金属矿山调草台达/*裘用舍磁封板实残周鲁生赵明张志敏(中国冶金矿业总公司)析的情况。生产实践表明,每台衬板消耗费用降低66万元,作业率提高带来的年效益2丨5.2万元,两项合计281.2万元,3台共新增效益843.6万元;实践证明了磁性衬板的先进性、可靠性和效益性。该磁性衬板具有广阔的推广应用前景。
鞍钢齐大山铁矿调军台选矿厂是一家现代化的大型选矿厂,年处理原矿900万t.处理矿石主要为齐大山矿石。选厂设备先进,管理体制完善,技术经济指标均较先进,选矿工艺流程如所示。
齐大山铁矿调军台选矿厂共有3个磨矿系列6台伞18、29'((/>5.486mx8.839m)大型球磨机,球磨机设备是从美国AC公司购进的。每个系列设计能力为300万t/a,目前每个系列生产能力为250万t/a.一段球磨机每套衬板质量为151t,使用寿命为5000多小时;二段球磨机每套衬板质量为137t,使用寿命为7 000多小时。球磨机衬板使用寿命较短,金属耗量较大,检修次数较多。一段球磨机衬板每年平均检修2.3次,二段球磨机衬板每年平均检修1. 1次。设备作业率低,没有能够很好发挥大型球磨机设备的潜力。
球磨机磁性衬板自20世纪80年代以来,一直被国内外的研究者们所关注。北京金发工贸公司经54过长时间的研究改进,研制成功新型金属磁性衬板,已在首钢水厂铁矿、南芬铁矿、鞍钢弓长岭铁矿、齐大山等多家选矿厂成功的使用多年,经济效益、社会效益显著。
为改善球磨机衬板磨损快的现状,调军台选矿厂与中国冶金矿业总公司北京金发工贸公司就二段球磨机磁性衬板试验达成技术协议。于2001年5月在第1系列二段球磨机筒体长度的三分之一安装了金属磁性衬板,经过近1a的试验,使用效果良好,又在2004年3月将其余三分之二筒体全部安装上磁性衬板。整套磁性衬板运行1a后,磁性衬板的优点及带来的经济效益已得到充分展现,故而于2003年7月和2004年5月又将该选厂其它两个系列的二段磨机筒体全部改用磁性衬板。
周鲁生(1957 -),男,中国冶金矿业总公司,副总经理,教授级篼级工程师,100101北京市朝阳区安立路60号1101室。
铁精矿原矿4)5.49X8.83溢流型球磨机一次分级段磨矿二次分级4*660水力旋流器1 4*660水力旋流器二段磨矿弱磁少量阳起石、绿泥石、褐铁矿等。
~30%,矿石普氏硬度/=12~18,矿石真密度3.2t/m3,不同工业类型矿石磁性率平均值为赤铁矿石13.3%、混合矿32. 9%、磁铁矿42.3%.表2为原矿多元素分析结果,表3为原矿铁物相分析结果。
中磁圆筒除渣筛精选扫选1扫选2扫选3表2屎矿多元素分析结果%尾矿环水调军台选厂工艺流程表1调军台选厂磁性衬板安装应用情况衬板系列安装时间运行情况第1套套)正常运转正常运转第2套正常运转第3套正常运转调军台选厂中18'x29'二段球磨机应用磁性衬板优点显著,磁性衬板寿命长,提高了磨机作业率;而且易更换,检修时间短,劳动强度小,经济效益显著,磨机工作噪音低等。在二段大型球磨机推广使用磁性衬板具有重要意义。
