張玉達(dá)

（五礦礦業(yè)控股有限公司蕪湖和成礦業(yè)發(fā)展有限公司）

某鐵礦選礦廠設(shè)計(jì)為4個(gè)系列，年處理原礦250萬(wàn)t，生產(chǎn)鐵精礦100萬(wàn)t。井下破碎原礦通過(guò)主井提升至主井礦倉(cāng)后通過(guò)皮帶運(yùn)輸，其中經(jīng)2#皮帶機(jī)頭部磁滑輪進(jìn)行預(yù)選拋廢作業(yè)，甩出的巖石進(jìn)入5#皮帶機(jī)頭部磁滑輪對(duì)礦石進(jìn)行回收，礦石通過(guò)皮帶機(jī)運(yùn)輸至選礦車(chē)間圓筒礦倉(cāng)進(jìn)行磨選作業(yè)，產(chǎn)出鐵精粉。

隨著殘采力度的加大，該鐵礦礦石的貧化率逐年上升，一段干選后礦石含巖量高達(dá)35%～45%，巖石粒度集中在20～120 mm，導(dǎo)致入選礦石鐵品位降低，僅為20%～21%。同時(shí)，鐵礦石市場(chǎng)低迷，每噸鐵精礦價(jià)格僅460元。該種情況下，低品位巖石后續(xù)磨選作業(yè)的加工成本將高于礦石本身價(jià)值［1］。為此，該礦進(jìn)行了預(yù)選工藝改造［2］，并增設(shè)了相應(yīng)設(shè)備，提高了入選礦石鐵品位。

1 預(yù)選工藝改造

該鐵礦將3#供礦皮帶機(jī)頭部滾筒改為磁滑輪，增設(shè)預(yù)選工藝，提前將20～120 mm的廢石拋出，提高入選原礦鐵品位。改造前后預(yù)先工藝見(jiàn)圖1、圖2。

2 預(yù)選拋廢設(shè)備設(shè)計(jì)概述

干式預(yù)選流程將3#皮帶機(jī)的頭部滾筒改為磁滑輪［3］，原礦經(jīng)磁滑輪干選后，礦石通過(guò)漏斗、電振給礦機(jī)、4#可逆式皮帶輸送機(jī)最終輸送至圓筒礦倉(cāng)；拋廢產(chǎn)品經(jīng)隔篩將-20 mm粉礦、+120 mm塊礦回收，20～120 mm巖石經(jīng)導(dǎo)料槽、排巖管道、排巖皮帶機(jī)排巖至廢石場(chǎng)。

該項(xiàng)目施工中存在3個(gè)難點(diǎn):①3#皮帶機(jī)原驅(qū)動(dòng)滾筒與磁滑輪安裝尺寸不同，單個(gè)磁滑輪質(zhì)量達(dá)8.5 t，比原驅(qū)動(dòng)滾筒增重5.1 t，原建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足；②3#轉(zhuǎn)運(yùn)站距離地面高，垂直距離約31 m，而排出的塊巖必須輸送至地面；③3#轉(zhuǎn)運(yùn)站內(nèi)安裝空間小，已安裝有皮帶機(jī)、漏斗、電振放礦機(jī)等多臺(tái)設(shè)備。

2.1 磁滑輪的安裝設(shè)計(jì)

CTDG1414型磁滑輪與原滾筒底角尺寸不同，且磁滑輪軸伸比驅(qū)動(dòng)滾筒短了79 mm。因此，重新設(shè)計(jì)了磁滑輪支座、鋼結(jié)構(gòu)框架式底座。安裝時(shí)將磁滑輪支座與鋼結(jié)構(gòu)框架式底座焊接，鋼結(jié)構(gòu)框架式底座通過(guò)抱箍結(jié)構(gòu)固定在混凝土支撐梁上［4-5］。磁滑輪布置見(jiàn)圖3，磁滑輪支座及鋼結(jié)構(gòu)框架式底座見(jiàn)圖4。因移動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)的工作量較大，因此重新設(shè)計(jì)低速軸聯(lián)軸器十字滑塊，解決滾筒與磁滑輪之間軸伸端面的距離問(wèn)題。新設(shè)計(jì)的十字滑塊見(jiàn)圖5。

