王佩

摘? ?要：新型智能液壓提耙濃縮機(jī)一改老式傳統(tǒng)濃縮機(jī)周邊齒條傳動方式，采用當(dāng)今國外技術(shù)領(lǐng)先的中心液壓驅(qū)動，并通過液壓油缸，可將整個傳動吊架及全部泥耙整體提升;入料改變過去礦漿直接進(jìn)入沉淀區(qū)的方式，采用中心大給料井螺旋切線給料，使得絮凝藥劑能夠更加充分地與礦漿混合反應(yīng);獨(dú)有的液壓系統(tǒng)壓力傳感器自動感應(yīng)液壓系統(tǒng)油壓，并間接反映刮泥扭矩大小，從而反映入料波動情況并實(shí)現(xiàn)自動提升（降）泥耙;通過安裝在池內(nèi)超聲波泥水界面儀及池底的壓差傳感器，可實(shí)時監(jiān)測泥層沉淀情況，并準(zhǔn)確調(diào)節(jié)絮凝藥劑的添加量，真正做到了合理降低生產(chǎn)成本。

關(guān)鍵詞：智能液壓提耙濃縮機(jī)? 創(chuàng)新設(shè)計? 技術(shù)分析

中圖分類號：TH137? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）03（a）-0093-02

隨著科技的不斷進(jìn)步、企業(yè)對人性化管理不斷重視、土地資源越來越稀缺，對濃縮機(jī)的性能及效率提出了更高的要求，智能化、人性化發(fā)展與高效率是濃縮機(jī)發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)周邊齒條傳動濃縮機(jī)的一些弱點(diǎn)被不斷暴露出來。尤其是由于斷電，調(diào)試運(yùn)行階段等原因?qū)е聺饪s池進(jìn)料不穩(wěn)定，濃縮機(jī)不能及時排泥的現(xiàn)象發(fā)生，過多過厚的泥層將濃縮機(jī)刮泥耙埋住。一旦發(fā)生此類現(xiàn)象，濃縮機(jī)便無法繼續(xù)工作。而且事后的清理池內(nèi)集泥及恢復(fù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)極為麻煩，工作量很大。因此，智能液壓提耙濃縮機(jī)也被更加重視和關(guān)注，應(yīng)運(yùn)而生。

1? 國外濃縮機(jī)使用情況

耙式濃縮機(jī)是用于選礦行業(yè)中精礦、中礦、尾礦的濃縮脫水設(shè)備。2000年以前國內(nèi)普遍使用周邊齒條（或膠輪）傳動濃縮機(jī)，從20世紀(jì)末開始在國內(nèi)各大中型選鐵廠投入使用，各項(xiàng)工藝指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計要求。周邊齒條傳動濃縮機(jī)傳動桁架利用鋼制車輪在周邊池體上的固定鋼軌上行走，利用單一電機(jī)、減速機(jī)驅(qū)動大齒輪，通過大齒輪與固定齒條嚙合傳遞扭矩，從而推動傳動桁架繞濃縮池中心旋轉(zhuǎn)。該機(jī)型具有傳遞扭矩大，可適應(yīng)大型池體的特點(diǎn)。鑒于周邊齒條傳動濃縮機(jī)入料量波動適應(yīng)性差;添加絮凝藥劑時，藥劑反應(yīng)不充分、效果差等缺點(diǎn)。該機(jī)國外選礦廠應(yīng)用普遍，但在國內(nèi)，由于進(jìn)口濃縮機(jī)設(shè)備費(fèi)用昂貴，維護(hù)成本較高，所以在國內(nèi)只有少數(shù)大型國有選礦廠在使用進(jìn)口濃縮機(jī)。

