定量給料機和微粉稱在礦山充填中的實踐與應用

郭彩守，宋 旭，吳雪瑩

(金川集團有限公司二礦區， 甘肅 金昌市 737100)

定量給料機和微粉稱在礦山充填中的實踐與應用

郭彩守，宋 旭，吳雪瑩

(金川集團有限公司二礦區， 甘肅 金昌市 737100)

隨著采礦業的發展，采用充填法采礦的礦山越來越多。如何選擇給料裝置，制出符合要求的充填料漿，成為制備料漿的關鍵技術之一。通過大量的選擇和工業試驗，選擇定量給料機輸送和計量骨料，選擇微粉稱輸送和計量粉體物料，使原料配送設備集給料輸送、稱重計量和定量控制為一體，實現水泥和棒磨砂連續計量和配料控制，實踐證明，配料系統運行穩定可靠，控制精度高，避免了倉內輸送風壓對計量的影響，保證了水泥不沖料并達到計量精度，為攪拌站充填料漿濃度穩定在77%以上提供了技術支撐。

定量給料機；微粉稱；充填配料；定量給料

0 前 言

原料配送設備作為充填攪拌工藝環節的關鍵設備，各方面技術性能能否達到生產要求是設備選購的關鍵。隨著采礦業的發展，越來越多的礦山采用充填法采礦。如何選擇給料裝置，制出符合要求的充填料漿，成為制備料漿的關鍵技術之一。

金川公司三大礦山在2013年之前，一直采用螺旋給料機輸送水泥，使用沖板流量計計量水泥，存在水泥沖料現象；采用圓盤給料機和皮帶給定骨料棒磨砂和河砂，用電子皮帶稱計量棒磨砂，存在計量不準確問題。

二礦區新建攪拌站在設計之初，就反復選擇用于砂石和水泥配料控制的輸送設備，最終選擇定量給料機用于輸送棒磨砂，微粉稱用于輸送水泥，兩者均是集給料輸送、稱重計量和定量控制為一體的設備，要求實現水泥和棒磨砂連續計量和配料控制，運行穩定可靠，保證水泥不沖料并達到計量精度。

1 原料配送設備組成

1.1 微粉稱

微粉稱通常由穩料裝置、雙穩流計量給料螺旋、計量螺旋秤3部分組成。穩料裝置由兩個平行的分隔輪組成，運轉時給料，靜止時對倉內粉體物料起到一定的控制作用；雙穩流計量螺旋由雙開手動螺旋閘門、給料螺旋本體、電機減速機等組成，雙穩流給料螺旋進料口螺旋葉片變徑變距，作用是防止倉內物料結拱、篷倉；且密封嚴密，不漏粉塵；雙穩流給料螺旋出料端有溢流裝置，能徹底杜絕物料的自流和沖料；計量螺旋稱則由稱重傳感器、旋編測速傳感器、稱重控制儀表組成，采用杠杠式計量方式，雙穩流給料螺旋與計量螺旋用3臺變頻器同步調速，物料填充系數0.6，物料穩定，旋編測速器安裝于轉子軸，測速信號準確，保證較高的計量精度。

(1) 微粉稱進料口截面積1000 mm×1000 mm，授料段為變徑變距葉片。在整個進料口截面上料粉均勻下沉，不易結拱。

(2) 雙穩流給料螺旋與計量螺旋秤用3臺變頻器同頻調速，雙穩流給料螺旋物料填充系數為1.0，計量螺旋填充系數為0.6，臺時產量大范圍調整時，重量信號真實，計量精度高。

(3) 主要技術指標：動態計量精度：≤5‰；控制精度：≤3‰；給料能力：0～100 m3/h。

1.2 定量給料機

定量給料機通常由給料機本體、減倉壓布料器、荷重傳感器、測速傳感器(旋轉編碼器)、傳動裝置、稱重控制儀表等組成，采用集散控制方式，可通過模擬通訊與上層DCS系統聯接，實現DCS控制。給料機能實現連續均勻給料，能對給料量進行就地控制或根據上位機控制系統的要求進行遠程手動/自動調節，使實際給料量和上位機控制相匹配。給料機和其配套部件配供的檢測儀表和控制設備，達到給料機和其配套部件啟動、停止、運行和事故處理過程的安全監視、控制、調節、報警、聯鎖和保護的要求。

