梅山選礦廠細(xì)碎工藝的生產(chǎn)現(xiàn)狀及優(yōu)化設(shè)想

1、梅山選礦廠細(xì)碎工藝的生產(chǎn)現(xiàn)狀及優(yōu)化設(shè)想第31卷第2期2021年04月礦冶工程MININGANDnETALLURGICALENGINEERINGV01.312April2021梅山選礦廠細(xì)碎工藝的生產(chǎn)現(xiàn)狀及優(yōu)化設(shè)想劉安平,張小明(寶鋼集團(tuán)梅山礦業(yè)公司選礦廠,江蘇南京210041)摘要:介紹了梅山選礦廠細(xì)碎工藝的生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題,并對(duì)HP500型與H6800型破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù),技術(shù)性能及運(yùn)行效果等進(jìn)行了比擬.為了滿足梅山選礦廠的生產(chǎn)要求,提高選礦生產(chǎn)能力,降低選礦本錢,提出了優(yōu)化梅山選礦廠細(xì)碎工藝的設(shè)想.關(guān)鍵詞:鐵礦;磨礦;細(xì)碎;破碎機(jī)中圖分類號(hào):TD921文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):0253609

2、9(2021)02005304CurrentProductionStateofFineCrushingProcessinMeishanConcentratorandOptimizationLIUAnping,ZHANGXiaoming(MineralProcessingPlantofMeishanMiningCoLtd,BaosteelGroupCo,Nang210041,Jiangsu,China)Abstract:CurrentproductionstateofandproblemsexistinthefinecrushingprocessofMeishanmineralprocessin

3、gplantwereintroduced,andthestructuralparameters,technicalpropertiesandoperationperformancewerecomparedbe?tweencrushersHP500andH6800.Tomeettheproductiondemand,increasetheseparationcapacity,andreducetheoperationcosts,somecorrespondingapproachestooptimizethefinecrushingtechniquewereproposed.Keywords:ir

4、onmineral;grinding;finecrushing;crusher梅山鐵礦為陸相火山巖型富鐵礦.礦石中含鐵礦物主要有磁鐵礦,半假象赤鐵礦,假象赤鐵礦和菱鐵礦等,脈石礦物主要有碳酸鹽礦物,綠泥石,高嶺土,石英,方柱石,透輝石,石榴子石,磷灰石等.梅山礦業(yè)公司是寶鋼集團(tuán)梅鋼公司高爐的主要鐵礦石原料基地.梅山選礦廠(以下簡(jiǎn)稱選礦廠)設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力400萬(wàn)噸,選礦廠自建廠以來(lái),生產(chǎn)流程經(jīng)過(guò)屢次改造,目前主要工藝流程為:入選原礦首先經(jīng)磁,重選預(yù)先拋尾后,得到粗精礦;粗精礦經(jīng)細(xì)碎后進(jìn)入磨浮系統(tǒng),經(jīng)兩段閉路磨礦后一0.074mm粒級(jí)含量達(dá)70%左右,再經(jīng)浮選脫硫,磁選降磷,濃縮,過(guò)濾脫水后得最終

5、鐵精礦,副產(chǎn)品為硫精礦;其中干尾礦用作建筑材料,濕式細(xì)粒尾礦排入尾礦庫(kù).1選礦廠細(xì)碎工藝生產(chǎn)現(xiàn)狀及存在問(wèn)題1.1生產(chǎn)工藝現(xiàn)狀選礦廠的破碎采用兩段一閉路中碎,一段閉路細(xì)碎的工藝流程,進(jìn)入細(xì)碎的5020mm干磁精礦由1臺(tái)20世紀(jì)70年代生產(chǎn)的2200短頭型圓錐破碎機(jī)(以下簡(jiǎn)稱PYB一2200破碎機(jī))和3臺(tái)進(jìn)口山特維克細(xì)碎機(jī)進(jìn)行破碎(以下簡(jiǎn)稱H6800破碎機(jī)),其產(chǎn)品與除0.50mm外預(yù)選系統(tǒng)其它精礦一起給入篩分車間,由2SZG1500x4000共振篩篩分,+12mm粒級(jí)礦石返回細(xì)碎再破碎,一12mm粒級(jí)礦石去往磨浮車間.細(xì)碎生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖1.5020mm千磁精礦給入浮選圖1梅山選礦廠細(xì)碎工藝流程

