黃榮軍

（涼山礦業(yè)股份有限公司，四川 會(huì)理 615100）

公司采用艾薩爐熔煉工藝，入爐銅精礦預(yù)先制粒，但原料質(zhì)量不可能處于理想狀況下，流程設(shè)計(jì)、設(shè)備選擇均存在一系列的問(wèn)題，一直存在制粒水分過(guò)高、成球機(jī)械強(qiáng)度不高的問(wèn)題，對(duì)產(chǎn)能的提高、成本控制產(chǎn)生不利影響，隨著生產(chǎn)量的提高，矛盾愈見(jiàn)凸顯，制粒質(zhì)量的提高需求日趨迫切。

1 圓盤制粒機(jī)工藝參數(shù)對(duì)制粒質(zhì)量的影響

1.1 圓盤制粒機(jī)的轉(zhuǎn)速

圓盤制粒機(jī)的轉(zhuǎn)速的快慢直接影響制粒效果，只有適宜的圓盤轉(zhuǎn)速才能使物料沿制粒機(jī)的工作面有規(guī)律地轉(zhuǎn)動(dòng)，并按粒度分開(kāi)，形成強(qiáng)度高且均勻的球粒。

1.2 充填率與成球時(shí)間

充填率是指制粒機(jī)的容積與圓盤幾何容積之比，它與圓盤的邊高和傾角有關(guān)。當(dāng)給料量一定時(shí)，盤邊高、傾角小，充填率就越大，成球時(shí)間越長(zhǎng)，生球的尺寸與強(qiáng)度就越大。但充填率過(guò)大會(huì)破壞物料的運(yùn)動(dòng)性，母球不能按粒度分層，嚴(yán)重影響制粒機(jī)的生產(chǎn)率。一般圓盤制粒機(jī)的充填率為10%～20%。

1.3 加水方式

用于制粒的物料，其水分含量最好略低于生球的適宜水分，而在制粒過(guò)程中補(bǔ)加適量的水。在這種情況下，加水常采用“滴水成球、霧水長(zhǎng)大、無(wú)水密實(shí)”的操作方法，提高制粒質(zhì)量。

2 目前存在的問(wèn)題分析

2.1 原料問(wèn)題

進(jìn)廠原料本身含有塊料，在堆存過(guò)程中又會(huì)形成新的塊料，這些塊料通過(guò)制粒機(jī)后進(jìn)入上料系統(tǒng)，其中有3個(gè)下料口落差接近3m，物料落下與皮帶的接觸方式為點(diǎn)接觸，塊料重量較高，接觸點(diǎn)受力大，極易摔碎，入爐物料中的粉料大多來(lái)源于此，相對(duì)應(yīng)的，粉料經(jīng)制粒成球后，能具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，到入爐時(shí)也能保持球粒狀。

另外，雨季時(shí)進(jìn)廠原料含水一般高達(dá)12%—14%，個(gè)別原料甚至達(dá)到18%以上，在沒(méi)有脫水工序的情況下，僅能采取干濕搭配的方式降低入爐料含水，這樣就更需要提高制粒質(zhì)量。

2.2 圓盤制粒機(jī)設(shè)計(jì)缺陷

圓盤制粒機(jī)直徑為5.5m，傾角可調(diào)范圍45°～55°，邊高520mm，配變頻電機(jī)，轉(zhuǎn)速可調(diào)，控制范圍5～8r/min。

首先，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)直徑5.5m的制粒機(jī)而言，合理邊高按照直徑的0.1～0.12倍考慮，應(yīng)達(dá)到550mm～660mm，而現(xiàn)有邊高僅520mm，造成填充率不足，成球、密實(shí)時(shí)間短，要達(dá)到控制范圍的球粒直徑，就需要較高的物料含水，在實(shí)際操作中，即使在旱季，物料水分都需要補(bǔ)加到10%～10.5%，且球粒機(jī)械強(qiáng)度不高。

其次，現(xiàn)場(chǎng)圓盤制粒機(jī)盤面傾角可調(diào)范圍45°～55°，但實(shí)際調(diào)整角度過(guò)程中每次只能固定調(diào)整2.5°，嚴(yán)重影響制粒質(zhì)量。

