李林森，查興江，王 槐，楊云龍

（云南華聯(lián)鋅銦股份有限公司，云南文山 663701）

0 引言

某選礦車間由A、B 兩套系統(tǒng)組成，每套系統(tǒng)配有2 個(gè)粉礦倉，自2007 年投入生產(chǎn)以來，因設(shè)計(jì)上的缺陷和受雨季天氣的影響，每到雨季粉礦倉就出現(xiàn)礦倉、梭槽堵塞現(xiàn)象，導(dǎo)致運(yùn)輸皮帶無法正常給料，影響正常生產(chǎn)。受原設(shè)計(jì)規(guī)格、場地布置限制，常出現(xiàn)因粉礦倉出料口堵塞而影響工藝系統(tǒng)的正常運(yùn)行，崗位人員及修理人員多次疏通，雖經(jīng)過車間在生產(chǎn)過程中多次整改，加裝空氣炮疏通，但由于受現(xiàn)有場地和布局的影響，矩形錐底倉邊角部位無法全部疏通，陰雨季節(jié)無法從根本上解決堵料問題，增加了生產(chǎn)人員的工作強(qiáng)度和工作量，影響車間的正常生產(chǎn)，對(duì)車間造成不必要的停機(jī)，開機(jī)率和處理量有較大的不確定性和壓力。

1 背景

粉礦倉是選礦車間生產(chǎn)不可缺少的環(huán)節(jié)，用于儲(chǔ)存一、二段破碎生產(chǎn)的礦石粉，對(duì)選礦生產(chǎn)和緩沖調(diào)節(jié)起著十分重要的作用，粉礦倉的堵塞影響著整個(gè)選礦系統(tǒng)的正常生產(chǎn)。多年來，公司領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員對(duì)有關(guān)礦倉的防堵和疏通問題，已經(jīng)做了大量的分析和研究工作，但礦倉堵塞問題仍然未能徹底解決。處理礦倉堵塞是非常棘手的問題，目前車間針對(duì)粉礦倉堵料問題采取的主要疏通方式有：人工疏通和空氣炮打壓，但效果不佳，只能解決暫時(shí)的堵塞問題，而不能從根本上解決堵料問題。人工疏通方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且極易引發(fā)安全事故；空氣炮又因給力面積受限，必須在結(jié)拱位置時(shí)才能發(fā)揮作用，因礦倉每次結(jié)拱和堵塞的位置不固定，當(dāng)空氣炮位置處于結(jié)拱位置上方時(shí)會(huì)使礦石粉越振越結(jié)實(shí)，不僅造成下游工藝系統(tǒng)運(yùn)行不暢或停機(jī)，影響工藝系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)增加操作人員的操作安全風(fēng)險(xiǎn)及勞動(dòng)強(qiáng)度。

2 改造的必要性

2.1 現(xiàn)有清堵技術(shù)

從2007 年系統(tǒng)投入生產(chǎn)以來，每遇到陰雨天氣，礦倉及下料梭槽頻繁出現(xiàn)堵塞，雖每套系統(tǒng)都配有兩個(gè)粉礦倉，但有時(shí)礦石含水量較大，會(huì)導(dǎo)致所有粉礦倉都出現(xiàn)下料口堵塞狀況，影響正常生產(chǎn)。雖于2016 年對(duì)每個(gè)粉礦倉安裝了2 臺(tái)空氣炮，但效果甚微，2019 年再次對(duì)粉礦倉進(jìn)行加裝空氣炮，在原有基礎(chǔ)上每個(gè)粉礦倉補(bǔ)裝2 臺(tái)空氣炮，雖取得一定的效果，但無法從根本上解決堵料問題，疏通過程耗時(shí)較長，影響了工藝系統(tǒng)的安全運(yùn)行和設(shè)備的開機(jī)率。總結(jié)多年的使用經(jīng)驗(yàn)，探究得出利用人工疏通和空氣炮的疏通方式，都無法從根本上解決礦倉堵料問題，因此從根本上解決粉礦倉堵料問題勢在必行。

2.2 影響設(shè)備開機(jī)率、臺(tái)效

根據(jù)某年3 月、8 月A、B 系統(tǒng)磨機(jī)開機(jī)情況，并結(jié)合近年當(dāng)?shù)仃幱晏鞖馇闆r，按每年365 d 除去春節(jié)放假、檢修、意外停機(jī)時(shí)間35 d，晴天248 d，受陰雨天氣影響的天數(shù)為82 d，通過對(duì)該年干燥季節(jié)和陰雨季節(jié)各抽取10 d 對(duì)比磨機(jī)綜合臺(tái)效，旱季磨機(jī)綜合臺(tái)效見表1，陰雨季節(jié)磨機(jī)綜合臺(tái)效見表2。