6、1.2存在問(wèn)題選礦廠破碎系統(tǒng)改造前使用的中碎機(jī)為PYB一2200圓錐破碎機(jī),處理量低,故障多,維護(hù)困難且破碎粒度粗,嚴(yán)重制約著生產(chǎn)的開(kāi)展.2004年用H6800破碎機(jī)替代原PYB一2200破碎機(jī).2005年1月第1臺(tái)收稿日期:202111-28作者簡(jiǎn)介:劉安平(1963一),男,湖南衡陽(yáng)人,博士,教授級(jí)高級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)檫x礦工藝技術(shù)管理,新工藝和新技術(shù)開(kāi)發(fā)和應(yīng)用.礦冶工程第31卷H6800破碎機(jī)進(jìn)行試生產(chǎn),目前已完成了3臺(tái)細(xì)碎機(jī)的改造.H6800細(xì)碎機(jī)近幾年運(yùn)行情況考查分析說(shuō)明,H6800細(xì)碎機(jī)在處理能力,破碎效率,工人勞動(dòng)強(qiáng)度等方面都表達(dá)了先進(jìn)破碎設(shè)備的優(yōu)點(diǎn),根本上能夠滿足選礦廠的生

7、產(chǎn)要求,到達(dá)了預(yù)期的效果.但該破碎機(jī)在應(yīng)用中也暴露出以下一些問(wèn)題:設(shè)備的動(dòng)錐,定錐和襯板磨損快,使用周期短;上下架體支口易磨損,開(kāi)裂等.襯板使用前期和后期生產(chǎn)能力偏低.如3臺(tái)破碎機(jī)在同一時(shí)期出現(xiàn)這種問(wèn)題,那現(xiàn)有細(xì)碎設(shè)備的生產(chǎn)能力就滿足不了生產(chǎn)要求.排礦粒度與生產(chǎn)工藝要求有差距.據(jù)流程考查,排礦中一6mm含量?jī)H21.3%且粗粒級(jí)含量較多,與原設(shè)計(jì)中排礦中一6mm含量大于45%尚有較大差距,影響了磨礦作業(yè)率的提高.2HP5OO型與H6800型破碎機(jī)的主要性能比擬2.1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)2.1.1HP500型破碎機(jī)該破碎機(jī)是一種多缸液壓圓錐破碎機(jī),主要由水平軸,大小傘齒輪,主軸,偏心套,球面瓦架,球面瓦,動(dòng)錐

8、總成,定錐總成,調(diào)整環(huán),主機(jī)架等組成.該破碎機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,能自動(dòng)調(diào)節(jié)排礦口的大小.從圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)看,單缸液壓圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,質(zhì)量輕;而彈簧式圓錐破碎機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,質(zhì)量也較大.HP500系列破碎機(jī)實(shí)際上是一種多缸液壓圓錐破碎機(jī),因此,它的結(jié)構(gòu)跟彈簧式破碎機(jī)根本相似,是將彈簧改為油缸,將推動(dòng)油缸改為液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng),因此,HP500系列破碎機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而它的偏心部件結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜.由于它采用動(dòng)錐體與主軸為一體的空心軸,其內(nèi)部空間很小,所以只能設(shè)置一個(gè)很小的球面軸承.當(dāng)破碎機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí),其軸承支反力超出球面軸承以外,導(dǎo)致動(dòng)錐失穩(wěn)而翻倒.為了保證動(dòng)錐的穩(wěn)定性,必須增設(shè)一個(gè)穩(wěn)定機(jī)構(gòu).增設(shè)穩(wěn)定機(jī)構(gòu)使偏心部件加工和

9、安裝工藝難度增加,在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,空心軸與偏t2,軸套易產(chǎn)生不良接觸,易產(chǎn)生偏心部件接觸不良狀況,甚至造成事故.2.1.2H6800型破碎機(jī)該破碎機(jī)由瑞典的SANDVIK高科技集團(tuán)公司(前身是SVEDALA公司)生產(chǎn)制造.該設(shè)備主要由上機(jī)架,下機(jī)架,主軸,水平軸,底部液壓缸等組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作,維護(hù),檢修方便.1)采用ASR系列排礦口自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng).對(duì)排礦口進(jìn)行在線控制,控制精度高,能自動(dòng)監(jiān)測(cè)破碎機(jī)的運(yùn)行情況.使破碎機(jī)始終處于滿負(fù)荷工作狀態(tài),大大增加了物料之間的層壓破碎比例.同時(shí)破碎機(jī)能夠在盡可能小的排礦口下工作,從而實(shí)現(xiàn)了該設(shè)備高產(chǎn)量,高可靠性和低運(yùn)行本錢的特點(diǎn).該破碎機(jī)還配備了油箱儀表監(jiān)控系

