張峰 孫勝亮 孫福亮 范修貞 康佳鑫

摘要：在我國(guó)北方高寒地區(qū)，尤其是選礦廠、水泥廠等粉礦砂倉(cāng)的使用受外界寒冷氣候的影響較大，倉(cāng)內(nèi)濕粘物料容易因冰凍或積壓成塊狀導(dǎo)致下料漏斗堵塞。提出了粉礦倉(cāng)防凍的處理方案;提出了增加下料口數(shù)量和調(diào)整下料方式的方案;提出了增設(shè)空氣炮并優(yōu)化倉(cāng)內(nèi)高壓風(fēng)敷設(shè)管路的方案;提出了控制物料含水量的觀點(diǎn)，提出了防止物料偏析的觀點(diǎn);提出了控制物料不同的下料口采用不同的排放時(shí)間的觀點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：砂倉(cāng);粉礦;防堵塞;自動(dòng)化;選礦廠

引言

我公司地處內(nèi)蒙古錫林郭勒盟東北部草原深處，氣候特征為冬季受蒙古高壓控制寒冷風(fēng)大，極端最低氣溫-43.6℃，年平均氣溫0.7℃。2012年11月，新建成了一座日處理量1500噸的選礦廠，聯(lián)動(dòng)帶料試車期間多次出現(xiàn)粉礦砂倉(cāng)下料不足導(dǎo)致球磨機(jī)無(wú)料運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)而被迫停車的情況，經(jīng)過多次技術(shù)改造，包括料倉(cāng)周邊保溫、安裝及調(diào)整空氣炮位置、增加粉礦倉(cāng)下料漏斗的數(shù)量、調(diào)整下料口運(yùn)料方式等方法，最終解決了粉礦倉(cāng)堵塞的難題。

1.粉礦倉(cāng)現(xiàn)場(chǎng)及存在問題

我公司出產(chǎn)礦石系鉛鋅金屬礦石，新建選礦廠設(shè)計(jì)年處理能力45萬(wàn)噸，礦石密度3.25t/m3，礦石含水分6%-10%，礦石松散密度1.65 t/m3，進(jìn)入粉礦倉(cāng)的最終破碎產(chǎn)品粒度為0～12mm。粉礦倉(cāng)設(shè)計(jì)為圓形平底砂倉(cāng)，直徑16米，有效容積凈高14米，設(shè)計(jì)儲(chǔ)存能力2800噸，料倉(cāng)設(shè)計(jì)下料開口700mm×700mm的方形下料口6個(gè)，下方用8條帶裙邊皮帶給料機(jī)運(yùn)輸至主運(yùn)輸帶供球磨機(jī)破碎?？紤]到冬季的極寒天氣條件，設(shè)計(jì)時(shí)在料倉(cāng)外敷設(shè)了厚80mm的聚苯乙烯泡沫板保溫層，外加，4mm混凝土抹面來(lái)進(jìn)行保溫處理。在實(shí)際試車運(yùn)行中，出現(xiàn)了物料在粉礦倉(cāng)內(nèi)壁周邊凍結(jié)成塊，中間樹立成柱的情況，僅有3-4個(gè)下料口處的物料口自下（倉(cāng)底）而上形成了直徑700mm左右的窟窿延伸到3-4米高處，以上部分全部都形成了穹蓋延伸到料倉(cāng)頂部，造成粉礦倉(cāng)積滿無(wú)法下料。

2.解決及改進(jìn)方案措施

①粉礦倉(cāng)防凍問題的處理：在原有粉礦倉(cāng)周圍增加密封保溫墻，保溫墻與粉礦倉(cāng)的間距2米左右，在保溫墻與粉礦倉(cāng)的夾層中安裝暖氣片，從低到高安裝3層，每層間距2米左右。以此來(lái)解決冬季極寒天氣條件下的保溫問題。

②增加下料口數(shù)量，由原設(shè)計(jì)的6個(gè)增加到10個(gè)下料口（經(jīng)過技術(shù)論證和計(jì)算，粉礦倉(cāng)底板強(qiáng)度滿足要求的情況下），以此來(lái)減少料倉(cāng)內(nèi)物料堆積角，改變下料口下料角度，由原來(lái)的700mm×700mm的方形下料口改為上口加大到1000mm×1000mm截面為倒梯形的下料口。

