自動授料裝置在銅精礦輸送系統中的應用

黃永康，李凱明，唐永亮

（江西銅業集團有限公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

1 引言

隨著貴冶產能的不斷提升，一系統1#閃速爐裝爐量達到新高，為滿足日益提升的用料需求、日常生產組織以及設備維護方面帶來的積極作用，備料車間一系統銅精礦輸送效率需進一步提升。授料是精礦輸送的第一道工序，授料是否順暢直接影響精礦輸送效率［1］，據統計， 2019年一系統輸送銅精礦1175839t，溶劑系統輸送效率145.63t/h，預干燥系統輸送效率121.83t/h，輸送效率均未達到車間考核值上限（160t/h、130t/h）。見表1。

編號為2和8的優化迭代次數和誤差較為接近。以編號2的網絡為例，用訓練好的網絡對所有數據樣本進行測試，其結果如圖7所示。由圖7可知，校正后的傳感器特性基本為一條斜率為1的直線，表明引入RBF補償器校正后的傳感器輸出與真實懸浮間隙值成嚴格的線性對應關系，其線性度為0.45%，表明所設計的RBF網絡經PSO算法優化后實現了懸浮間隙傳感器的線性校正。

表1 2019年一系統銅精礦輸送效率 t/h

影響輸送效率低的主要原因在于授料效率低，而授料效率低則間接影響預干燥煙氣排放及溫度控制等指標。目前輔助授料方式仍然采用的是傳統人工捅料，對員工的體力、精神狀態、經驗及責任心等要求較高。單獨依靠高效激振器效果不理想，授料不暢影響司窯工操作，熱風爐火力檔位頻繁升降，干燥窯轉速頻繁調整，皮帶運輸機空載運行，易造成設備的損耗、能源的浪費［2］。

很多人覺得第五代發現不好看，我覺得路虎的設計很大膽，很有突破性，總比吃前輩的硬朗老本兒有意思，應該能吸引到新消費群體。

2 現狀調查

2.1 授料斗結構

備料車間一系統共有6個精礦授料斗。授料斗分別由上層鋼格篩、中層倒直角梯形斗體、下層長方形導料槽組成。如圖1所示。

個體化社會中，人的自由和獨立是以“對物的依賴”為前提的，人對物的依賴導致人與人、人與社會關系的異化狀態。 集體主義原則作為一種德性要求，能夠起到一定的引導和約束作用，矯治人與人、人與社會關系的異化狀態。

圖1 授料斗結構圖

2.2 授料時的狀況

從一系列窯尾雜用主風管布置一根50mm風管到一系列3#授料斗，通過加裝減壓閥，將氣壓從0.6～0.7MPa減壓至0.25～0.3MPa，滿足電磁閥的工作壓力，延長使用壽命。在授料斗兩側上下錯位加裝由四組空氣炮組成的自動輔助授料裝置,通過電磁脈沖閥調整壓力（沖擊力）對授料斗中物料進行噴吹。噴吹工作采用時間控制器進行控制，根據效果調整噴吹間隔為15s噴吹一次（30s一組），四組共計兩分鐘一周期。圖5為改進前后對比圖。

圖2 授料斗內壁粘結

銅精礦物料水分偏高時，物料粘性增大，人工捅料頻率增加，員工勞動強度加大；銅精礦物料水分偏低時，銅精礦物料易揚塵，增加了職業病（粉塵）危害風險。如圖3所示。

生產時，授料斗常出現下層長方形導料槽物料已排空，中層倒直角梯形斗體內物料粘結，在授料斗內形成銅精礦“搭橋”現象，“斷料”頻繁。“斷料”后，司爐工需對熱風爐火力檔位、干燥窯轉速及排煙風機調速等參數頻繁調整，易造成設備的損耗、能源的浪費及SO2瞬時值波動的風險。

圖3 人工捅料操作圖

3 原因分析

小組召開頭腦風暴會議，經過仔細地分析、集思廣益，對影響3#授料斗授料效率進行了原因分析。通過人、機、料、法、環五個方面對授料不暢情況進行了分析，并制定了要因確認表。見表2。

表2 要因確認表

根據人工輔助授料工作原理，把原有雜用風管道［4］分成十四根小號雜用風管道，上下兩排成450°均勻分布在授料斗中層及下層導料槽部位，生產時保持雜用風常開狀態，詳見圖4。但授料效果并不理想，精礦在授料斗內仍然存在粘結“搭橋”現象。