10、統(tǒng),能對(duì)破碎機(jī)潤(rùn)滑,液壓系統(tǒng)的油溫,油壓,空氣增壓壓力等運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控.2)采用擠滿給礦的運(yùn)行方式.通過(guò)向物料層施加定量的壓力,使物料承受全方位的擠壓,增加了物料顆粒之間的擠壓,磨剝,剪切等作用,從而實(shí)現(xiàn)層壓破碎,延長(zhǎng)了襯板的使用壽命.同時(shí)整個(gè)上機(jī)架隨著偏心套轉(zhuǎn)動(dòng)而旋擺,使物料在破碎腔里承受多方位的剪切,彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力,增強(qiáng)了動(dòng),定錐對(duì)物料的破碎效果,緩解了對(duì)根底的振動(dòng)與沖擊.3)吸取了圓錐破碎機(jī)與旋回破碎機(jī)的優(yōu)點(diǎn).該破碎機(jī)采用陡錐,高擺頻,小偏心距,底部單缸液壓支撐和頂部行星架結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)單緊湊,運(yùn)行平穩(wěn),可靠.破碎機(jī)的偏心距可以通過(guò)在偏心孔中旋轉(zhuǎn)偏心套來(lái)調(diào)整以適應(yīng)不同要求的應(yīng)用場(chǎng)合.潤(rùn)滑

11、系統(tǒng)采用高壓風(fēng)防塵,與傳統(tǒng)圓錐破碎機(jī)用水防塵相比,管路不易堵塞,也不會(huì)出現(xiàn)油路進(jìn)水現(xiàn)象,防塵效果好.另外,1臺(tái)破碎機(jī)可安裝由粗到細(xì)多種腔型的襯板,應(yīng)用范圍十分廣泛.4)操作簡(jiǎn)單,方便.該破碎機(jī)的主要功能均由一個(gè)液壓活塞來(lái)完成.唯一的Hydroset汽缸與活塞能進(jìn)行排礦口的調(diào)節(jié),夾雜廢鐵的排除,堵塞破碎腔的清理及磨損補(bǔ)償.排礦口的調(diào)節(jié)可在破碎過(guò)程中進(jìn)行.由于給礦礦石性質(zhì)與類型變化很大,破碎機(jī)工作中常會(huì)碰到廢鋼與木頭等非破碎物,操作人員能利用ASR系統(tǒng)處理類似的問(wèn)題,使圓錐破碎機(jī)處于最正確狀態(tài).這個(gè)系統(tǒng)在非破碎物通過(guò)后可平滑地返回原來(lái)的排礦口設(shè)定值.與彈簧型圓錐破碎機(jī)相比,H6800破碎機(jī)不會(huì)出現(xiàn)

12、因?yàn)榉瞧扑槲锿ㄟ^(guò)與電氣跳閘引起的圓錐卡死現(xiàn)象.操作人員只要經(jīng)常地查看ASR系統(tǒng)界面,就可以對(duì)圓錐破碎機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)了如指掌.2.2技術(shù)參數(shù)比擬為了實(shí)現(xiàn)最正確的破碎效果,不同機(jī)械結(jié)構(gòu)的液壓圓錐破碎機(jī)采用不同的破碎參數(shù)組合.主軸固定式多缸液壓HP500型圓錐破碎機(jī)動(dòng)錐坡度緩和平行帶長(zhǎng),必須采取大偏向,高頻率和較大排礦口運(yùn)行;而主軸浮動(dòng)式單缸液壓破碎機(jī)動(dòng)錐坡度陡和平行帶短,必須采取小偏向和較小排礦口運(yùn)行,只有這樣才能保證處理能力和排料粒度到達(dá)綜合最正確效果.但由于自身結(jié)構(gòu)的限制,不能有效到達(dá)較小排礦口運(yùn)行,這意味著需要大破碎力.由于采用旋回破碎機(jī)結(jié)構(gòu),但沒(méi)有采用旋回破碎機(jī)的重型設(shè)計(jì),所以也不可能提供大