2.2 漏斗改造

為了實(shí)現(xiàn)礦石與巖石分離，同時(shí)將巖石中-20 mm黏附在巖石塊上的粉礦、+120 mm含礦巖石塊回收，設(shè)計(jì)了分隔板實(shí)現(xiàn)礦巖分離；同時(shí)，在巖石漏斗側(cè)沿皮帶機(jī)中心線方向設(shè)計(jì)了返礦裝置，在巖石漏斗側(cè)隔板下部安裝了粉礦回收隔篩，這樣礦石經(jīng)磁滑輪，巖石不受磁力吸引做拋物線運(yùn)動(dòng)至返塊條鐵，+120 mm礦塊沿條鐵流入礦石漏斗，-120 mm巖石通過(guò)間隙下行至粉礦回收隔篩，巖石沿隔篩運(yùn)動(dòng)下行的同時(shí)，黏附在隔篩上的粉礦通過(guò)隔篩孔掉落到電振給礦機(jī)內(nèi)，然后輸送至礦倉(cāng)，而巖石沿隔篩經(jīng)溜槽進(jìn)入排巖管道，最后輸送到排巖場(chǎng)。漏斗改造見(jiàn)圖6。

在巖石漏斗側(cè)設(shè)計(jì)的返塊裝置由9根條鐵搭設(shè)在漏斗邦與隔板之間，條鐵間隙設(shè)計(jì)為120 mm，從而將+120 mm的塊礦返回礦石漏斗。條鐵下側(cè)由隔板支撐，上側(cè)由條鐵底座支撐，條鐵及支撐件共同組成返塊裝置，實(shí)現(xiàn)塊礦的回收。返塊裝置安裝見(jiàn)圖7。

在巖石漏斗偏下位置安裝有隔篩，隔篩鑄造一體，共4塊，傾斜布置，隔篩上鑄造有條形孔，孔徑20 mm，且孔徑上窄下寬。從返塊裝置落下的巖石沿隔篩滾動(dòng)下落，滾動(dòng)過(guò)程實(shí)現(xiàn)巖石表面粉礦的脫落，并通過(guò)篩孔下行至電振給礦機(jī)，從而實(shí)現(xiàn)回收。同時(shí)篩孔上窄下寬的設(shè)計(jì)可更好的防止巖石堵塞篩孔，提高隔篩的粉礦回收率。粉礦回收隔篩見(jiàn)圖8。

2.3 排巖管道的安裝設(shè)計(jì)

排巖管道選用?500 mm管道，布置在2#、3#圓筒礦倉(cāng)之間，借助礦倉(cāng)加固支柱、圈梁及行走平臺(tái)作為管道支撐點(diǎn)，但由于該位置同時(shí)是3#皮帶機(jī)頭部、4#皮帶機(jī)吊裝用品的吊裝口，所以管道安裝位置要保證吊裝口的尺寸，同時(shí)要避開(kāi)7層圈梁及4跟支柱。設(shè)計(jì)時(shí)，首先根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行平面圖紙繪制，最終方案采用8節(jié)長(zhǎng)度為1.5 m的直管道、2節(jié)145°彎管、3節(jié)150°彎管實(shí)現(xiàn)磁滑輪排出巖石通過(guò)管道輸送至緩沖倉(cāng)，在④、⑥、⑦層圈梁平臺(tái)設(shè)計(jì)專(zhuān)用支座支撐。設(shè)計(jì)完成后通過(guò)三維建模，模擬設(shè)計(jì)管道實(shí)際位置，進(jìn)行防撞校核。管道安裝見(jiàn)圖9。

3 結(jié)論

某鐵礦選礦車(chē)間3#皮帶機(jī)預(yù)選工藝改造后運(yùn)行了1 a，磁滑輪鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)穩(wěn)固可靠；返塊裝置+120 mm大塊返回率較高，運(yùn)行中未出現(xiàn)大塊含礦巖進(jìn)入排巖管道的現(xiàn)象；條形隔篩很好的實(shí)現(xiàn)了黏附在巖石表面的粉礦的回收任務(wù)，未出現(xiàn)跑礦或巖石品位超過(guò)回收界限的情況；排巖管道實(shí)現(xiàn)了小空間、高落差情況下巖石的輸送任務(wù)；皮帶輸送機(jī)運(yùn)行順暢，能夠按要求完成巖石輸送工作。同時(shí)，磁滑輪框架式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的采用、排巖管道的嘗試都取得了良好的應(yīng)用效果，在老廠房改造中具有推廣意義，且經(jīng)濟(jì)效益顯著。