程瑞紅,關翔,任新年
(新疆鋼鐵雅滿蘇礦業有限責任公司)
新疆雅滿蘇礦業公司是八鋼公司主要的礦石生產基地,歷經幾十年的開采,老采場高質量原礦逐漸消化完,原料接替礦山為露天開采新礦山。180萬t/a選廠(后面簡稱180選廠)是2009年新建的設計年處理180萬t鐵礦石原礦的選廠,擁有破礦量140萬t的破碎系統,鐵礦石原礦中含大量地表氧化礦,其中約40萬t鐵礦石是從周邊礦山采購而來,礦石質量參差不齊,差異明顯,直接影響到180選廠正常生產。主要原料入選礦石質量及性質的變化,造成磨礦分級效率低,影響生產的問題越來越突出。特別是礦石性質逐漸變差后,為滿足精礦質量不降低的要求,對分級設備高頻細篩使用狀況進行更細致的維護,例如增加操作工巡檢頻次,增加篩面沖水壓力和沖水效果,縮短篩網更換周期等措施。精礦質量雖有了一定的保證,但工藝流程不順的影響依然存在,操作工勞動量明顯增加。生產不順行主要表現是細篩分級效率低,合格粒級不能及時透篩,在流程中不斷循環,造成二段循環量大導致流程量不穩定,各選別作業濃度高、效果差,影響質量穩定。因二段磨礦作業通過量大,影響磨礦效率提高,制約一段球磨機臺時能力的提高,球磨機臺時能力僅80~100t/h,影響了經濟效益的提高。二次泵電機超負荷運行,二次磁選作業輸送膠泵電機不斷擴容,能耗增加,因超負荷燒電機現象也時有發生,也經常造成二次磁選作業跑礦,影響文明生產等。
180選廠投產初期,入選鐵礦石原礦含大量地表氧化礦,礦石含泥量大,二段磨機為溢流型,加之磁選機沖散水、卸礦水及水質的問題,以及細篩使用不當等原因,造成循環量過大,跑冒現象十分嚴重,要達到180萬t/a生產規模,細篩處理量不足。通過對高頻細篩系統的改進,力求改變這種局面。
MVS型電磁高頻振網篩采用全新原理設計,是一種全新結構的篩面振動篩分機械,結構較為簡單,每臺篩機由主機篩箱、機架、減振器、給料箱、分礦盤、篩上噴水裝置等幾部分組成。布置于篩箱外側的以電磁激振器為主的振動系統驅動布置在篩網下面的振動臂振動,振動臂上裝有沿篩面全寬的橡膠帽,橡膠帽托住篩網并激振篩網。每臺篩機沿縱向布置有若干組振動系統,由電腦集中控制,每個振動系統分別獨立驅動振動臂振動篩網,振幅可隨時分段調節。篩網采用兩斷折鉤,縱向張緊安裝,篩面安裝具有一定傾角,并且可調,物料在自重和篩面高頻振動作用下沿篩面流動,分層、透篩。
(1)振動器平行安裝在篩網下面,對篩網進行振動敲擊,振動強度高,可達8倍重力加速度。
(2)礦物顆粒在篩面上跳躍運動有利于提高透篩率。
(3)篩面上礦漿流呈現自上而下的按比重分層,具有選別作用。
(4)篩面高頻振動而篩箱不動,可以用較小的動力達到所需的工作參數,節約了能源。
(5)篩面高頻振動300r/min,振頻高。
(6)篩面由3層不同篩網組成,剛度大,使用壽命長。
(7)振動參數由計算機遠程控制,方便操作。
180選礦廠二段分級設備使用的高頻細篩,為8組陸凱系列4疊層電磁振動高頻振網篩。此系列高頻細單臺時處理量可達60~80t/h,且自動化程度較高。可通過遠程電腦平臺調節振篩的振幅及瞬振幅控制處理量及篩分細度,使用此系列分級設備,產出鐵精粉粒度-200目含量可達到90%,遠遠超過鐵精粉細度83%的目標值。
高頻振網篩在復合振動條件下,對該細篩振頻率、振幅、篩網瞬振幅及瞬振時間間隔進行了探索性試驗,在一個月的時間內進行了改進,在生產中得到了穩定運行。
180選廠二段分級細度要求達到-200目(0.074mm 粒級)含量88%,目標值-200目(0.074mm粒級)含量90%,保證鐵精礦品位達到64%的指標。為保證篩分效率,對兩種網孔的篩網進行了試驗。從表1可以看出,0.08mm網孔的篩分效率明顯低于0.09mm網孔篩效率,0.09mm網孔篩下粒度為89%,選擇大網孔不能滿足篩下粒度大于90%,因此確定選擇網孔尺寸為0.09mm×0.09mm,絲徑為0.071mm,經試驗篩網使用壽命可達15~21天。

表1 網孔尺寸規格實驗數據
高頻電磁振網篩的振幅大小是用激振電流控制的。由表2可以看出,隨著激振電流的增加(即振幅的增大),篩下產率、篩分效率明顯增加,篩下粒度呈下降趨勢,當電流升高到1.0A時,各項指標達到最佳值,因此控制篩網振動強度(即振幅大小)的激振電流確定為1.0A。
在篩分設備應用過程中,篩網的安裝角度要作為篩分設備的重要工藝參數,一但固定安裝,操作時通常不會調節篩網的安裝角度。
通過表3可以看出,篩網傾角為24°,26°,28°的安裝角度實驗數據中,篩網傾角為24°時,篩子的篩分效率值最高,因此確定篩網的安裝傾角為24°。
瞬振主要用來防止網孔的堵塞,但對篩網的使用壽命有一定影響,瞬振時間實驗結果見表4,由表4可以看出,當瞬振間隔時間較短時,篩分的量效率較高,隨著瞬振時間延長,篩網有堵塞現象,量效率有所下降,但是質效率在瞬振時間為180s最高,另外瞬振時間過短會影響篩網的使用壽命,因此根據實驗結果暫確定180s瞬振一次,激振強度(控制瞬振幅的電流)為2.5A~3A,強振時間為3s。

表2 激振電流實驗數據 %

表3 篩網安裝角度實驗數據 %

表4 瞬振時間實驗數據
因為瞬振參數可以在遠程控制,針對不同性質的礦石還可根據實際情況進行細微調節。
高頻篩做為選礦重要設備之一,對礦漿中雜物極為敏感,精細管理顯得尤為重要。結合高頻細篩的實踐及改造,配合定期對篩面沖洗、流程凈化等措施,其篩分效果有了較大提高。
改進后該高效細粒分級設備的應用很好地解決了老選廠原固定分級機和漩流器分級質量差、流程循環量大,嚴重制約選礦廠產品質量和磨礦效率提高的問題。為球團生產提供了足量合格粒度和品位的鐵精粉,并取得了良好的經濟效益。
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