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。
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(pán)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
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。
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)。基于這樣的設(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。