黃映群

（涼山礦業(yè)股份有限公司拉拉公司選礦車間，四川 會(huì)理 615000）

在銅精礦脫水流程上，選礦車間2008年安裝使用的陶瓷過(guò)濾機(jī)有兩臺(tái)TT-20系列的過(guò)濾機(jī)，剛使用時(shí)，存在許多問(wèn)題：一是濾餅水分含量高，效率低；二是陶瓷板容易堵塞，不易清洗干凈，使用成本高；三是超聲波振子盒長(zhǎng)期浸泡在料漿下，受到化學(xué)清洗劑的腐蝕和料漿攪拌時(shí)的磨損。當(dāng)振子盒被腐蝕穿孔后，就會(huì)進(jìn)水造成短路燒毀，使用成本高；四是常耗件振子盒的維修和更換的工作時(shí)間較長(zhǎng)，且需多人配合才能完成。

本項(xiàng)目的主要目的是提高過(guò)濾機(jī)的經(jīng)濟(jì)效益，改善陶瓷板的清洗效果，延長(zhǎng)陶瓷板的使用壽命，減少振子盒的維修工作時(shí)間和延長(zhǎng)振子盒的使用壽命。

1 工作原理

特種陶瓷過(guò)濾機(jī)工作基于毛細(xì)微孔的作用原理，采用微孔陶瓷為過(guò)濾介質(zhì)，利用微孔陶瓷大量狹小具有毛細(xì)作用原理設(shè)計(jì)的固液分離設(shè)備，在負(fù)壓工作狀態(tài)下的盤式過(guò)濾機(jī)，利用微孔陶瓷板其獨(dú)特通水透氣的特性，抽取陶瓷板內(nèi)腔真空產(chǎn)生與外部的壓差，使料槽內(nèi)懸浮的物料在負(fù)壓的作用下吸附在陶瓷板上，固體物料因不能通過(guò)微孔陶瓷板被截留在陶瓷板表面，而液體因真空壓差的作用及陶瓷板的親水性則順利通過(guò)進(jìn)入氣液分配裝置（真空桶）外排或循環(huán)利用達(dá)到了固液分離的目的。

轉(zhuǎn)子（陶瓷板）運(yùn)轉(zhuǎn)一周，工作過(guò)程分為四個(gè)區(qū)域：吸漿（料）區(qū)、干燥區(qū)、卸料區(qū)、清洗區(qū)，反復(fù)循環(huán)區(qū)。如圖一所示：

圖一

2 系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)

2.1 真空系統(tǒng)的改進(jìn)

銅精礦陶瓷過(guò)濾機(jī)TT-20B2z原廠使用的真空泵型號(hào)是2BV2070，其額定功率2.23KW，最大氣量80m3/h，工作液流量0.15m3/h，極限真空0.97MPa。在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)兩臺(tái)主副泵所產(chǎn)生的真空度-0.06MPa左右，最高在-0.065MPa。產(chǎn)生的濾餅厚度在3mm左右，且水分含量高（20%以上，要求在12%以下），效率并不理想。根據(jù)銅精礦的選礦工藝，產(chǎn)生的銅精礦細(xì)度較高，且有石灰藥劑的粘性，粘性高的精礦泥附著在陶瓷板表面降低了陶瓷板的透水性，同時(shí)也對(duì)反沖洗和聯(lián)合清洗陶瓷板增加了困難。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出，真空度太低，不能滿足銅精礦的生產(chǎn)需要，對(duì)此，我們把2BV2070真空泵更換為2BV2071，其額定功率3.85KW，最大氣量110m3/h，工作液流量0.25m3/h，極限真空0.97MPa。使用效果明顯改觀，真空度平均在-0.07Mpa左右，產(chǎn)生的精礦濾餅厚度平均在6mm左右，新陶瓷板上最厚可達(dá)到10mm。精礦水分含量控制在了12%以下，對(duì)精礦的運(yùn)輸成本也大大降低了。