1矿石性质齐大山矿床属前震旦纪鞍山式沉积变质型,是一个规模巨大的层状矿床。矿床本身为一单斜构造,矿床中间沿走向分布一层极贫矿,其两侧为表外矿,矿床内还不均匀地分布有多量薄层非矿夹层,主要为混合岩、石英绿泥石片岩、云母石英岩、绿泥岩以及辉绿岩、闪长岩、伟晶岩等岩脉,其中以脉状混合岩比较发育。矿床的主要工业类型矿石为磁铁矿、假象磁铁赤铁矿(混合岩)和假象赤铁矿。矿石的构造以细条带状构造为主,并有少量的块状构造及后期发育的揉皱构造。主要矿物有磁性矿、假象赤铁矿、半假象赤铁矿、赤铁矿、石英,其次为镜铁矿、黄铁矿、透闪石、普通角闪石、黑云母、白云母及2被磨物料及磨机特性被磨物料特性。二段磨机的给矿为一段磨机排矿检分级水力旋流器溢流与二段磨机排矿的混合物经二段水力旋流器分级所得沉砂。其粒度组成见表4.表4磨机给矿粒度组成粒级个别产率/%累计产率/%(2)磨机主要技术特性。见表5.表5磨机主要技术参数规格型式电机功率容积转速转速率介质规格*大充填率溢流注:电机电压6600V. 45mm圆台低铬铸段。磨矿作业时虽然磨机充填率较低,由于磨机直径大,衬板单位面积上介质负荷很大,对衬板磨损比较严重;另一方面,磨矿介质尺寸较小,使用磁性衬板会在衬板表面形成很好的保护层。
3磨机衬板情况重型磁性衬板是我们针对非铁磁性磨矿作业、大型磨机磨矿作业和一段磨机较大磨矿介质的具体工况开发出来的一种新型磁性衬板,并于2004年获得国家专利(专利号:ZL03244303.X)。重型磁性衬板在原有聚磁性衬板基础上加以改进,利用导磁元件和永磁体、衬板保护层一起形成一个磁场闭路,克服了普通衬板由于部分磁力线在衬板内部闭合而导致的磁能不能充分应用到衬板工作面而引起磁能损失的缺点,相对于聚磁性衬板也很大程度上减小了M磁,提高了永磁体的磁能利用率。表面磁场分布比聚磁性衬板更为合理。并且通过改变导磁元件的形状可以对磁性衬板工作表面磁场强度的分布进一步调整,使m型磁性衬板能够满足不同工况的生产要求,工作面磁场强度*高可以达到丨70mA.针对特人型球磨机介质负荷和冲击能较大的工况条件,本套衬板全部采用专利技术的焊马重型磁性衬板结构,磁系合理、减小了漏磁现象,磁场强度较高,保护层形成十分良好,稳固可靠,并形成波形(阉2),保护层厚度为25~40mm,生产工艺指标有所改善。第I套1/3磁性衬板使用4a后保护层情况见C第1套1/3磁性衬板使用4a后保护层情况磁性衬板安装后,按工作表面磁场分布规律,衬板吸附不同厚度的碎介质作为保护层,在衬板工作面形成一定的波形,并由于保护层的存在增大了衬板与磨矿介质间的磨擦系数,能达到与原有铬钼钢衬板相近的使用效果。
锰钢衬板与磁性衬板几何参数对比。见表磁性衬板使用中的磨损情况。2003年12月对广系列二段球磨机使用的磁性衬板进行了磁场强度测定,磁场强度对比曲线如所示,分两次安装于该磨机的磁性衬板在使用不同时间后,其磁场强度几乎没有变化,说明磁性衬板中的永磁体在衬板使用过程中不退磁()另外歪头山使用9a的磁性衬板磁特性曲线也能说明这个问题。
表6衬板原始数据对比炎付板M板H板平均总体IV度(禽橡胶蝌)95(含保护位)表7衬板磨损后期数据对比类捡板娜衬板H板平均W度总体以世铬钔钢衫板(含橡胶依)磁性w板(含保护W)HiH板衣丨Ai尚度/mu磁性衬板工作不同时间的磁场强度对比-二期安装,19个线;4磁性衬板对生产指标的影响为证金屑磁性衬板在大型球磨机上使用对磨矿工艺的影响及经济效益,北京金发工贸公司与调军台选厂联合进行了工业考。考由2003年11月末开始,至2004年1月3丨R止。对3个磨矿系列进行了磨矿细度、磨机能力、介质消耗、电耗、作业率、噪音、不同衬板磨机排矿矿浆特性进行了实测及生产指标的统计计算。