13、破碎力.因此在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中表現(xiàn)為排料口不能鎖定,遇到第2期劉安平等:梅山選礦廠細(xì)碎工藝的生產(chǎn)現(xiàn)狀及優(yōu)化設(shè)想硬礦石,為了鎖緊排料口,往往引起機(jī)架開(kāi)裂.主軸浮動(dòng)式單缸液壓圓錐破碎機(jī)排料口鎖不定,即使安裝了足夠大的電機(jī)功率,也不能將電功有效地輸入到破碎機(jī)進(jìn)行破碎作業(yè),因此表現(xiàn)為生產(chǎn)的合格破碎產(chǎn)品產(chǎn)量低和粉礦含量少.雖然圓錐破碎機(jī)的基本工作原理一樣,但由于各種破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)差異,在生產(chǎn)中的破碎表現(xiàn)有所差異.總體來(lái)看,山特維克圓錐破碎機(jī)動(dòng)錐坡度陡,平行帶短,采用小偏向運(yùn)行,處理能力大,但產(chǎn)粉率低;美卓圓錐破碎機(jī)動(dòng)錐坡度緩,平行帶長(zhǎng),采用大偏向,高頻率運(yùn)行,處理能力偏小,產(chǎn)粉率高.HP500和H6800設(shè)

14、備的技術(shù)參數(shù)比照見(jiàn)表1.表1兩種圓錐破碎機(jī)主要技術(shù)參數(shù)比擬技術(shù)參數(shù)HP500型H6800型破碎機(jī)重量(不含電機(jī))/t安裝功率/kW破碎力/t破碎頻率/(r?min)偏向距/turn破碎腔平行帶更換襯板時(shí)間三維尺一F/mm33.15400250358115長(zhǎng)短3國(guó)內(nèi)鐵礦山細(xì)碎設(shè)備的應(yīng)用情況據(jù)報(bào)道,目前國(guó)內(nèi)外有各種不同類型的破碎機(jī)在不同行業(yè)應(yīng)用,許多生產(chǎn)廠家還在不斷推出新型高效破碎機(jī),其中HP500型和H6800型破碎機(jī)都是近幾年新開(kāi)發(fā)的設(shè)備,均配有較好的自動(dòng)控制裝置,根本上代表了當(dāng)今世界上液壓圓錐破碎機(jī)的最先進(jìn)水平.多年來(lái)使用破碎機(jī)的方法變化很少,一般在工藝流程中使用的破碎機(jī)是用各制造廠提供的樣

15、本數(shù)據(jù)作參考,它對(duì)破碎機(jī)生產(chǎn)能力和產(chǎn)品粒度有較大影響,樣本大致相似的情況下破碎機(jī)生產(chǎn)能力大體相同.但在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)于某一特定礦石,破碎機(jī)生產(chǎn)能力和排料粒度是有差異的.近幾年國(guó)內(nèi)各礦山破碎工藝改造根本都是引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)設(shè)備,如美卓HP型破碎機(jī)和山特維克H型破碎機(jī).通過(guò)對(duì)典型黑色金屬礦山細(xì)碎工藝破碎機(jī)的統(tǒng)計(jì),目前國(guó)內(nèi)細(xì)碎設(shè)備主要以美卓HP型,山特維克H型以及傳統(tǒng)PYD型圓錐破碎機(jī)為主.假設(shè)按設(shè)備臺(tái)套數(shù)統(tǒng)計(jì),HP型占30.69%,H型占16.49%,PYD型占48.69%,其它類型占4.4%,傳統(tǒng)PYD型破碎機(jī)所占比例仍是最多的.隨著各礦山對(duì)破碎工藝的不斷優(yōu)化,目前的PYD型破碎機(jī)所占比例有逐步降低的

16、趨勢(shì),同時(shí)近年來(lái)隨著輥壓機(jī)的推廣應(yīng)用有逐步簡(jiǎn)化細(xì)碎工藝的趨勢(shì).通過(guò)對(duì)兩種進(jìn)口設(shè)備的國(guó)內(nèi)使用分布情況分析,發(fā)現(xiàn)兩種設(shè)備有地域集中分布的特點(diǎn),如鞍鋼集團(tuán)各礦山多項(xiàng)選擇用山特維克H6800型破碎機(jī),武鋼集團(tuán)下屬各礦山多項(xiàng)選擇用美卓HP500型破碎機(jī).但也有一些礦山在破碎工藝改造中,原H6800型破碎機(jī)采用HP500型替代,而原HP500型破碎機(jī)又采用H6800型替代,說(shuō)明兩種破碎機(jī)在使用中都存在一些問(wèn)題,對(duì)于某一特定流程要選擇什么類型的破碎機(jī)且到達(dá)它的最大效能,由該工藝流程來(lái)決定.4型與H6800破碎機(jī)運(yùn)行效果比擬4.1產(chǎn)品粒度比擬峨口鐵礦使用原PYBqb2000破碎機(jī)粒度最大達(dá)120mm,產(chǎn)品中一