2.2 超聲波系統(tǒng)的改進(jìn)

超聲波系統(tǒng)功率的提升：新的陶瓷板在生產(chǎn)能力上，效率都很好，但隨著使用時(shí)間的增多，陶瓷板表面附著物和微孔堵塞物就很難清洗干凈，使用效果也大打折扣，滿足不了生產(chǎn)需要就只能報(bào)廢處理。為了延長(zhǎng)陶瓷板的生產(chǎn)使用時(shí)間，降低生產(chǎn)成本，就要對(duì)陶瓷板的清洗系統(tǒng)有所改進(jìn)和優(yōu)化。原廠所配置的超聲波功率為3kw，對(duì)于附著在陶瓷板上粘性較高的銅精礦泥，是難于清洗干凈的。在詢問(wèn)廠家提供技術(shù)支持無(wú)果的情況下，從使用情況分析，應(yīng)加大超聲波的功率，把3kw的發(fā)生源提高到6kw，并定制了配套的超聲波能量振子盒更換掉原有的振子盒。清洗效果明顯改觀。經(jīng)過(guò)一年的生產(chǎn)使用陶瓷板統(tǒng)計(jì)，從原先的四套板降低到三套板。一套陶瓷板計(jì)劃價(jià)格在10萬(wàn)元左右。同時(shí)開(kāi)車8小時(shí)清洗時(shí)間大于1小時(shí)降低到小于50分鐘，時(shí)間上也得到節(jié)約。

在陶瓷過(guò)濾機(jī)料槽外增加一套提升式的振子盒裝置：銅精礦陶瓷過(guò)濾機(jī)TT-20B2z的原有振子盒裝置是設(shè)計(jì)在料槽內(nèi)部特定位置的，長(zhǎng)期浸泡在料液之下，料液具有堿性腐蝕（石灰藥劑遺留產(chǎn)生的堿性），加上陶瓷過(guò)濾機(jī)槽底攪拌系統(tǒng)攪拌料液流動(dòng)，使得料液對(duì)振子盒的對(duì)流產(chǎn)生摩擦磨損，嚴(yán)重降低了振子盒的有效使用時(shí)間。一天24小時(shí)，一個(gè)班開(kāi)車時(shí)間8小時(shí)，其中只有不到一個(gè)小時(shí)的聯(lián)合清洗時(shí)間，也就是一天的聯(lián)合清洗時(shí)間小于3小時(shí)。振子盒只有在聯(lián)合清洗的時(shí)候才能作用，大部分無(wú)用的時(shí)間（一天21小時(shí)）浸泡在料液下。

這套提升式振子盒裝置目的在于不進(jìn)行聯(lián)合清洗的時(shí)候把振子盒提升到料液上面，防止料液對(duì)它的的腐蝕和磨損，進(jìn)而降低振子盒的損耗。

提升架子的的設(shè)計(jì)理念：1、提升架子前置設(shè)計(jì)，并不影響陶瓷板的拆裝和其具有的功能性；2、提升架子強(qiáng)度要滿足吊裝振子盒的重量要求；3、提升架子可以便捷拆裝，且不破壞原有設(shè)備結(jié)構(gòu)；4、后期維護(hù)盡量減少人工和材料的使用，如（焊接材料）等。總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下詳解：

圖二中洋紅色部分為提升架子的設(shè)計(jì)效果簡(jiǎn)圖。

圖2 提升架子的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖

兩根立柱、主梁用兩根120mm槽鋼合并焊接而成，橫梁用兩根80mm的槽鋼合并焊接而成，加強(qiáng)筋用40mm的角鋼合并焊接而成，其結(jié)構(gòu)如同方鋼，結(jié)實(shí)耐用，保證了整個(gè)架子的剛性，不易變形和移位。橫梁連接到振子盒的部分用1寸的不銹鋼管連接，因?yàn)檫@部分振子盒工作的時(shí)候要跟隨振子盒浸泡到料液下面。1寸的不銹鋼管在強(qiáng)度上能夠滿足振子盒自身的重量。因?yàn)楝F(xiàn)有材料的限制，最理想的是用不銹方鋼為好。架子材料的選用都是根據(jù)庫(kù)房現(xiàn)有鋼材選取，一定程度上解決了庫(kù)存壓力，并創(chuàng)收經(jīng)濟(jì)效益。

