論作業(yè)率54.75%。

圖3 破碎篩分作業(yè)流程(篩孔尺寸14 mm×20 mm)

3 試驗篩板(10 mm×40 mm)試驗

在14 mm×20 mm生產(chǎn)篩板流程考查的基礎(chǔ)上，細(xì)碎篩分作業(yè)更換10 mm×40 mm試驗篩板，并分別采用12 mm×12 mm檢查篩和10 mm×10 mm檢查篩，考查細(xì)碎作業(yè)中破碎機的作業(yè)率、篩分機的分級效率和循環(huán)負(fù)荷以及篩分和破碎產(chǎn)品的粒度組成情況。以考察10 mm×40 mm試驗篩板的適用性。

3.1 12 mm×12 mm檢查篩考查結(jié)果

采用12 mm×12 mm檢查篩對試驗篩(10 mm×40 mm)各段產(chǎn)品進(jìn)行篩分檢查，流程考查結(jié)果見表4，所得生產(chǎn)篩篩分作業(yè)流程見圖4。

表4 試驗篩板流程考查結(jié)果

由表4可知，試驗篩的篩分效率為92.56%，篩子的循環(huán)負(fù)荷為153.82%，產(chǎn)品粒度-12 mm粒級含量占93.55%。通過計算細(xì)碎理論作業(yè)率為69.29%。

圖4 試驗篩篩分作業(yè)流程(篩孔尺寸10 mm×40 mm)

生產(chǎn)篩板正常條件下細(xì)碎理論作業(yè)率計算為：①細(xì)碎作業(yè)總處理量23 018.94 t/d；②細(xì)碎作業(yè)單臺處理量11 509.47 t/d；③細(xì)碎理論作業(yè)時間16.63 h；④細(xì)碎理論作業(yè)率69.29%。

3.2 10 mm×10 mm檢查篩考查結(jié)果

采用10 mm×10 mm檢查篩對試驗篩(10 mm×40 mm)各段產(chǎn)品進(jìn)行篩分檢查，流程考查結(jié)果見表5，所得生產(chǎn)篩篩分作業(yè)流程見圖5。

表5 試驗篩板流程考查結(jié)果

由表5可知，試驗篩的篩分效率為95.73%，篩子的循環(huán)負(fù)荷為160.84%，產(chǎn)品粒度-10 mm粒級含量占91.83%。通過計算細(xì)碎理論作業(yè)率為72.46%。

圖5 試驗篩篩分作業(yè)流程(篩孔尺寸10 mm×40 mm)

生產(chǎn)篩板正常條件下細(xì)碎理論作業(yè)率計算為：①細(xì)碎作業(yè)總處理量24 066.40 t/d；②細(xì)碎作業(yè)單臺處理量12 033.20 t/d；③細(xì)碎理論作業(yè)時間17.39 h；④細(xì)碎理論作業(yè)率72.46%。

4 結(jié) 語

(1)某選廠生產(chǎn)篩板(14 mm×20 mm)和試驗篩板(10 mm×40 mm)的各段產(chǎn)品采用12 mm×12 mm與10 mm×10 mm檢查篩所得試驗結(jié)果規(guī)律近似，說明試驗結(jié)果重現(xiàn)性良好。

(2)破碎篩板對比試驗結(jié)果表明，試驗篩板的循環(huán)負(fù)荷比生產(chǎn)篩板高約40個百分點，篩分效率比生產(chǎn)篩板低約2～4個百分點，產(chǎn)品粒度比生產(chǎn)篩板高約6～9個百分點(-12 mm或-10 mm粒級含量)，其細(xì)碎設(shè)備理論作業(yè)率比生產(chǎn)篩板高約20個百分點。破碎篩板篩孔尺寸減小導(dǎo)致篩分效率略微降低，但是細(xì)碎設(shè)備理論作業(yè)率得到大幅度提高。因此，適當(dāng)減小破碎篩板篩孔尺寸有利于提高細(xì)碎設(shè)備的破碎能力。