2? 我國智能液壓提耙濃縮機(jī)結(jié)構(gòu)、工作原理及智能化控制系統(tǒng)的設(shè)計

2.1 設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理

ZNZY智能型液壓提耙濃縮機(jī)利用固體物料在液體中的重力自然沉淀，小顆粒絮凝沉淀理論使得固液之間分離。ZNZY智能型液壓提耙濃縮機(jī)的驅(qū)動系統(tǒng)通過安裝螺栓固定在中心安裝柱頂上。驅(qū)動系統(tǒng)由固定部分和轉(zhuǎn)動部分組成，兩者之間通過大型回轉(zhuǎn)支撐聯(lián)接。安裝在固定體上的液壓馬達(dá)及減速機(jī)直接帶動小齒輪旋轉(zhuǎn)。小齒輪通過與回轉(zhuǎn)支撐的內(nèi)齒輪嚙合，從而驅(qū)動回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動部分通過固定螺栓與回轉(zhuǎn)支撐內(nèi)圈聯(lián)接。方型吊架通過固定螺栓安裝在驅(qū)動系統(tǒng)轉(zhuǎn)動部分下部，跟著轉(zhuǎn)動體一塊繞池中心回轉(zhuǎn)。在方型吊架下部的四個面上分別固定大小泥耙各兩個，大小泥耙成對稱布置，可以有效平衡泥耙運(yùn)行時的傾覆力矩。在每一個泥耙底部均安裝有刮泥耙齒，按照對數(shù)螺旋線制作耙齒弧線，可以有效減小刮泥扭矩，增加刮泥效率。在驅(qū)動系統(tǒng)固定體上方通過兩根H型鋼把工作橋架以及中央操作平臺固定在一塊。液壓系統(tǒng)及現(xiàn)場就地控制箱分別放置在操作平臺的兩個角上。

絮凝藥劑投加口分散在給料井的幾個位置，礦漿自給料管切向進(jìn)入中心給料井，與多個藥劑投加點(diǎn)投加的藥劑在礦漿切向給料沖擊力作用下在給料井中充分混合反應(yīng)。部分浮選尾礦礦漿中夾雜的氣泡通過給料井中的格柵作用與礦漿分離。礦漿經(jīng)給料井下部反射板均勻斜向下進(jìn)入礦漿沉淀層。大顆粒通過絮凝藥劑攜帶著小顆粒很快沉淀下來。濃縮機(jī)泥耙不斷旋轉(zhuǎn)，由耙齒將沉淀下來的泥漿刮至池中心集泥坑。中心集泥坑中的泥由泥漿泵通過管道泵送至下一工段，如尾礦進(jìn)尾礦庫，中礦進(jìn)下道選礦點(diǎn)，精礦進(jìn)脫水間。

2.2 智能化控制系統(tǒng)的設(shè)計

2.2.1 控制系統(tǒng)的組成及功能

現(xiàn)場就地控制箱一面，控制柜內(nèi)有各種控制接觸器等，控制面板有各操作按鈕并配備智能觸摸屏。采用西門子S7-200PLC（CPU226）控制器及擴(kuò)展模塊作為控制核心，并配智能傳感器來監(jiān)測各點(diǎn)運(yùn)行參數(shù)情況，同時輸入給PLC控制器。采用LED-800壓力傳感器自動感應(yīng)液壓系統(tǒng)壓力，并將壓力信號發(fā)送至PLC控制器。采用羅斯蒙特2051L壓差傳感器自動感應(yīng)池底液面壓力，實(shí)時監(jiān)測池內(nèi)集泥情況，并將壓力信號發(fā)送至PLC控制器。采用Inter Ranger DSP300超聲波泥水界面儀自動感應(yīng)池清水層與沉淀層界面高低情況，實(shí)時監(jiān)測泥層沉淀情況，并將信號發(fā)送至PLC控制器。