通過分析發現，將雜用風主管分散成十四根小風管后，每根小風管氣壓隨之降低。同時噴吹位置集中在授料斗中、下層部位，銅精礦密度較大，噴吹時產生的沖擊力不足以對粘結的物料進行有效松動。小組結合現狀，逐一進行了改進完善。

4 制定對策

數據均嚴格錄入SPSS22.00軟件進行統計學處理,治療有效率等計數資料采用卡方檢驗,血壓水平等計量資料采用t檢驗。P<0.05時,統計學有意義。

針對小組確認的三條要因，小組制定了相應的對策，見表3。

表3 制定對策表

小組對每一條對策從有效性、可行性、經濟性、可靠性、時間性等方面進行了綜合評價，最終確定增設輔助裝置作為此次攻關的主要措施。

5 對策實施

5.1 實施一

通過要因確認表，小組得出了以下三點要因：（1）人工授料覆蓋面不足；（2）依賴皮帶拉排、缺乏輔助裝置；（3）物料種類多、水分差別大、精礦易粘結、薄膜大塊。

圖4 雜用風管道簡略圖

民事審前程序的二元性價值改造并非要創設一個全新的審前程序，而是要將效率和公正這兩個目標在審前程序的制度設計中進行恰當的安排。具體來說，目前的一元性價值的審前程序忽略了審前程序直接解決糾紛的功能，影響了司法效率，但改革決不能矯枉過正，例如正在修訂的民事訴訟法欲將訴前先行調解納入其中，但由于未設定嚴格的條件限制，雖然緩解了法院在結案率上的壓力，但極有可能對民事審判確定社會行為的規范和標準這一基礎性功能產生致命打擊。同時，防止先定后審、避免單方接觸、消除強制調解等也是我們在改造民事審前程序時必須考慮的。因此，對民事審前程序的二元性價值改造可以通過以下幾個方面來進行.

5.2 實施二

結合雜用風壓力、物料自身重力對斗壁產生的壓力等參數，計算得出所需氣包的體積、噴吹壓力；綜合物料流動軌跡及料斗內壁粘結、搭橋的具體情況，采取前低后高、上下錯位的方式定位噴吹口，確保區域噴吹全覆蓋；參照布袋除塵器噴吹工作原理［5］，結合物料特性，在授料斗滿料的情況下，根據輸送效率、物料對斗壁產生壓力的大小，計算確定噴吹間隔時間；通過調整氣包安裝角度、增設排雜口，解決雜用風中的雜質、水分對噴吹系統連續作業的影響；自主設計自動輔助授料裝置圖紙并反復修改完善，經過專業人士審核后，委托專業單位加工制作。

5.3 實施三

生產時，精礦在授料斗內壁粘結，使得授料斗有效容積變小、出料端通道變窄［3］，影響授料效率。如圖2所示。

圖5 自動授料輔助裝置改造前后

6 實施效果

2020年10月底，車間完成了對一系統二系列3#授料斗自動授料輔助裝置改造，生產時，自動輔助授料裝置依照順序對授料斗內物料進行噴吹，高效激振器振動斗體，在自動輔助授料裝置和高效激振器的配合下，物料“搭橋”、粘結的情況得到了完美解決，授料斗授料高效、自動、順暢。增設自動輔助授料裝置以后，授料時崗位人員只需要在一旁監控，更換礦種時對授料斗進行清理，大大降低了勞動強度［6］。提高了機械設備自動化水平，崗位操作人員不用長時間在授料平臺作業，減少與行車交叉作業頻率，降低了職業衛生危害。

6.1 經濟效益

據統計，增設自動輔助授料裝置后2個月，輸送效率分別達到了140.69t/h、145.8t/h。見表4。

表4 增設空氣炮后2個月平均授料效率

一套授料斗自動輔助授料裝置，設計、制作、安裝費用約1萬元。改進后，輸送效率由140t/h提高到了151t/h，每年可減少熔劑系統運行時間約449.6h，熔劑系統耗電200kW/h，每年可節約電能89920kW，節約電費約62944元。投資回收周期不超過2個月，長周期運行降耗效果更為明顯。

6.2 社會效益

降低員工勞動強度、職業危害，提高員工工作幸福指數。

7 結語

創新使用了空氣炮與雜用風相結合的方式，成功解決了授料效率低這一難題，對車間生產工藝進一步優化改進。通過本次項目攻關，提高了授料斗授料效率，體現了員工主動發現問題和解決問題的能力，也展現了大家不斷完善、精益求精的工作態度。下一步將向其他授料斗及配料倉推廣使用。