63米尾礦高效濃密機問題分析及改造

盧紅軍 孫雨健

摘要：針對某新型鐵礦尾礦漿濃縮后輸送到尾礦庫后，不容易泥、水快速分離，無法按要求形成一定坡度比的尾礦干灘，大量的礦漿堆積在庫內，容易造成危險的問題，取消了尾礦濃縮添加絮凝劑的環節，同時對63米高效濃縮機進行改造，使其滿足隨之升高的扭矩要求，消除工藝改造對設備帶來的影響，對尾礦庫的安全建設具有重要意義。

關鍵詞：濃縮機;扭矩;絮凝劑;沉降

某新型鐵礦自投產以來，在尾礦庫建設方面一直下大力氣，嚴格遵守國家安全生產監督總局出臺的“尾礦庫安全技術規程”，而現階段的生產工藝造成尾礦庫內無法生成符合要求的堆積坡比，其原因是在尾礦濃縮過程中使用的絮凝劑造成尾礦漿在尾礦庫內無法做到泥、水快速分離。

針對此問題，在工藝上要求將尾礦濃縮過程中添加絮凝劑的環節取消，有針對性的對63米高效濃縮機進行改造，以消除該環節對濃密機造成的扭矩大幅增加的影響。內容主要是對液壓回轉系統進行重新設計與改造，增加泥耙的轉速，以達到降低扭矩的目的。

1.問題分析

此前采用加藥絮凝的沉淀方法，使用絮凝劑可增加單位沉降面積的干礦處理量，濃縮漿體在池底不容易壓實并板結，又能減輕濃密機的刮泥扭矩。在去掉加藥絮凝環節之后，由于礦漿中較大顆粒沉降速度較快，池底泥漿分布不如加藥時均勻，大顆粒層在下，小顆粒層在上。而且大顆粒很容易穿透小顆粒層，并在底部形成一層較為密實的、比重較大的泥層，且此泥層流動性很差。在這種情況之下，濃密機需要比絮凝沉淀時更大刮泥扭矩。

在經過現場不加藥沉淀試驗之后，發現在濃密機額定扭矩范圍之內根本無法驅動泥耙。考慮到濃密機驅動齒輪箱、傳動吊架、耙架等結構強度在濃密機設計時應與濃密機額定承載相當，所以在各部件結構強度不加大的情況下直接增大濃密機液壓驅動系統的輸出功率，并不是合理的改造方案。

通過現場數據以及分析產品使用維護手冊發現，濃密機現在的刮泥周邊線速度大概為5.9m/min。根據分析，大型濃密機周邊線速度在9m/min時還不會對礦漿沉淀造成影響。據此考慮，在單位小時處理量不變的情況下，將濃密機刮泥轉速提高三分之一。這樣便減少了刮泥耙每轉的刮泥量，從而可有效降低刮泥扭矩。

2.改造方案

2.1原設備技術機構及技術參數

現在使用的HRT63濃密機液壓站的主油泵型號為A10VSO45DFR31R-PPA12K01，其排量為45ml/r、額定壓力為28MPa，提耙系統液壓泵的排量為8.3ml/r。主驅動液壓系統額定壓力15MPa，提耙液壓系統額定壓力16MPa。電機型號為Y180L-4-B35，其功率為22kW、轉速1470r/min。

中心驅動系統的主體結構由6臺減速機分別帶動6個小齒輪傳動，減速機型號為SL4004-FE-288.9-00-V5，速比為1/288.9。6個小齒輪同時驅動中心大齒圈轉動，從而由大齒圈帶動傳動吊架及耙架轉動。每臺減速機由一臺液壓馬達驅動。液壓馬達型號為XM05-150，排量為151ml/r。按照主驅動系統液壓泵最大輸出流量計算，單臺液壓馬達的輸出轉速為73r/min。

2.2對原系統進行有針對性的改造

如果在此基礎上將主油泵排量加大三分之一，則主油泵排量約為60ml/r，選擇與原柱塞泵同類的力士樂系列柱塞泵，其型號為A10VSO71DFR31R-PPA12K01，排量為71ml/r。按此排量計算，則單臺液壓馬達的輸出轉速為116r/min。這樣泥耙最高轉速可提高58.9%，完全滿足改造所需的提快三分之一的要求。

由于主油泵排量加大，提耙油泵不變，在這兩個系統的額定壓力不變的情況下，根據公式：功率=壓力*流量/效率/600，得出所需驅動功率為33kW，選擇標準電機型號為Y225S-4，其功率為37kW，轉速為1480r/min。

由于主油泵的最大排量由66L/min增加到了105L/min，原來主驅動液壓系統的閥件的額定流量為85L/min，所以此套系統的閥件及管道全部需要加大。為避免主驅動液壓系統油液發熱過高，壓力損失過大，各閥件的公稱通徑由10mm增大為16mm。而且電磁換向閥必須選用液控電磁換向閥，主驅動系統液控電磁換向閥為4WEH16/CG24，平衡閥型號為SUC-16-W-1。提耙驅動系統各閥及油泵大小不變。

由于主油泵排量加大，為使油箱能夠具有一定儲油量，以及散熱、安裝等各方面要求，油箱容積由現在的600L加大到750L。為確液壓油得到良好的冷卻，液壓油路由過去的風冷方式改為采用水冷方式。但液壓站及油管路等需全部更換，重新制作一套匹配的液壓系統。由于系統額定壓力沒有變，液壓馬達的輸出扭矩沒變，只是轉速加快，所以液壓馬達及減速機不需更換。

對于電氣系統而言，所有控制程序全部不變。由于電機功率加大，所以控制箱內只需將原來用于電機電路的熱繼電器改為LRD33（80-104A），改造之后的電器元件與原來的電器元件安裝尺寸均一樣，所以濃密機控制箱不需重新制作，只需在原基礎改造即可。

3.結語

通過本次改造，很好的解決了由于生產工藝改造帶來的高效濃密機扭矩大幅度升高的問題，設計構思巧妙，改造工程量小，費用低，不僅滿足了生產工藝的需要，對原設備的自動化控制也沒有造成影響，取得了很好的經濟效果。