鐵礦用電指標優(yōu)化實踐

張曉煜（山東金嶺鐵礦，山東淄博255000）

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鐵礦用電指標優(yōu)化實踐

張曉煜
（山東金嶺鐵礦，山東淄博255000）

摘要：山東金嶺鐵礦選礦廠通過采取優(yōu)化生產控制、空氣能改造、淘汰耗能設備、照明改造、推廣使用變頻器等節(jié)能降耗措施，各項用電指標顯著改善，2015年選礦廠尖峰比例、峰谷差平均值分別為37.09%和1.29，各項節(jié)能改造年節(jié)約費用約43.4萬元。

關鍵詞：生產單耗；峰谷用電；原礦品位；變頻器

1　前　言

2014年山東金嶺鐵礦選礦廠鐵精粉產量123萬t，生產單耗23.95 kW·h/t，順利完成全年節(jié)能降耗的目標。但2015年受采場出礦品位降低、金鼎礦占原礦比例上升、壓濾生產等因素的影響，選礦廠各項用電指標均大幅高于2014年，為此，選礦廠積極探索、推行新的設備運行方式及用電管理方式，以實現(xiàn)全年節(jié)能降耗目標。

2　影響選礦廠用電指標的主要因素

2.1原礦品位降低

選礦廠共有鐵山、召口、侯莊、金鼎4個采場，2015年以來，前3個采場的礦石品位較2014年有所降低，而且由于礦石供應比較緊張，外購了一部分礦石，其品位僅為36%，比2014年同期平均41.87%的品位下降了1.22%，造成選比增大，從而導致設備運行時間增加，而鐵精礦產量卻減少。據(jù)統(tǒng)計，前9個月細碎電機比2014年同期多運行了579 h，球磨電機多運行了1 002 h，破碎量比2014年同期增加9萬余t，磨礦量增加9萬t，而鐵精粉的產量比去年同期減少4萬余t，原礦品位降低大約增加了5%的鐵精礦單耗。

2.2外購礦和金鼎礦的比例增加

金鼎礦的礦石較硬，難破碎、難磨，而外購礦比金鼎礦更難破碎、難磨，這不但造成每小時破碎量的降低，也造成了入磨量的降低，因此，生產同樣數(shù)量的鐵精粉，主要設備的運行時間要延長，造成鐵精單耗大幅上升。2015年前9個月，金鼎礦、外購礦的處理量占總處理量的22.97%，而2014年同期則為20.03%，據(jù)統(tǒng)計，處理外購礦的鐵精單耗比處理另外3個采場礦石時增加了9 kW·h/t。

2.3壓濾增加生產用電

2014年選礦廠的尾礦一般通過尾礦泵直接排入尾礦庫，而2015年以來，由于采場充填的需要，尾礦先排到濃縮池，然后經(jīng)壓濾機排水，剩下濾餅做充填用料。由于壓濾工段一直生產，比2014年多用電509 256 kW·h，使鐵精粉單耗提高了0.55 kW·h/t。

2.4采場出礦濕度大

2015年8月，采場的礦石濕度大，造成74 m和49 m振動篩篩分困難，嚴重影響篩分效率，造成破碎效率降低。為保證5臺球磨供料，碎礦系統(tǒng)不得不延長峰期用電時間。粗碎、細碎運行時間延長，直接影響峰谷調控和用電單耗，造成峰谷差僅為0.59，遠低于0.9的目標值。

3　優(yōu)化用電指標措施

3.1優(yōu)化生產控制

選礦廠磨選設備均連續(xù)運行，要實現(xiàn)峰谷調控，只能從碎礦間斷運行設備入手。為避免高峰特別是尖峰時段用電，做到高峰讓電，削峰填谷，碎礦工段將“停車交接班”改為“開車交接班”，用電峰期再停車檢修，即供料緊張時（10：30～11：30、19:00～21:00）停車檢修，其他時間運行，優(yōu)先避開尖峰用電。供料不緊張時（8：30～11：30、18:00～23:00）停車進行檢修，避開整個用電峰期。措施實施后，碎礦峰期用電由30%降到26%左右，其中，尖峰比例由42%左右降到26%，避峰填谷效果明顯。

3.2空氣能改造

空氣能熱水機組是一種不受資源限制的節(jié)能環(huán)保熱水供應裝置，目前已廣泛應用于浴池、賓館、別墅、工廠等需要熱水熱源的場所。空氣能熱水機組是以少量電能為驅動力，以制冷劑為載體，不斷地吸收空氣中的低品位熱能，通過壓縮機做功轉化為可用的高品位熱能，再將高品位熱能釋放到水中制取生活熱水（最高溫度可達60℃）。

