平板離心機在加壓渣脫水生產系統的應用

閆杰

（新疆新鑫礦業股份有限公司阜康冶煉廠阜康831500）

平板離心機在加壓渣脫水生產系統的應用

閆杰

（新疆新鑫礦業股份有限公司阜康冶煉廠阜康831500）

阜康冶煉廠平板離心機在銅渣脫水生產系統的成功應用，是設備選型及論證、為適宜工藝的需求進一步優化改造的過程。通過實驗、考察等確定脫水設備為平板式自動離心機，經過試用、改造，成功達到生產工藝的要求，逐步改進設備結構，降低備件消耗，提高設備運轉率。

平板離心機物料水分加壓渣振動可開動率經濟效益

1 前言

原有加壓渣洗滌脫水工藝流程是將加壓濃密機底流經漿化打入離心機高位槽，以人工操作的方式控制離心機進行脫水，而溢流液進行板框壓濾后送至渣場晾曬，經破碎、制粒后進入銅系統。人工操作離心機進行脫水的水分指標在12%～17%之間波動，而銅系統沸騰爐焙燒工藝要求進爐物料水分＜13%，因此現有加壓浸出尾渣的脫水工藝不能滿足后續工序生產工藝的要求。加壓渣脫水生產系統主要應用設備是離心機，原脫水設備為SGZ1250離心機，在連續生產中，刮刀、進料嘴蝸輪蝸桿輔機機構，經常發生故障。諸如：⑴刮刀由不銹鋼噴涂硬質合金層，但是噴涂層極易脫落，刮刀磨蝕嚴重，因此刮料層厚度變化不確定，直接影響出料量，經常卸料層余留過厚，造成啟動電流過大，產量低、機器振動等現象發生；⑵進料嘴經過礦漿注入時的沖刷，變不規則，導致礦漿噴到轉鼓布料時，轉鼓受力不均勻而發生抖動；⑶碳鋼蝸桿與銅材質的蝸輪嚙合時，材質較軟的銅蝸輪被逐步磨損，使用壽命較短，正常運轉時每3個月就得更換一個；⑷三足依靠拉桿使整個機組支撐在彈簧上而達到避震的效果，避震效果較差。總之整臺機組結構復雜，故障率高，易損件消耗量大、維修工作量大。導致原先SGZ1000-N型機組系統仍然運行，因場地限制，兩套機組在2個廠房，同時運行時，操作工運轉不開，增加了原班組2/3的人數進行操作。每年僅備件消耗約100萬元。

2 設備選型及設備安裝、運行

經過多方考察、方案商討、送樣進行實驗，曾先后試驗了陶瓷過濾機、高壓過濾機等，水分基本在15%～21%，并且極易阻塞過濾介質，均不能滿足工藝使用要求。最后確定脫水設備形式仍采用離心式分離技術的設備。

PGZ1250-NC平板式自動刮料下部卸料離心機是在三足式自動刮刀下卸料離心機基礎上改進設計制造的新機型，是一種高性能間歇生產的離心過濾設備，其特點：無基礎安裝，取消了懸掛柱腳，利用節能的變頻電機，實現啟動及低轉速的刮料過程，電氣控制采用可編程序控制器（PLC）控制，簡化安裝過程，結構簡單，采用吸附式隔振器，對基礎地面及周邊設備無振動干擾，全部與物料接觸元件均為耐腐蝕不銹鋼，整機無論是內部結構和外觀表面均整齊美觀。

安裝使用后實現了全自動操作，水分在13%左右，機器基本無振動，之前出現的因跑礦等急速振動現象，該機組在阻尼器的作用下表現為機組整體搖晃，各連接部件無相對振動。連續運行了1個月無故障。后發生因機組的電阻制動器過燒故障，原因是由長期頻繁啟動造成。采取增容變頻的方式，解決了這個問題，至今未發生此類故障。

生產運行班組、檢修班組一致給予好評。為下半年加壓渣脫水系統改造提供了可信的技術依據。

在實驗成功的基礎上，冶煉廠進行了加壓板框渣脫水系統的技改，歷時3個月，離心機脫水、制粒、晾曬廠房建成，設備安裝、調試，并很快投入運行，即刻解決了離心機脫水工序制約生產系統的瓶頸問題。