4.I磨矿细度考(1)本次对3个磨矿系列的磨矿流程进行了全面考查,考结采经计算得出各系列磨矿粒度(-200目%)及其比较结果如表8所示c表8流程考计算之各系列磨矿粒度%-200丨|粒度比较1系列3系列2系列1、3系列平均-2系列(2)2003年7月至2004年丨月选厂生产结果,见表9.根据流程考察和生产记录屮的数据可以看出,在调军台使用磁性衬板和铬钼钢衬板的磨矿细度基本上没有差别。
表9磨矿粒度生产统计结果%-200目曰期差值4.2对磨机生产能力的影响(1)容积影响(表10)。由于磁性衬板的结构特点,失效时仍保持一定的厚度,应用磁性衬板使磨机整个衬板寿命周期的加权有效容积略有降低。因磁性衬板磨损小,整个寿命周期内对磨机有效容积影响不大,有利于稳定生产。
表10磁性衬板与铬钼钢衬板对磨机容积的彩响类别运转平均厚度/mm容积/m3容积影响铬钼钢衬板磁性衬板减小1.5%(2)对1、2、3系列同时运转时流程考结果计算所得各磨机按新生成-200目粒级计算的单位容积生产能力如表11所示。
表11按生成-200目粒级计算的单位容积生产能力试样批次法他差但平均从表11可见,按新生成计算级别计算的磨机单位容积生产能力基本相同,磁性衬板没有影响磨机生产能力,反而略有提高。
磨机生产能力的生产记录统计与比较。为考对磨机生产能力的影响,除上述流程考外,还对生产指标进行了台时量的统计比较,结果见表12.表122003年7月至20M年1月生产记录磨机台时置统计4.3磨矿介质消耗考各磨机实际磨矿介质单耗见表13.表13各磨机实际介质单耗表磨矿介质单耗/一)单耗差从表13可见,该厂两种衬板磨机球耗相同。但是调军台选厂3个系列分别使用3家钢球厂出产的球,其材质及加工工艺有差异,耐磨性亦将不同,因而球耗的可比性差。理论和实践均可证明,如果用同一种磨球磁性衬板磨机球耗定会降低,有不小的经济效益。
4.4球磨机电耗球磨机电耗以测定磨机瞬时功率及生产记录矿量为依据进行比较。所得结果如表14所示。
表14磨机电耗计算结果系列原矿处理里/t台时矿量耗电量单耗介质充填率/(fh'1)/(kW-h-1)筒体磁性衬板总质量低于铬钼钢衬板的总质量,而且磁衬板保护层减小了磨球的冲击,应该是降低磨机电耗。但这里出现了略篼的现象。分析其原因:①由于磨机没有单独的电度表,不得已从12月30日开始,由当班人员测磨机瞬时功率进行推算。这种办法准确性较差。②重要的是由于采场供矿石的原因,从1月6号持续到中旬,选厂生产非常不正常,经济损失严重,磨矿系列出现的是磨机有时给不进矿,有时涨肚吐矿,有时跑粗,在这种情况下测得的瞬时功率代表性很差,据此推算的结果有可能与磨机的实际耗电有出人,考条件如此,数字只做。
4.5磁性衬板提篼了磨机作业率000h,换一次用时间120h,则1个使用周期为7120h.磁性衬板寿命为35000h,更换衬板时间为60h,作业率提高4.6磨机噪音考考中对钢衬板磨机和磁性衬板磨机分别进行了测定,每个磨机均在机体两侧各设一个测定点,取两点的平均值作为该机的噪音值。为避免其它设备噪音叠加,将检测点取在距简体表面仅200mm处,测定结果见表15.表15磨机嗓音检测值系列噪音/dB从表15可见,磁性衬板由于表面吸附层的存在,使磨球的冲击得以缓冲,明显降低了磨机工作噪音,改善了工人工作环境,有较好的社会效益。