2.2.2 控制系統(tǒng)自動控制、調(diào)節(jié)的外圍設(shè)備

ZNZY智能型液壓提耙濃縮機(jī)通過PLC控制器將設(shè)備運(yùn)行控制信號實(shí)時傳送到選廠中央集中控制室，并實(shí)現(xiàn)與其余外圍設(shè)備聯(lián)機(jī)運(yùn)行。濃縮機(jī)外圍相關(guān)設(shè)備包括進(jìn)漿泵及其控制閥門、投藥泵及其控制閥門、排泥泵及其控制閥門。通過感應(yīng)泥耙扭矩大小隨時調(diào)節(jié)本機(jī)刮泥轉(zhuǎn)速，并控制泥耙的提升（降），同時將此信號傳輸?shù)街醒肟刂剖也⑼ㄟ^控制室集中調(diào)節(jié)進(jìn)漿泵及其控制閥門以調(diào)節(jié)進(jìn)漿量。通過感應(yīng)池內(nèi)清水層與沉淀層之間的界面上下波動情況，可實(shí)時反映礦漿中顆粒沉淀情況，并將此信號傳輸?shù)街醒肟刂剖也⑼ㄟ^控制室集中調(diào)節(jié)加藥泵及其控制閥門以調(diào)節(jié)加藥量。通過感應(yīng)池內(nèi)泥水壓力差反映出池內(nèi)泥層厚度情況，并將此信號傳輸?shù)街醒肟刂剖也⑼ㄟ^控制室集中調(diào)節(jié)排泥泵及其控制閥門以調(diào)節(jié)排泥量。

3? 新型智能液壓提耙濃縮機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新

3.1 液壓多點(diǎn)負(fù)載感應(yīng)驅(qū)動系統(tǒng)

ZNZY智能型液壓提耙濃縮機(jī)采用了多個液壓馬達(dá)對設(shè)備進(jìn)行驅(qū)動，多個馬達(dá)統(tǒng)一由一個負(fù)載感應(yīng)柱塞泵進(jìn)行供油。負(fù)載感應(yīng)柱塞泵可根據(jù)負(fù)載壓力隨時調(diào)節(jié)輸出的液壓油壓力及流量。使得泥耙的轉(zhuǎn)速變得可調(diào)。真正做到濃縮機(jī)的刮泥量根據(jù)進(jìn)漿量的變化而變化。

3.2 負(fù)載感應(yīng)液壓自動提（降）耙

ZNZY智能型液壓提耙濃縮機(jī)利用壓力傳感器對驅(qū)動液壓壓力進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力達(dá)到提耙設(shè)定壓力值時，便通過液壓油缸將刮泥耙整體提升。當(dāng)發(fā)現(xiàn)壓力達(dá)到降耙設(shè)定壓力值時，泥耙便自動下落。

3.3 中心大給料井螺旋切向給料

中心大給料井固定在中央操作臺底部，由內(nèi)筒和外筒組成。桶內(nèi)設(shè)置用型鋼拼焊的擾水格柵。進(jìn)漿口設(shè)計成與外筒切向進(jìn)入。由進(jìn)漿管進(jìn)入的礦漿在內(nèi)外筒之間成圓柱螺旋下降，在給料井內(nèi)不斷旋轉(zhuǎn)。絮凝藥劑投加點(diǎn)在給料井多個位置分散布置。礦漿不斷與絮凝藥劑接觸并在擾流格柵的作用下充分混合反應(yīng)，大小顆粒被絮凝劑粘連在一起形成密實(shí)的礬花。反應(yīng)好的礦漿在給料井底部由反射板反射至池內(nèi)沉淀區(qū)域。

3.4 創(chuàng)新點(diǎn)

在很多精礦及部分中礦的濃縮過程中由于不能使用絮凝藥劑，所以如何加快顆粒的沉降速度，減少沉降面積成為了難題。ZNZY智能型液壓提耙濃縮機(jī)利用給料井內(nèi)外濁水與清水的液面高差，使一部分筒外清水進(jìn)入到剛給入的礦漿之中，降低給礦濃度，減小顆粒沉降阻力，加速了顆粒的沉降速度。在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中該技術(shù)發(fā)揮了很好的效果。

4? 結(jié)語

我國改革開放以來經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，能源需求緊張，各地都在不斷擴(kuò)大礦產(chǎn)資源的開發(fā)。濃縮機(jī)尤其是高效濃縮機(jī)的需求市場越來越大，ZNZY智能型液壓提耙濃縮機(jī)屬于國內(nèi)領(lǐng)先技術(shù)，且費(fèi)用低，效率高，值得在業(yè)內(nèi)廣泛推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

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