淺析前置篩分工藝改造對破碎生產效率提升的影響

楊益強，劉賀

（八鋼礦山事業部巴州敦德礦業有限責任公司，新疆 和靜 841300）

1 破碎生產線情況簡介

本套生產線為美國全進口設備，總投資額3000 萬元，于2016 年10 月建成投產，生產規模150 萬t/年，日處理量5000t，主要破碎原料為鐵礦石原礦，入破粒度≤650mm，破碎成品篩分粒度≤12mm。本套生產線包含給料礦倉（含棒條振動給料機）、鄂破、中碎圓錐破、細碎圓錐破、振動篩分機和9 條輸送皮帶，工藝布置圖如圖1。

圖1

原礦倒入給料礦倉后，通過棒條給料機控制步進振動均勻向鄂破喂料口輸送，在此過程中，原礦料中粒度塊度＜100mm 的，直接通過棒條給料機棒條間隙落到1#皮帶機上，輸送至中破圓錐機料倉；原礦粒度塊度≥100mm 的，通過棒條給料機步進振動進入鄂破喂料口，經鄂破動、定齒板擠壓破碎后，再落在1#輸送帶上，進入中破圓錐機料倉，進行后續破碎工序，最后通過振動篩分機進行篩分，篩分后的篩上礦料（粒度＞12mm）通過皮帶機輸送至細碎圓錐破進行再次破碎后返回成品礦篩分，篩分篩下礦料（粒度≤12mm），作為破碎成品礦料運至選礦加工廠。

2 實際生產中存在的問題

（1）1#輸送帶正常運行輸送能力為221t/h，當增大給礦量后，大量的粉細礦料以及通過鄂破進行初破后的礦石料超過1#輸送帶能力，時常造成輸送皮帶跳停，生產線停機處理，不僅影響生產線的正常運行，而且也造成了過大的清理勞動強度。

（2）雨雪天氣下，原礦中粉細礦料進入水汽后形成凝聚黏結，造成皮帶機頭及表面濕料較多，極易造成皮帶打滑、跑偏、拉繩誤操作等故障，造成設備異常停機，對現場人員衛生清理和檢修作業安全造成較大影響，增加了人工勞動強度和檢修物資消耗，降低了設備作業率。

（3）原礦中≤12mm 粒度的粉細礦料占原礦30%左右，這部分滿足成品粒度要求的粉細料，經鄂破、中破、細破、篩分流程后進入成品料倉，在這過程中，不僅增大了破碎工藝加工成本，同時，一些過細的粉泥顆粒礦料在整個破碎環節中直接影響破碎設備的性能發揮，對整個生產產能提升產生不好的影響。

①根據礦物力學性質分析，粒度越粗微裂縫越多，機械強度越差，越易破碎；而粒度越細則機械強度越好，越難破碎。礦石破碎方法和分段破碎過程隨破碎粒度的變細，其抗破碎的能力也越強。效率下降，能耗大幅度上升。被破碎顆粒粒度越細，大塊礦石夾雜在粉礦中難以完全破碎，造成大量返料進入細碎圓錐機再次破碎，破礦效率難以提升。原礦中粉細礦較多，設備無用功多，設備磨損、資源浪費大。

②鄂破和圓錐破作業時細粉料集聚在破碎腔內；當礦石中含泥量或粉細礦量較多時，這些細粒物料會因濕度增加而結團或粘在粗粒礦石上，從而增加了礦石的粘性，降低破碎過程的排礦速度，堵塞破碎腔，嚴重時甚至使破碎過程無法進行。現場經常出現因堵塞破碎腔造成異常停機，增加了人工勞動強度，降低設備使用壽命。

③粉細礦料經篩分機篩板時，水汽作用下黏結過多，堵塞篩板網孔，造成下料困難，需人工清理，延誤生產進度。

3 工藝改造實施

為提高破碎系統產能，減少滿足成品粒度要求的粉細料進入破碎系統，降低設備磨損及現場清理強度，企業生產和設備作業人員實施了如下改造。

3.1 工藝改造思路

將含大量粉細礦料的破碎原礦料在進入鄂破前進行先期篩分，使滿足成品礦要求的粉細料（≤12mm 粒度）分離出來，直接收集儲運至破碎成品礦礦倉。減少細粉礦料進入后續工藝，減少設備磨損和能源浪費。

3.2 工藝改造實施

增設1 臺復擺式振動篩，1 條接料輸送皮帶、1 條返料輸送皮帶和1 條成品皮帶。

對棒條給料機落料倉下部進行改造，安裝一條接料輸送皮帶，給料礦倉中的礦料經棒條給料機后，粒度小于100mm的礦料直接通過棒條間隙落入接料輸送皮帶，輸送至前置振動篩，進行先期篩分，將粒度≤12mm 的粉細礦料，通過篩下經成品皮帶輸送至成品料場；篩上粒度＞12mm 的粉礦由返料輸送皮帶輸送至原生產線2#輸送皮帶，與通過鄂破破碎的初破礦料一起輸送至中碎圓錐機進入下一道破碎環節。改造后工藝布置圖如圖2。

圖2

4 改造后效果

4.1 破碎產能提升效果

經投用后正常使用6 個月測算：

原礦中粉細礦料占比30%，通過前置篩分后15%以上的粉細礦料，可直接進入成品料堆，破碎生產線日破碎處理量由5000t 左右提高6000t 左右，年成品礦增加16 萬t，年直接經濟效益320 萬元以上。

4.2 降低設備故障停機率

工藝改造前，設備月作業率68%左右，因粉細礦料造的的堵料、壓料等停機故障不低于10 次/月，每次停機處理2h。

工藝改造后，設備月作業率提升至70.4%左右，因粉礦停機故障3 次/月，停機時間1h。設備作業率顯著提高，間接提高年破碎成品礦產量3.5 萬t，間接經濟效益46.7 萬元。

4.3 減少設備備件物資消耗

以粉細礦料影響圓錐機襯板磨損周期計算，改造前圓錐機襯板更換周期為2 個月；改造后圓錐機襯板更換周期為4個月，中破和細破圓錐機動定錐襯板各1 套采購價格為5 萬元，年累計節約備件消耗費用15 萬元。

5 結語

綜上所述，通過增加前置篩分工藝改造后，破碎生產線產能大幅提升，設備故障事故率顯著降低，不僅取得了良好的經濟效果，同時使生產線更好地發揮了使用價值，為后續工藝生產打下了堅實基礎。破碎系統是連續生產線，通過改進生產工藝，消除粉細礦料對破碎設備性能的影響，對礦山企業破碎生產有較大的借鑒意義。