③新增加的粉礦倉(cāng)下料口改為方形漏斗垂直下料，增加振動(dòng)給料機(jī)、液壓推桿閥門、增加變頻器變頻調(diào)速等進(jìn)行運(yùn)送物料。

④安裝空氣炮并調(diào)整內(nèi)部空氣管的安裝方式及角度。加裝KQP-B-300型號(hào)的空氣炮40組，采用10立方螺桿空壓機(jī)供氣?？諝馀诘陌惭b位置及內(nèi)部空氣管的走向至關(guān)重要。第一次安裝時(shí)粉礦倉(cāng)內(nèi)部空氣炮管線走向?yàn)榻徊嫘椭本€插入式安裝，這也是一般情況下松散型物料倉(cāng)的安裝方式，但在濕粘的物料倉(cāng)使用時(shí)會(huì)存在致命缺陷。由于空氣管在粉礦倉(cāng)內(nèi)縱橫交錯(cuò)成樹枝狀，加上物料的濕粘，造成了粉礦倉(cāng)內(nèi)二次棚料。進(jìn)行改造后（附圖1），二層臺(tái)空氣炮的內(nèi)部空氣管露出長(zhǎng)度一般在1米左右，一層空氣管都降低到粉礦倉(cāng)的混凝土底板上，到了下料口周圍米左右進(jìn)行抬高到1.5左右，既能啟到利用高壓空氣打掉下料口之間形成的物料堆積柱的目的又不二次棚料。

1—粉礦倉(cāng);2—粉礦倉(cāng)混凝土墻;3—粉礦倉(cāng)外層保溫墻; 4—空氣炮及管路; 5—下料漏斗口（原有6個(gè)）;6—下料漏斗口（新增4個(gè)）; 7—地面水平 ;8—空氣炮及管路（下層）; 9—空氣炮及管路（上層）; 10—粉礦倉(cāng)倉(cāng)頂;? 11—粉礦倉(cāng)倉(cāng)底;? 12—下料口

圖1 空氣炮管線走向?qū)Ρ葓D

⑤嚴(yán)格控制井下礦石出礦后的含水量。

⑥在粉礦倉(cāng)頂部的給料皮帶下口的各個(gè)落料點(diǎn)懸掛鋼絲繩、鐵鏈等防止給料偏析。

⑦調(diào)整粉礦倉(cāng)各個(gè)下料口的供料時(shí)間，防止時(shí)間長(zhǎng)物料擠壓成塊。

3.改造后運(yùn)行情況

改造后，粉礦倉(cāng)下料正常，確保了1500噸/日選礦廠的正常運(yùn)行，尤其是空氣炮的使用，徹底解決解決了濕粘或冰凍型的粉物料在粉礦倉(cāng)積壓導(dǎo)致流動(dòng)性不好的難題。

4.結(jié)語(yǔ)

高寒地區(qū)粉礦倉(cāng)下料問題，受氣候條件影響較大，除了要考慮到物料的粒度、粘度、堆積角、含水量等問題，還要充分考慮環(huán)境因素的影響，通過調(diào)整更加合理的粉礦倉(cāng)形狀等方式才能更好的利用物料自身流動(dòng)性來(lái)保障物料輸送的連續(xù)性，確保正常生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 主編：徐灝? 機(jī)械工業(yè)出版社 1998年6月

[2]《機(jī)械工程師手冊(cè)》 主編：機(jī)械工程師手冊(cè)編委會(huì) 機(jī)械工業(yè)出版社 2009年6月

[3]《中國(guó)選礦設(shè)備手冊(cè)》 主編：中國(guó)選礦設(shè)備手冊(cè)編委會(huì) 科學(xué)出版社 2006年8月

作者簡(jiǎn)介：張峰（1975―），男，山東棗莊人，機(jī)械工程師，錫林郭勒盟山金阿爾哈達(dá)礦業(yè)有限公司機(jī)械主任工程師，主要從事有色金屬礦山設(shè)備維護(hù)使用與管理工作。