17、50mm粒級(jí)占54.14%,對(duì)皮帶的損傷大,且料口常發(fā)生堵礦現(xiàn)象,造成篩分效率低,加大了下一破碎機(jī)的處理量,制約了生產(chǎn)力的提高.而HP500破碎機(jī)同樣是50mm的排礦口,產(chǎn)品中一50mm粒級(jí)到達(dá)76.98%,最高達(dá)88.65%;其中一16mm粒級(jí)含量提高到39.30%,提高了13.31個(gè)百分點(diǎn).堵料嘴發(fā)生率也降低了70%.同時(shí),減少了尾礦量,使礦石的回收率提高.改造前后兩種破碎產(chǎn)品粒度比較見(jiàn)表2.表2峨口鐵礦兩種破碎機(jī)產(chǎn)品粒度含量比擬梅山選礦廠2005年1月后使用H6800破碎機(jī)前后指標(biāo)比照見(jiàn)表3.表3梅山選礦廠兩種破碎機(jī)產(chǎn)品粒度含量比擬55OO51一短長(zhǎng)礦冶工程第3l卷4.2生產(chǎn)能力比照程潮

18、鐵礦2001年7月至2002年3月引進(jìn)了3臺(tái)HP500圓錐破碎機(jī),取代了PYB,PYD2100圓錐破碎機(jī).使用后破碎機(jī)臺(tái)時(shí)處理量到達(dá)569.76t,是PYD2100破碎機(jī)能力的1.33倍.梅山選礦廠使用H6800破碎機(jī)后臺(tái)時(shí)處理能力為473.81t,是PYD2200破碎機(jī)的2.18倍.通過(guò)對(duì)HP500和H6800兩種破碎機(jī)的破碎粒度比照分析,HPS00破碎機(jī)在單位處理能力提高的情況下,破碎產(chǎn)品中一16mlTl新增含量是改造前的3.63倍,一50mm新增含量是改造前的1.87倍;H6800破碎機(jī)使用后破碎產(chǎn)品中一12mm新增含量是改造前的1.69倍,一20mm新增含量是改造前的0.85倍.同時(shí)說(shuō)

19、明使用HP500破碎機(jī)后新增合格粒級(jí)產(chǎn)品含量增幅大于H6800破碎機(jī).通過(guò)這兩種破碎機(jī)生產(chǎn)能力的比擬,HP500型破碎機(jī)生產(chǎn)能力提高了33%,H6800破碎機(jī)生產(chǎn)能力提高了i倍以上,可見(jiàn)H6800破碎機(jī)的處理量更有優(yōu)勢(shì).5梅山選礦廠細(xì)碎工藝優(yōu)化設(shè)想目前梅山選礦廠共有細(xì)碎機(jī)4臺(tái),日常生產(chǎn)運(yùn)行3臺(tái),細(xì)碎設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率75%,生產(chǎn)能力1290t/h.細(xì)碎給礦量為181t/(h?臺(tái)),給礦中一12mm粒級(jí)含量為5.4%,排料中一12mm粒級(jí)含量為36.7%.假定篩下物料中一12mm粒級(jí)占95%,12mm篩網(wǎng)的篩分效率為85%,處理同樣的礦量,采用HP500型裝機(jī)功率為400kW破碎機(jī),改造后的給礦量為54

20、3t/h,細(xì)碎生產(chǎn)通過(guò)量為480t/(h?臺(tái)),細(xì)碎設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率75%,排料中一12mm粒級(jí)含量為52%,日常生產(chǎn)運(yùn)行臺(tái)數(shù)只需2臺(tái),那細(xì)碎機(jī)設(shè)備配置3臺(tái)就能滿足目前生產(chǎn)需要了.6結(jié)語(yǔ)1)假設(shè)梅山細(xì)碎工藝中用HP500型破碎機(jī)替代現(xiàn)有的H6800型破碎機(jī),能減少設(shè)備臺(tái)數(shù),便于生產(chǎn)運(yùn)行管理.同時(shí)可較好解決目前細(xì)碎檢修場(chǎng)地缺乏問(wèn)題,節(jié)省廠房擴(kuò)建費(fèi)用.2)HP500型破碎機(jī)產(chǎn)品性能好,排礦產(chǎn)品中合格粒級(jí)含量多,可真正實(shí)現(xiàn)多碎少磨的目的.參考文獻(xiàn):1伏雪峰,張長(zhǎng)久.液壓圓錐破碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和工藝性能研究J.礦業(yè)工程,2007(3):5O一52.f2郎寶賢,郎世平.破碎機(jī)M.北京:冶金工業(yè)出版社,2021.3穆

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