4.7磨机排矿矿浆是否存在磁链及沉降速度考选矿厂处理矿石中,主要矿物磁铁矿是强磁性矿物,如在磁性衬板磨机中矿浆被磁化形成团聚,将对分级产生不良影响。调军台选厂使用磁性衬板后,始终未发现分级受到不良影响。为得到明确结果,采取了1及2系列的磨机排矿矿浆,静置晾干后,在立体显微镜下观察,两份矿浆情况相同,均无磁链存在。
为进一步考矿浆是否被磁化,是否有磁链,如有磁链,则沉降速度就会降低。为此采取了1系列和2系列两个磨机排矿矿浆置于两只1000mL量筒中进行沉降试验。试验结果表明两矿浆沉降速度一致。观测2min时澄清层高度均23mm,7min时1*、2*澄清层分别下降80mm和79mm,10min到50min分别稳定于84mm和82mm;镜下检及沉降试验均表明磨机排矿矿浆没有被磁化,在该磁性衬板及磨矿介质条件下对分级作业没有影响。
5效益分析表16铬钼钢衬板、磁性衬板消耗对比类别筒体衬板寿命单价套价4a衬板质量々/(元/万元消耗/万元铬钼钢衬板磁性衬板提高了作业率。作业率提高1.54%,台时处理量以2003年7月至2004年1月生产记录的3个系列平均值342.9t/(台h)计,精矿产率36.2%,精矿成本311.7元/ t,售价442元/t计。算得每个系列使用磁性衬板比铬钼钢衬板带来的年使用磁性衬板年新增加效益。自2004年5月,调军台选厂全部3个系列的二段球磨机已全部应用了磁性衬板,仅衬板消耗和作业率提篼两项每年给调军台选厂带来的效益为3社会效益。磁性衬板质量轻,易安装;并且在整个寿命周期中免除了铬钼钢衬板定期紧螺栓的工作,减轻了工人的劳动强度;磨机不吐碎球、不漏矿浆,免去了清理碎球和矿浆的劳动;磁性衬板磨机工作噪音降低了2.05 dB,使工人工作环境得到改善,具有很好的社会效益。
6结论悍马牌金属磁性衬板在<;>5.5mx8.8m大型球磨机上已经连续使用4a,设备工作正常,生产指标好,应用是成功的。为金属磁性衬板在大型磨机上推广应用,提供了可靠的依据。
金属磁性衬板的质量轻,易安装,寿命长,提高了作业率,不用紧螺栓,减轻工人劳动强度。而且磨机工作中矿浆不磁化、不漏矿浆、不吐碎球,工作噪音降低、环保、经济效益和社会效益显著。
(上接第50页)筛箱侧面,和给料区衬以AR耐磨钢板;筛分机安装高度低,运动平稳;可采用橡胶弹簧支撑,减振效果好。
我国生产的振动筛的筛框,由厂家采用焊接结构,这是不合理的,振动筛属高频振动机械,筛框在高频振动力周期作用下,焊缝易产生疲劳断裂,直至筛框振裂不能使用,即使采用热处理方法,消除部分焊接应力,还是不可避免产生开焊,散裂事故发生。
合理的解决办法是采用螺栓铆钉结构联接方式。
6结论纵观破碎筛分机械设备世界现状,我国的产品与国外相比尚存在一定差距,但我们认为在技术上我们落后的不是十分明显,而在加工质量、材质上存在着较大差距,特别是耐磨材料更为明显。所以,国内应大力抓好耐磨材料的研制,并提篼加工精度,为我国破碎筛分机械走向国际市场创造条件。