膨潤土鈉化生產線技術改造生產實踐與分析

師連波，孟祥軍

（1.建平華特北方化工有限公司，遼寧 建平 122400；2.赤峰廣業旺盛礦業有限公司，內蒙古 赤峰 024200）

【礦物加工】

膨潤土鈉化生產線技術改造生產實踐與分析

師連波1，孟祥軍2

（1.建平華特北方化工有限公司，遼寧 建平 122400；2.赤峰廣業旺盛礦業有限公司，內蒙古 赤峰 024200）

通過對老式鈉化生產線的工作過程分析，找出其存在的問題及產品指標不穩定的原因，對設備進行相應的技術改造，使鈉化生產線的工作條件趨于合理和科學、鈉化片指標更加趨于穩定、鈉化效果更加理想。

膨潤土；鈉化生產線改進；工作過程；鈉化效果

目前，用于鑄造型砂膨潤土與冶金球團膨潤土及泥漿用膨潤土的鈉化生產線仍存在著產品指標波動大、產品質量不穩定等問題。針對存在的問題，我們設計出新型組合穩定供料的生產線，解決了傳統鈉化生產線難以克服的問題。

1 改造前生產線結構及存在的問題

傳統生產線的生產過程：

第一步是對輥齒破，對輥齒破上面為開放型大料斗，通常情況下由裝載機將需鈉化生產的原礦加入料斗中，料斗的一側加裝著振動器，如果有較大的料塊堵住不下料時，由振動來使料下行到齒破對輥，時常出現卡住不下料的情況。

這一步生產存在的問題是：較大的料塊加入使各種料的配比不均勻，并且有堵住不下料的情況，被迫停車來人工處理。而且有的較大的料塊在料中包埋著，刨大塊的人員根本看不到，當裝進料斗后堵住不下料時才顯現出來，這樣一來便加大了加工人員的勞動強度。

第二步生產線是經對輥齒破破碎的料自然落到輸送帶上送到下一步對輥破碎對輥上面的入料口，自然落到破碎對輥上進行二次破碎。在這一過程中，雖然對輥上裝有鐵罩，但還是時常有石塊飛出，存在著潛在不安全因素。

這一步存在的問題是：當有較硬的料塊與石頭存在時，當對輥擠壓時，一是造成石塊的飛濺易擊傷工作人員，另外石塊在對輥表面長時間滑動對對輥造成不必要的磨損。

第三步生產線是經對輥再次破碎的較小塊膨潤土原料，通過帶有皮帶稱的輸送帶將料送到雙軸對相旋轉的攪拌混料設備中，這一步當原料通過皮帶稱時，電子稱對其進行重量稱量，并將相關的數據以電信號的方式傳送給皮帶加堿機，加堿機根據原料的多少加入一定配比量的堿于攪拌混料設備中，此時并由人工控制加一定量的水，水與膨潤土與堿通過攪拌葉旋轉攪拌混合均化，并從混料槽的一頭邊攪拌混合邊送料至另一頭的出料口。當混合料被送到另一頭時，料通過設在攪拌槽下面的出料口自動排出于輸送帶上并送到下一步攪拌器中進行再次充分混合攪拌。

這一步是鈉化生產最為關建的一步，在現在的生產線設計中存在著加入水量不能隨著原料的多少來實現加水與原料多少的同步比例對加。造成原料加量大時，水的加量不足，而當原料較少時，加水量偏高的現象；當加水少時造成堿不能與膨潤土反應具有合適的條件，鈉化效果不理想；當加水多時，料形成較稀的半流體狀，在下步的擠壓中，造成擠壓效果差的后果，同樣造成鈉化效果的不理想。同時，當加水量過高時，在以后的對輥擠壓時出現攪拌料在擠壓對輥上滑動，不下料的現象。使料蓬在對輥上，被迫停車，需人工處理的現象，同樣加大了工人的勞動量。

另外，在生產線中皮帶稱加堿信號反饋過程中，也存在加堿滯后毛病。當原料快速增多時，此時加堿機不能快速適應這一情況，造成料增加的初期加堿量不足；當原料量快速減少時，這一過程中，又造成加堿過量的現象。還有更為嚴重的問題是生產者過于追求產量的最大化，而不注重產品質量問題，在給料量大于加堿機的最大加堿量后，造成加堿比例嚴重失調。鈉化劑嚴重不足，直接影響到鈉化產品的質量。

2 改造后鈉化生產線的結構與原理

在實際生產中，影響膨潤土鈉化效果的因素有很多，但是在其他條件不變的情況下(如原料的質量、與堿起反應的效果等)，為提高鈉化生產線的鈉化效果，在原有的基礎之上對設備進行了部分的改進，減少了進料過程中停車處理齒破料斗堵的現象以及加堿不均等現象，使加堿與加水與原料的配比更加合理、科學。

