圓盤制粒機制粒質量提升的實踐探索

黃榮軍

（涼山礦業股份有限公司，四川 會理 615100）

公司采用艾薩爐熔煉工藝，入爐銅精礦預先制粒，但原料質量不可能處于理想狀況下，流程設計、設備選擇均存在一系列的問題，一直存在制粒水分過高、成球機械強度不高的問題，對產能的提高、成本控制產生不利影響，隨著生產量的提高，矛盾愈見凸顯，制粒質量的提高需求日趨迫切。

1 圓盤制粒機工藝參數對制粒質量的影響

1.1 圓盤制粒機的轉速

圓盤制粒機的轉速的快慢直接影響制粒效果，只有適宜的圓盤轉速才能使物料沿制粒機的工作面有規律地轉動，并按粒度分開，形成強度高且均勻的球粒。

1.2 充填率與成球時間

充填率是指制粒機的容積與圓盤幾何容積之比，它與圓盤的邊高和傾角有關。當給料量一定時，盤邊高、傾角小，充填率就越大，成球時間越長，生球的尺寸與強度就越大。但充填率過大會破壞物料的運動性，母球不能按粒度分層，嚴重影響制粒機的生產率。一般圓盤制粒機的充填率為10%～20%。

1.3 加水方式

用于制粒的物料，其水分含量最好略低于生球的適宜水分，而在制粒過程中補加適量的水。在這種情況下，加水常采用“滴水成球、霧水長大、無水密實”的操作方法，提高制粒質量。

2 目前存在的問題分析

2.1 原料問題

進廠原料本身含有塊料，在堆存過程中又會形成新的塊料，這些塊料通過制粒機后進入上料系統，其中有3個下料口落差接近3m，物料落下與皮帶的接觸方式為點接觸，塊料重量較高，接觸點受力大，極易摔碎，入爐物料中的粉料大多來源于此，相對應的，粉料經制粒成球后，能具有較高的機械強度，到入爐時也能保持球粒狀。

另外，雨季時進廠原料含水一般高達12%—14%，個別原料甚至達到18%以上，在沒有脫水工序的情況下，僅能采取干濕搭配的方式降低入爐料含水，這樣就更需要提高制粒質量。

2.2 圓盤制粒機設計缺陷

圓盤制粒機直徑為5.5m，傾角可調范圍45°～55°，邊高520mm，配變頻電機，轉速可調，控制范圍5～8r/min。

首先，對于現場直徑5.5m的制粒機而言，合理邊高按照直徑的0.1～0.12倍考慮，應達到550mm～660mm，而現有邊高僅520mm，造成填充率不足，成球、密實時間短，要達到控制范圍的球粒直徑，就需要較高的物料含水，在實際操作中，即使在旱季，物料水分都需要補加到10%～10.5%，且球粒機械強度不高。

其次，現場圓盤制粒機盤面傾角可調范圍45°～55°，但實際調整角度過程中每次只能固定調整2.5°，嚴重影響制粒質量。

再次，制粒機底刮刀共2臺，水平位置配置，中部、左側外圈各一臺，刮刀均采用相同材質的圓鋼鋼棒，但由于盤面外圈線速度高于盤面中部，因此外圈刮刀磨損速度明顯高于中部刮刀，盤面易形成外圈高、中間低的階梯狀，這對球粒在盤面的滾動也是不利的。

2.3 加水方式不合理

當原料水分較低時，在系統設計時，所有的補加水都在制粒機中進行，水與礦粉潤濕時間短，無法形成毛細水，對成球速度及制粒強度均帶來不利影響。

3 改進措施

3.1 圓盤制粒機結構改進

現場勘查發現，制粒機上方為操作平臺，定量給料機放置與操作平臺上，制粒機與操作平臺之間間隙有限，定量給料機兩端的制粒機、圓盤給料機位置已不可能移動，因此定量給料機安裝位置也就不能移動，制粒機邊高的增加量也就不能超過制粒機與操作平臺之間的間隙。經現場測量計算后，確定將圓盤制粒機圓盤邊高增加100mm，既能增加制粒機的容積率與物料成球時間，又能保證設備不超負荷運行。同時，將圓盤制粒機盤面傾角調整裝置改為滑槽加調整墊片用螺栓進行調整，實現了制粒機盤面傾角在45°～55°范圍內任意角度進行調整。改進完成后，制粒后的生球水分得到明顯降低，在相同的球粒直徑控制范圍內，水分從10%～10.5%降低到（9±0.5）%，并且生球強度明顯提高，部分原料甚至8%～8.5%即可完成制粒。

3.2 制粒機刮刀的改進

對于制粒機盤面內、外側線速度不同、磨損強度不同的問題，采取的措施為磨損強度高的外圈刮刀改用耐磨合金頭材質，以使內、外圈刮刀的同步磨損，使盤面處于平整狀態，提高圓盤的有效工作面。

3.3 加水方式改進

針對補加水與礦粉潤濕時間不足，難形成毛細水的問題，采取對礦粉提前補水的方式進行。為確保粉礦潤濕效果，結合現場配料系統流程及潤濕所需時間，在混料皮帶上對礦粉提前補水較為適宜。配料流程補水如圖1所示。

對于提前補水量，一般控制在0.5%以下，噴頭出水應為霧狀散射到皮帶料層上，僅依靠水壓力還不能達到霧化狀態，因此還需接入壓縮風來達到霧化目的，散射面可通過調節噴頭高度來確保水霧處于料層上，同時不噴到皮帶上，提前補水時，在物料進入制粒機前，可提供約1小時的潤濕時間，解決了礦粉潤濕時間不足的問題，從而保證母球的形成。

圖1 配料系統流程圖

4 效果分析及后續的工作方向

通過圓盤制粒機的各項改進工作，解決了制粒成球效果差的大部分問題，提高了艾薩爐的下料量，大幅度降低了生產成本。但是，銅精礦中塊狀物料以及流程落差大等問題對制粒成球的影響未得以解決，其對制粒質量的不利影響不容忽視，今后將進一步研究如何在不改變主體工藝流程結構的基礎上再次提升制粒成球效果。