表1 A、B 系統(tǒng)旱季磨機(jī)綜合臺(tái)效

表2 A、B 系統(tǒng)陰雨季節(jié)磨機(jī)綜合臺(tái)效

通過對(duì)該年干燥季節(jié)和陰雨季節(jié)臺(tái)效對(duì)比發(fā)現(xiàn)，干燥季節(jié)礦石中含水量較小時(shí)，A 系統(tǒng)磨機(jī)臺(tái)效為52.302 t/h，B 系統(tǒng)磨機(jī)臺(tái)效為52.545 t/h；而在連續(xù)陰雨季節(jié)，礦石含水量較大時(shí)，A系統(tǒng)磨機(jī)臺(tái)效41.749 t/h，B 系統(tǒng)磨機(jī)臺(tái)效為41.755 t/h，對(duì)比發(fā)現(xiàn)A 系統(tǒng)磨機(jī)臺(tái)效在連續(xù)陰雨季節(jié)比干燥季節(jié)臺(tái)效下降10.533 t/h，B 系統(tǒng)磨機(jī)在連續(xù)陰雨季節(jié)比干燥季節(jié)臺(tái)效下降10.79 t/h。

從表2 可知，連續(xù)陰雨季節(jié)還會(huì)因礦倉下料口堵塞而造成停機(jī)，而礦倉疏通過程耗時(shí)較長，嚴(yán)重影響了工藝系統(tǒng)的安全運(yùn)行和設(shè)備的開機(jī)率，現(xiàn)有設(shè)備及礦倉堵塞疏通方法已無法滿足和保證工藝系統(tǒng)高效、安全地生產(chǎn)，車間開機(jī)率和處理量將面臨較大的不確定性和壓力，因此礦倉疏通方式的改變迫在眉睫。

3 礦倉清堵新裝置和新技術(shù)的運(yùn)用

為了提升碎礦系統(tǒng)有效倉容，確保倉內(nèi)物料下落暢通，保證下游工藝系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行及降低操作人員的安全風(fēng)險(xiǎn)，自2021 年1 月開始，車間組織相關(guān)技術(shù)人員對(duì)碎礦有效倉容提升及安全管控開展研究分析，在查閱資料、咨詢廠家、考察其他廠礦使用效果等方面，開展了大量的統(tǒng)計(jì)、分析、討論工作，于2021 年6 月為A、B 系統(tǒng)1#粉礦倉壁量身定制了一臺(tái)雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)并投入使用。

該清堵裝置汲取了傳統(tǒng)料倉破拱設(shè)備的優(yōu)勢，使用料倉內(nèi)置振動(dòng)耐磨襯板、料倉外置振源技術(shù)，依靠襯板振幅使倉內(nèi)結(jié)拱應(yīng)力分散斷裂，物料依靠自身重力自然滑落，內(nèi)置振動(dòng)耐磨襯板可根據(jù)不同料倉內(nèi)部形狀貼面定向制作，結(jié)構(gòu)安裝布局如圖1 所示。該裝置破拱疏通面積大，克服其他破拱設(shè)疏通備針在惡劣工況下的缺陷和不足，實(shí)現(xiàn)了料倉均勻不間斷連續(xù)供料，適合0～200 mm 大范圍粒度物料，料倉溜槽破拱疏通一次完成，料流有效疏通率99.8%，杜絕了物料在倉壁和溜槽表面的粘結(jié)，更加有效地保護(hù)倉壁和溜槽表面不被物料磨損，有效解決了礦倉堵塞問題。

圖1 清堵裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

4 改造效果

4.1 清堵裝置安裝前后粉礦倉有效容積對(duì)比

（1）改裝前，A、B 系統(tǒng)由4 個(gè)粉礦倉構(gòu)成，每個(gè)粉礦倉儲(chǔ)礦量約為400～500 t，在現(xiàn)有設(shè)備條件下，工作過程中粉礦倉礦石無法全部下落，導(dǎo)致每個(gè)粉礦倉的有效倉容約為礦倉容積的1/3，下落礦石130～170 t，在現(xiàn)有條件下，一個(gè)粉礦倉可供一套系統(tǒng)工作1.5～2.0 h，粉礦滯留在粉礦倉內(nèi)較多，倉容利用率較低，導(dǎo)致碎礦系統(tǒng)開機(jī)過于頻繁（每班5～7 次），每班正常開機(jī)時(shí)間6～8 h。