第一步是在齒破的料斗上口處加一斜坡式格篩，使較大的料塊在加入料斗時就被篩選出來，不至于造成大料塊堵住齒破口的現象。同時大料塊被篩出后，沒有細料掩蓋，這樣人工刨時很容易被發現，進而進行破碎操做。

第二步是在下一步對輥破碎時，采用對輥排石螺旋線槽單輥方式，使較硬的料塊與石塊通過對輥溝排出的效果，以達到排石的目的。這種設計一方面可以減少石塊在對輥上激烈撞擊飛出傷人的可能，同時減少石頭對設備的損傷，并且有提高鈉化原料純度的效果。

第三步是經對輥破碎后的原料不直接送到皮帶稱去，而是通過加一步輸送帶，再加一步拱土機。通過加的輸送皮帶把經對輥破碎的原料送到拱土機的儲料斗中，由于拱土機的料斗有較大的容積，可儲存多達15～20m3的鈉化原料，儲存在拱土機上料斗的料通過拱土機下方設定的定速定量給料輸送裝置，使鈉化原料能均勻地送入到下一步混料加堿加水設備中。增加這一設備的最大優點是：由于給料的均勻定量，不會造成原料給料量超過加堿機可供加堿量的上下線，從根本上解決加堿與原料加量比例失調以及加堿不均勻的問題。由于皮帶稱反饋給加堿機的控制信息基本上沒有大的波動，所以加堿的量也不會產生較大的波動，因而加堿更加接近設定值，所以能達到更加好的鈉化效果。

由于拱土機給出的原料量基本上是一定值，所以加水量控制到一個合適的量時，不需要頻繁的調整加水的流量，形成一個合理的加水環境，對鈉化過程產品指標的穩定性打下了良好的基礎。還由于原料給料量的穩定，使加水量的合理，為下一步的對輥的擠壓創造了適宜的工作環境，不至于因水分過高造成擠壓效果差，水少鈉化效果不理想的現象。另一方面，由于原料給量的均勻，避免了以前由于給料過多，整個混料攪拌槽處于大半槽，堿加在原料上面，幾乎攪拌不著的現象，從而達到了混料更加均勻的效果。

另外，在各部輸送帶的托輥使用上，在干料輸送時是比較適用的，但在鈉化生產線上應用這種常規托輪就顯示出它的不足。通過對有關企業的走訪和對其生產輸送帶的觀察，使用這種托輥，都存在托輥上粘泥的問題，有的粘的嚴重的，使輸送帶不斷地抖動，造成輸送帶動轉跑偏以及加速磨損等不良情況。通過改變托輥的方法，將托輥換成自己加工的一種常規托輥，此托輪具有刮掉輸送帶上泥料的作用，使粘到皮帶上的泥料通過托輥的逢細掉下來，使輸送帶運轉正常，更利于皮帶稱的準確計量與鈉化料的輸送，有效地解決了上述問題。

在對設備使用上，由于整個加堿控制系統處在一個合理的工作范圍內，對延長設備的使用年限，減少設備的故障率，提高設備的生產效率，降低生產成本具有現實意義。

3 改造后的使用效果

新型組合式鈉化生產線：

第一步是由齒破上料斗帶網格狀篩網組成的齒破處理機械。

第二步是由帶除石功能的對輥破碎功能一體化的機械。

第三步是由于儲料與勻速供料為一體的拱土機設備，以保證供料的穩定性。

第四步加堿與混料加水于一個攪拌設備中，進行堿水料的混料機構。

第五步是進行充分混料的二次攪拌機。

第六步是共兩部對輥兩次破碎擠壓改性鈉化設備，整個輸送帶托輥均采用常規托輥。

改造后的設備由原來的50t/h控制到25～30t/h；物料的均勻度由原來的7～55t/h，下降到25～30t/h；成品水分由原來的36%到接近原料水分，到現在水分控制在32%～35%之間，堿與原料的配比加量得到了合理有效的解決(見下表)。

鈉化設備改造前后產品理化指標對比

4 結語

通過上述鈉化生產線對鈉化生產的半成品理化指標的測試對比，可以明顯的看出，改造后的生產設備，雖然從產量上有小幅的下降。但從產品的理化指標來看，從鈉化片水分、濕壓強度及吸藍量等指標的波動減少量來分析，混料的均勻性得到了明顯的改善。而膨脹倍與膨潤值的理化指標的提高，說明加堿量的均勻性有所提高與加水量的合理性更趨于合理，鈉化效果有了較明顯的改善，表明新的鈉化生產線對提高產品質量具有現實意義。另外輸送帶上的刮刀安裝的角度與位置，輸送帶的速度與物料拋落點，擠壓對輥的直徑與對輥的各部間隙及轉速，堿的純度，堿與水與原料的接觸位置等的設計這些對提高生產效率，改善鈉化效果都有一定的作用。

P619.255；TQ316.63

A

1007-9386(2014)05-0026-02

2014-05-06