2015年，選礦廠將2臺18 kW空氣能機組用于職工浴池。以前選礦廠洗浴方式全部為淋浴，熱水與冷水混合使用，熱水全部用蒸汽加熱，每天熱水用量20余t左右，選礦廠浴池鍋爐使用天然氣約5 t，天然氣1 a費用約為36.5萬元，而改為空氣能機組以后，年節(jié)約費用約27.3萬元，空氣能投資費用約17萬元，1 a可收回成本（忽略空氣能設備維修費用）。

3.3淘汰耗能設備

選礦廠共有6臺變壓器，總容量為4 375 kVA，其中，碎礦、2#配電室及回水變壓器均屬于SJL系列的高耗低能設備。近年來，已先后對中央配電室東變、西變以及回水、2#配電室等4臺變壓器進行擴容改造，總容量達5 810 kVA，其中，將SJL系列的高耗低能的變壓器更換為S9系列的節(jié)能型變壓器，并更換部分電力電纜，減少線路損耗，提高用電的安全可靠性。此外，逐步淘汰廠內高能耗的老式電機，在浮選、分級機等全廠各個崗位，用新型Y系列電動機代替JO系列電機，以提高電機功率因數(shù)。

3.4照明改造

選礦廠磨選廠房原使用照明燈具為投光燈和普通節(jié)能燈，燈具的功率大、效率低，現(xiàn)場照明狀況不能滿足生產照明要求，特別是二三班時，不利于現(xiàn)場操作人員對礦漿濃度、浮選氣泡顏色和厚度的準確判斷，影響工藝指標，也不利于現(xiàn)場安全生產。球磨浮選廠房燈具改造后配備情況見表1（燈具平均照度均為82.7 lux）。

表1　改造后磨選廠房燈具配備情況

通過計算，照明改造每年可節(jié)省用電量約2萬kW·h，節(jié)約電費、維護費約1.7萬元，4 a即可收回投資成本，不僅節(jié)約了電能，還提高了照明效果。

3.5推廣使用變頻器

泵和風機采用變速調節(jié)時，其效率幾乎不變，流量隨轉速按一次方規(guī)律變化，而軸功率按三次方規(guī)律變化，同時采用變頻調節(jié)，可以降低泵和風機的噪聲，減輕磨損，延長使用壽命，變頻器的節(jié)電率可達到23%～40%，且可延長電機壽命2～4倍以上。以鼓風機為例，選礦廠鼓風機機房共有3臺75 kW電機，主要是為浮選選別供風。若開1臺設備，風量過小，起泡量少，浮選效果差；若開2臺設備，則風量過大，需要關風口閘門來控制風量，此時，兩臺電機滿負荷運行，造成了電能的浪費。安裝SVF3000變頻器以后，電機頻率一般調到40 Hz，兩臺鼓風機各達自身75%風量時就能滿足生產要求。根據(jù)風機功耗計算公式，關閥調節(jié)控制風量時，75%風量的功耗為55 kW；變頻調節(jié)控制風量時，75%風量的功耗為40 kW，每年節(jié)省費用約14萬余元。

此外，選礦廠變頻器還應用于三磁、板式給礦機、皮帶給礦機、巖石破碎等場合，取得良好的節(jié)能效果。

4　結　語

采用優(yōu)化用電指標措施，鐵精粉生產用電單耗在克服多種不利因素影響的情況下，基本與2014年持平，各項節(jié)能改造年節(jié)約費用約43.4萬元。此外，選礦廠通過優(yōu)化生產控制，更加科學、合理、細致地安排用電時間，各項用電指標顯著改善，2015年選礦廠尖峰比例、峰谷差平均值分別為37.09%和1.29，完成了37.9%和0.9的目標指標任務。

Optimization of Electric Parameters for Iron Mine

ZHANG Xiaoyu
（Shandong Jinling Iron Mine, Zibo 255000, China）

Abstrraacctt:: By optimizing production control, air energy transform, eliminating energy-consuming equipment, lighting energy saving measures, such as promote the use of frequency converter, the power index was improved significantly in Shandong Jin Ling iron ore concentrator. The proportion of peak, the difference of peak and valley of concentrator in 2015 averaged are 37.09% and 1.29 respectively, the various cost saving in energy saving reconstruction is about 434 000 Yuan.

Key worrddss:: production and consumption; peak electricity; ore grade

常見單位符號大小寫混淆示例

信息化建設

作者簡介：張曉煜，男，1984年生，2008年畢業(yè)于山東科技大學自動化專業(yè)。現(xiàn)為山東金嶺鐵礦金鋼礦業(yè)公司工程師，從事電氣工作。

收稿日期：2015-09-30

中圖分類號：TM73

文獻標識碼：B

文章編號：1004-4620（2015）06-0058-02