某鐵礦選廠干式預選工藝改造及設備設計安裝

張玉達

（五礦礦業控股有限公司蕪湖和成礦業發展有限公司）

某鐵礦選礦廠設計為4個系列，年處理原礦250萬t，生產鐵精礦100萬t。井下破碎原礦通過主井提升至主井礦倉后通過皮帶運輸，其中經2#皮帶機頭部磁滑輪進行預選拋廢作業，甩出的巖石進入5#皮帶機頭部磁滑輪對礦石進行回收，礦石通過皮帶機運輸至選礦車間圓筒礦倉進行磨選作業，產出鐵精粉。

隨著殘采力度的加大，該鐵礦礦石的貧化率逐年上升，一段干選后礦石含巖量高達35%～45%，巖石粒度集中在20～120 mm，導致入選礦石鐵品位降低，僅為20%～21%。同時，鐵礦石市場低迷，每噸鐵精礦價格僅460元。該種情況下，低品位巖石后續磨選作業的加工成本將高于礦石本身價值［1］。為此，該礦進行了預選工藝改造［2］，并增設了相應設備，提高了入選礦石鐵品位。

1 預選工藝改造

該鐵礦將3#供礦皮帶機頭部滾筒改為磁滑輪，增設預選工藝，提前將20～120 mm的廢石拋出，提高入選原礦鐵品位。改造前后預先工藝見圖1、圖2。

2 預選拋廢設備設計概述

干式預選流程將3#皮帶機的頭部滾筒改為磁滑輪［3］，原礦經磁滑輪干選后，礦石通過漏斗、電振給礦機、4#可逆式皮帶輸送機最終輸送至圓筒礦倉；拋廢產品經隔篩將-20 mm粉礦、+120 mm塊礦回收，20～120 mm巖石經導料槽、排巖管道、排巖皮帶機排巖至廢石場。

該項目施工中存在3個難點:①3#皮帶機原驅動滾筒與磁滑輪安裝尺寸不同，單個磁滑輪質量達8.5 t，比原驅動滾筒增重5.1 t，原建筑結構強度不足；②3#轉運站距離地面高，垂直距離約31 m，而排出的塊巖必須輸送至地面；③3#轉運站內安裝空間小，已安裝有皮帶機、漏斗、電振放礦機等多臺設備。

2.1 磁滑輪的安裝設計

CTDG1414型磁滑輪與原滾筒底角尺寸不同，且磁滑輪軸伸比驅動滾筒短了79 mm。因此，重新設計了磁滑輪支座、鋼結構框架式底座。安裝時將磁滑輪支座與鋼結構框架式底座焊接，鋼結構框架式底座通過抱箍結構固定在混凝土支撐梁上［4-5］。磁滑輪布置見圖3，磁滑輪支座及鋼結構框架式底座見圖4。因移動電機、減速機的工作量較大，因此重新設計低速軸聯軸器十字滑塊，解決滾筒與磁滑輪之間軸伸端面的距離問題。新設計的十字滑塊見圖5。

2.2 漏斗改造

為了實現礦石與巖石分離，同時將巖石中-20 mm黏附在巖石塊上的粉礦、+120 mm含礦巖石塊回收，設計了分隔板實現礦巖分離；同時，在巖石漏斗側沿皮帶機中心線方向設計了返礦裝置，在巖石漏斗側隔板下部安裝了粉礦回收隔篩，這樣礦石經磁滑輪，巖石不受磁力吸引做拋物線運動至返塊條鐵，+120 mm礦塊沿條鐵流入礦石漏斗，-120 mm巖石通過間隙下行至粉礦回收隔篩，巖石沿隔篩運動下行的同時，黏附在隔篩上的粉礦通過隔篩孔掉落到電振給礦機內，然后輸送至礦倉，而巖石沿隔篩經溜槽進入排巖管道，最后輸送到排巖場。漏斗改造見圖6。

在巖石漏斗側設計的返塊裝置由9根條鐵搭設在漏斗邦與隔板之間，條鐵間隙設計為120 mm，從而將+120 mm的塊礦返回礦石漏斗。條鐵下側由隔板支撐，上側由條鐵底座支撐，條鐵及支撐件共同組成返塊裝置，實現塊礦的回收。返塊裝置安裝見圖7。

在巖石漏斗偏下位置安裝有隔篩，隔篩鑄造一體，共4塊，傾斜布置，隔篩上鑄造有條形孔，孔徑20 mm，且孔徑上窄下寬。從返塊裝置落下的巖石沿隔篩滾動下落，滾動過程實現巖石表面粉礦的脫落，并通過篩孔下行至電振給礦機，從而實現回收。同時篩孔上窄下寬的設計可更好的防止巖石堵塞篩孔，提高隔篩的粉礦回收率。粉礦回收隔篩見圖8。

2.3 排巖管道的安裝設計

排巖管道選用?500 mm管道，布置在2#、3#圓筒礦倉之間，借助礦倉加固支柱、圈梁及行走平臺作為管道支撐點，但由于該位置同時是3#皮帶機頭部、4#皮帶機吊裝用品的吊裝口，所以管道安裝位置要保證吊裝口的尺寸，同時要避開7層圈梁及4跟支柱。設計時，首先根據測量數據進行平面圖紙繪制，最終方案采用8節長度為1.5 m的直管道、2節145°彎管、3節150°彎管實現磁滑輪排出巖石通過管道輸送至緩沖倉，在④、⑥、⑦層圈梁平臺設計專用支座支撐。設計完成后通過三維建模，模擬設計管道實際位置，進行防撞校核。管道安裝見圖9。

3 結論

某鐵礦選礦車間3#皮帶機預選工藝改造后運行了1 a，磁滑輪鋼結構基礎穩固可靠；返塊裝置+120 mm大塊返回率較高，運行中未出現大塊含礦巖進入排巖管道的現象；條形隔篩很好的實現了黏附在巖石表面的粉礦的回收任務，未出現跑礦或巖石品位超過回收界限的情況；排巖管道實現了小空間、高落差情況下巖石的輸送任務；皮帶輸送機運行順暢，能夠按要求完成巖石輸送工作。同時，磁滑輪框架式基礎結構的采用、排巖管道的嘗試都取得了良好的應用效果，在老廠房改造中具有推廣意義，且經濟效益顯著。