給料機減倉壓布料器作用是減輕設備負荷，使倉內料位的變化不影響秤體的負荷，減少倉壓對準確計量的影響，提高計量精度。布料器上可調節閘門，負責調節料層厚度并將物料布成規則的幾何形狀，使物料能被均勻拉出，因而提高了下料的穩定度。

(1) 稱量物料：顆粒骨料(棒磨砂、河砂、碎石)，整機計量精度：0.5%；

(2) 控制精度：±1%，計量范圍：0～500 m3/h(可調)；

(3) 物料容重：≤3 t/m3，物料溫度：常溫，物料含水：≤20%；

(4) 采用鼓型滾筒和環形皮帶。

2 微粉稱及定量給料機在二礦區的應用

2.1 水泥給料

微粉稱在金川礦山最初在二礦區150 m3/h工業試驗改造項目中使用，用于取代水泥倉下雙管螺旋+螺旋輸送方式供灰(見圖1)。0～60 t/h的微粉稱作為水泥輸送設備，具有給料和計量雙重功能，可以直接反饋并調整水泥給料量，灰倉的下口安裝平板閘門，方便檢修。設備安裝在二攪拌站的三層，微粉秤的兩級螺旋之間斜交布置，通過給料漏斗輸送水泥到攪拌槽。根據計算，要求微粉秤的給料能力達到60 t/h。選用TGG30S/40-3200x1800微粉秤1臺，配套電機總功率18.7 kW，電機采用變頻調速。輸送能力Q=30～45 m3/h。

2.2 棒磨砂給料設備

棒磨砂給料設備采用定量給料機，減少了中間環節圓盤給料機和計量設備電子皮帶秤，能對給料量進行就地控制或根據上位機控制系統的要求進行遠程手動/自動調節，使實際給料量和上位機控制相匹配。根據計算，要求定量給料機的給料能力達到260 t/h。選用BDQ12-130型定量給料機1臺，配套電機功率11 kW，電機采用變頻調速。輸送能力Q=124～171 m3/h。棒磨砂給料系統見圖2。

圖1 水泥給料系統

圖2 棒磨砂給料系統

2.3 使用效果

金川二礦通過在150 m3/h工業試驗和新建攪拌站項目中，在給料環節中使用微粉稱和定量給料機，取得顯著效果，解決了以前水泥供灰波動大，對料漿濃度造成較大影響，在生產過程中，水泥供料穩定，計量準確，同時，無論是改造項目還是新建項目，都未出現沖料現象。定量給料機選用后，工藝更簡潔有效，能實現連續均勻給料，稱量準確，安全可靠，可控性高。

表1為現場充填生產部分控制數據。

表1 現場充填生產部分控制數據

3 結 語

金川二礦通過多年實踐，集成創新了礦山充填輸送、定量給料骨料及粉體物料方式，將定量給料機、微粉秤首次應用于充填生產過程控制中，解決了礦山充填計量不準的問題，提高了充填自動控制可靠性，保證了連續生產的穩定性。將來隨著采礦業的發展，必將會涌現越來越多的新型設備應用于充填生產過程控制中。

[1]王有團,楊志強,王永前,等.金川棒磨砂新型充填膠凝材料的正交試驗研究[J].礦業研究與開發,2014,34(04):27￣31.

[2]肖柏林,楊志強,高 謙.金川礦山磷石膏基新型充填膠凝材料的研制[J].礦業研究與開發,2015,35(01):21￣24.

[3]王有團,楊志強,李茂輝,等.新型充填膠凝材料全尾砂漿工作特性試驗研究[J].礦業研究與開發,2014,34(06):63￣66.

[4]陳 杰,楊志強,高 謙,等.銅渣-棒磨砂混合充填料的膠砂配比試驗研究[J].有色金屬(礦山部分),2015(01):54￣58.

[5]肖旭峰,陳 維,鄭劍洪.全尾砂似膏體充填參數優化及設備優選研究[J].采礦技術,2014,14(01):69￣71.

[6]王永定.金川礦山混合充填材料配比試驗[J].金屬礦山,2014(09):16￣20.

[7]王肇琪.鄒平銅礦充填料漿制備站試生產實踐[J].有色礦山,1999(04):10￣12.

[8]崔 剛.膠結充填系統充填料漿濃度的穩定控制[J].有色礦山,2001(05):21￣23.

2015￣03￣16)