各部件的連接關(guān)系：圖二標(biāo)識(shí)1處結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，選用螺栓的連接方式，把立柱和主梁連接起來(lái)，其優(yōu)點(diǎn)是便于調(diào)節(jié)主梁的水平位置，后期維修也比較方便，可做到資源的再利用（圖三）。

圖三

圖二標(biāo)識(shí)2處的結(jié)構(gòu)螺桿螺母是作為加強(qiáng)筋的節(jié)點(diǎn)，其與加強(qiáng)筋的連接也是用螺栓緊固，加強(qiáng)筋的作用是平衡橫梁水平，高度一致。螺桿的末端有接頭，在橫梁上焊接了兩塊鋼板用螺栓與其連接（圖四）。

圖四

圖五

圖二標(biāo)識(shí)3處設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)主梁水平度的螺釘，另一作用是承載部分的主梁重力（圖五）。

圖二標(biāo)識(shí)4處是整個(gè)提升架子的基礎(chǔ)連接。陶瓷過(guò)濾機(jī)主軸承座與平臺(tái)的連接如圖所示,顯然最直接的做法是直接把立柱調(diào)整好位置焊接到平臺(tái)處，但是后期更換滾筒會(huì)有阻礙，會(huì)用氣割槍破除焊點(diǎn)把立柱拆下才能更換滾筒，這樣耗時(shí)費(fèi)力又不經(jīng)濟(jì)?；谶@點(diǎn)設(shè)計(jì)了如下解決方案，在平臺(tái)上增加一塊基礎(chǔ)與主軸承座A平面水平對(duì)齊。這塊基礎(chǔ)由兩塊鋼板組成，一大一小，形成一個(gè)底空臺(tái)面，在這個(gè)臺(tái)面上設(shè)計(jì)兩個(gè)螺栓孔位用于與立柱底座螺栓緊固連接。這個(gè)基礎(chǔ)是直接焊接到架體平臺(tái)上，可以看出這個(gè)平臺(tái)區(qū)域除了增加的基礎(chǔ)預(yù)留的兩個(gè)孔位外，還有主軸承座上的兩個(gè)螺栓孔位可以利用，這樣就形成了四孔緊固的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)?；谶@樣的設(shè)想在立柱底面增加一塊鋼板平面，在平面上打四個(gè)孔位對(duì)應(yīng)增加基礎(chǔ)的孔位和主軸承座孔位，通過(guò)這用螺栓把立柱和架體緊固，這樣就決解了維修問(wèn)題。以下是圖示詳解：

圖六

圖二標(biāo)識(shí)5處為限位開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)裝置（圖七所示），其作用是限制提升機(jī)提升和下降的最高、最低位。提升機(jī)提升振子盒時(shí)不能過(guò)高和過(guò)低，否則會(huì)撞壞橫梁裝置或提升螺桿總成。有了限位器就可以防止人的誤操作損傷設(shè)備。

圖七

經(jīng)過(guò)一年的振子盒使用量統(tǒng)計(jì)，損毀有了明顯的減少，一年的損壞率從40%下降到了10%。更換維修工作也更加便捷有效了。提升架子的整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是根據(jù)車間庫(kù)房現(xiàn)有的鋼材綜合而定的，為車間解決一部分陳舊的鋼材庫(kù)存，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，所用材料和設(shè)備，只增加了一臺(tái)1T提升機(jī)，其余部分只有常用鋼材和螺栓，所以制造成本低，便于推廣使用。