（2）改裝后，料倉破拱疏通一次完成，料流有效疏通率99.8%，礦倉的有效倉容85%左右，下落礦石300 t 以上，礦倉的有效倉容由100 m3提升到200 m3左右，碎礦系統(tǒng)每班開機(jī)次數(shù)由10次降為3 次，合計(jì)開機(jī)5 h 左右就能滿足磨礦系統(tǒng)正常給料，減少設(shè)備設(shè)施的啟動(dòng)頻率，降低能耗，達(dá)到節(jié)能增效的目的，且延長了設(shè)備設(shè)施的使用壽命。

粉礦倉儲(chǔ)存量基本保持不變（振動(dòng)襯板所占面積可忽略不計(jì)），加裝雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)后，料倉溜槽破拱疏通一次完成（圖2），料流有效疏通率99.8%，杜絕了物料在倉壁和溜槽表面的粘接，礦倉的有效倉容達(dá)到80%左右，在粉礦倉工作過程中，下落礦石300～400 t，一個(gè)粉礦倉可供一套系統(tǒng)運(yùn)行4～6 h，提高了粉礦倉的倉容，減少了碎礦系統(tǒng)的開停機(jī)時(shí)間，降低設(shè)備實(shí)施的頻繁啟動(dòng)和停止，達(dá)到節(jié)能增效的目的，且延長了設(shè)備設(shè)施的使用壽命。

圖2 礦倉清堵效果

4.2 安裝前后開停機(jī)頻率對(duì)比

改裝后，解決了碎礦系統(tǒng)頻繁啟停問題，每班開機(jī)次數(shù)由改裝前的5～7 次降到3～4 次，每次停機(jī)時(shí)間從0.8 h 左右增至1.5～2.0 h，碎礦崗位人員能更好地利用停機(jī)時(shí)間對(duì)設(shè)備設(shè)施進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，減少了崗位人員的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度。

4.3 取得效果

對(duì)應(yīng)輸料方向，在料倉底部沿溜槽及料倉椎體斜面向上加裝16Mn（316 06Cr17Ni12Mo2）柵欄型振動(dòng)耐磨襯板，延伸至溜槽斜面底部，通過推力板與溜槽外部高頻矢量激振器相連接，啟動(dòng)激振器由推力臂將激振力傳遞至料倉內(nèi)部的振動(dòng)耐磨襯板，在空載情況下，振動(dòng)耐磨襯板振頻100 Hz，振幅可達(dá)到0～18 mm，迫使內(nèi)部附著在料倉倉壁物料層形成的結(jié)拱擠壓應(yīng)力分散斷裂，依靠物料自身重力以及倉壓自然滑落，從而達(dá)到破除料倉結(jié)拱堵塞、原料排料順暢的目的，并取得了如下成效：

（1）料倉結(jié)拱堵塞問題由原來的人工處理需5～60 min。

（2）安裝雙置式振動(dòng)疏通卸料機(jī)，破除結(jié)拱堵塞用時(shí)1～3 min。

（3）避免了人工疏通清堵的不安全因素。

（4）大大提高了料倉輸料環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率。

5 總結(jié)

清堵裝置替代人工捅倉處理礦倉堵塞，提高了料倉輸料環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率，消除了安全隱患。本次對(duì)粉礦倉進(jìn)行改造的原則是，合理優(yōu)化和改裝現(xiàn)有的設(shè)備設(shè)施，以提高設(shè)備設(shè)施的生產(chǎn)運(yùn)行效率，同時(shí)提高了作業(yè)的安全性，減少和降低存在的安全風(fēng)險(xiǎn)。在不改變現(xiàn)有流程和設(shè)備的情況下，針對(duì)設(shè)備設(shè)施的不足，結(jié)合現(xiàn)場環(huán)境及設(shè)備現(xiàn)狀等特點(diǎn)，通過技術(shù)改造使其生產(chǎn)運(yùn)行達(dá)到工藝指標(biāo)和設(shè)備開機(jī)率要求，為公司創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)在降本、增效、安全管控方面也發(fā)揮了重要作用，具有一定的推廣前景。