3 二次改造

設備運轉順暢后，又提出新的設想。發現問題：總渣量的15%～20%，經板框壓濾后由汽車運輸至渣場堆放，而板框渣水分20%～25%，其中可溶性含鎳量約為40 kg/班，板框渣不能及時返回生產系統對鎳生產的控制產生不利的影響；產生不低于60萬元的晾曬、破碎勞務費用及運費；運輸過程及晾曬、破碎過程拋灑、揚塵損失較大，降低了金屬的回收率并對環境產生不利影響；板框渣中含有的可溶性含銅鎳對浸出工藝平衡產生一定影響。

綜上分析，加壓渣洗滌脫水工藝進行全面的技改實現系統的進一步優化，將產生明顯的社會和經濟效益。

3.1 改進方案

（1）新增4～6 m3（有效容積）漿化槽4臺，板框渣經漿化后打入濃密機底流漿化槽，經充分漿化（比重約為1.7～1.8）打入離心機高位槽，由指定離心機脫水后送下道工序。

（2）正常渣（比重約為1.9～2.0）由專門的5～6臺離心機進行一次脫水，脫水后液進入一次脫水后液貯槽。

（3）一次脫水后液（比重約為1.6～1.7）由專門的2～3臺離心機進行二次脫水，脫水后液進入二次脫水后液（比重約為1.4～1.5）貯槽打回系統。

3.2 組織實施，經過運行后達到了預期的效果

采用全自動平板式離心機一次脫水的水分指標控制在9%～13%，二次脫水指標控制在10%～14%，板框渣再次脫水指標控制在13%以下，完全滿足銅系統生產工藝的要求并使全流程工藝得到優化；實現全部加壓浸出尾渣的系統內處理，杜絕可能產生的浪費和環境影響；降低勞動強度和生產成本；銅的回收率達97.59%，較去年同期有所提高。

3.3 技改后設備出現的故障及改造方案

板框渣較正常渣顆粒細、粘度大，脫水時間較長，致使離心機組連續運轉，機組負荷過大，造成機組底板組合連接軸承座的螺栓孔發生斷裂，機腳阻尼器頻繁損壞、轉鼓外圈加強筋斷裂等等。

查找原因，核算脫水后濾渣的比重，從濾餅厚度對過濾速度的影響、實際生產必須達到的產出量方面分析，在生產允許下減少單機出料量；對設備進行部分改造，加強底板強度，將原不銹鋼薄板卸料漏斗，改為20 mm碳鋼板焊制，并與底板焊接，過流處均包襯不銹鋼板，兩個漏斗利用聯板焊接，形成框式結構，較原來的50 mm鋼板強度大大提高（圖1），設備改造后，沒有發生此類故障。

加壓渣脫水系統改造的成功，實現了優化工藝流程，全部加壓浸出尾渣的系統內處理，渣水分平均控制在13%左右；杜絕可能產生的浪費和環境影響；降低勞動強度和生產成本。這是工藝選擇設備，同時也是設備適應工藝的一個改造過程。

4 技改后相關技術經濟指標

銅渣含水分≤13%，出料量在350 kg/機，轉鼓筒體、攔液板、機殼、進料裝置、排液裝置、卸料斗均為304，轉鼓底、機蓋、大平板襯304，刮刀刀體采用304，刀片采用4Gr13。

5 結束語

采用全自動平板式離心機脫水的水分指標基本控制在13%左右，完全滿足銅系統生產工藝的要求，并使全流程工藝得到優化。提高了離心機設備可開動率，由75%提高到95%，降低操作運行、檢修工的勞動強度和生產成本，每年節約備件消耗近80萬元；渣倒運、破碎的成本近60萬元；全年可節約點爐及人工費用30萬元，合計約242萬元。

作業區環境明顯改善，員工擺脫了繁重、臟亂的環境，保障了設備及人身安全；在一定程度上減輕了員工的勞動強度，改善了勞動條件。自動卸料平板離心機投運后，要求操作設備的員工具有較高專業素質，給員工自我素質提高上施加了壓力。此次加壓渣脫水系統取得成功，也可以給今后技術改造工作起到示范借鑒作用。

收稿：2014-06-12