再次，制粒機(jī)底刮刀共2臺(tái)，水平位置配置，中部、左側(cè)外圈各一臺(tái)，刮刀均采用相同材質(zhì)的圓鋼鋼棒，但由于盤面外圈線速度高于盤面中部，因此外圈刮刀磨損速度明顯高于中部刮刀，盤面易形成外圈高、中間低的階梯狀，這對(duì)球粒在盤面的滾動(dòng)也是不利的。

2.3 加水方式不合理

當(dāng)原料水分較低時(shí)，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，所有的補(bǔ)加水都在制粒機(jī)中進(jìn)行，水與礦粉潤(rùn)濕時(shí)間短，無(wú)法形成毛細(xì)水，對(duì)成球速度及制粒強(qiáng)度均帶來(lái)不利影響。

3 改進(jìn)措施

3.1 圓盤制粒機(jī)結(jié)構(gòu)改進(jìn)

現(xiàn)場(chǎng)勘查發(fā)現(xiàn)，制粒機(jī)上方為操作平臺(tái)，定量給料機(jī)放置與操作平臺(tái)上，制粒機(jī)與操作平臺(tái)之間間隙有限，定量給料機(jī)兩端的制粒機(jī)、圓盤給料機(jī)位置已不可能移動(dòng)，因此定量給料機(jī)安裝位置也就不能移動(dòng)，制粒機(jī)邊高的增加量也就不能超過(guò)制粒機(jī)與操作平臺(tái)之間的間隙。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量計(jì)算后，確定將圓盤制粒機(jī)圓盤邊高增加100mm，既能增加制粒機(jī)的容積率與物料成球時(shí)間，又能保證設(shè)備不超負(fù)荷運(yùn)行。同時(shí)，將圓盤制粒機(jī)盤面傾角調(diào)整裝置改為滑槽加調(diào)整墊片用螺栓進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)了制粒機(jī)盤面傾角在45°～55°范圍內(nèi)任意角度進(jìn)行調(diào)整。改進(jìn)完成后，制粒后的生球水分得到明顯降低，在相同的球粒直徑控制范圍內(nèi)，水分從10%～10.5%降低到（9±0.5）%，并且生球強(qiáng)度明顯提高，部分原料甚至8%～8.5%即可完成制粒。

3.2 制粒機(jī)刮刀的改進(jìn)

對(duì)于制粒機(jī)盤面內(nèi)、外側(cè)線速度不同、磨損強(qiáng)度不同的問(wèn)題，采取的措施為磨損強(qiáng)度高的外圈刮刀改用耐磨合金頭材質(zhì)，以使內(nèi)、外圈刮刀的同步磨損，使盤面處于平整狀態(tài)，提高圓盤的有效工作面。

3.3 加水方式改進(jìn)

針對(duì)補(bǔ)加水與礦粉潤(rùn)濕時(shí)間不足，難形成毛細(xì)水的問(wèn)題，采取對(duì)礦粉提前補(bǔ)水的方式進(jìn)行。為確保粉礦潤(rùn)濕效果，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)配料系統(tǒng)流程及潤(rùn)濕所需時(shí)間，在混料皮帶上對(duì)礦粉提前補(bǔ)水較為適宜。配料流程補(bǔ)水如圖1所示。

對(duì)于提前補(bǔ)水量，一般控制在0.5%以下，噴頭出水應(yīng)為霧狀散射到皮帶料層上，僅依靠水壓力還不能達(dá)到霧化狀態(tài)，因此還需接入壓縮風(fēng)來(lái)達(dá)到霧化目的，散射面可通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭高度來(lái)確保水霧處于料層上，同時(shí)不噴到皮帶上，提前補(bǔ)水時(shí)，在物料進(jìn)入制粒機(jī)前，可提供約1小時(shí)的潤(rùn)濕時(shí)間，解決了礦粉潤(rùn)濕時(shí)間不足的問(wèn)題，從而保證母球的形成。

圖1 配料系統(tǒng)流程圖

4 效果分析及后續(xù)的工作方向

通過(guò)圓盤制粒機(jī)的各項(xiàng)改進(jìn)工作，解決了制粒成球效果差的大部分問(wèn)題，提高了艾薩爐的下料量，大幅度降低了生產(chǎn)成本。但是，銅精礦中塊狀物料以及流程落差大等問(wèn)題對(duì)制粒成球的影響未得以解決，其對(duì)制粒質(zhì)量的不利影響不容忽視，今后將進(jìn)一步研究如何在不改變主體工藝流程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上再次提升制粒成球效果。