定量給料機和微粉稱在礦山充填中的實踐與應(yīng)用

郭彩守，宋 旭，吳雪瑩

(金川集團(tuán)有限公司二礦區(qū)， 甘肅 金昌市 737100)

定量給料機和微粉稱在礦山充填中的實踐與應(yīng)用

郭彩守，宋 旭，吳雪瑩

(金川集團(tuán)有限公司二礦區(qū)， 甘肅 金昌市 737100)

隨著采礦業(yè)的發(fā)展，采用充填法采礦的礦山越來越多。如何選擇給料裝置，制出符合要求的充填料漿，成為制備料漿的關(guān)鍵技術(shù)之一。通過大量的選擇和工業(yè)試驗，選擇定量給料機輸送和計量骨料，選擇微粉稱輸送和計量粉體物料，使原料配送設(shè)備集給料輸送、稱重計量和定量控制為一體，實現(xiàn)水泥和棒磨砂連續(xù)計量和配料控制，實踐證明，配料系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，控制精度高，避免了倉內(nèi)輸送風(fēng)壓對計量的影響，保證了水泥不沖料并達(dá)到計量精度，為攪拌站充填料漿濃度穩(wěn)定在77%以上提供了技術(shù)支撐。

定量給料機；微粉稱；充填配料；定量給料

0 前 言

原料配送設(shè)備作為充填攪拌工藝環(huán)節(jié)的關(guān)鍵設(shè)備，各方面技術(shù)性能能否達(dá)到生產(chǎn)要求是設(shè)備選購的關(guān)鍵。隨著采礦業(yè)的發(fā)展，越來越多的礦山采用充填法采礦。如何選擇給料裝置，制出符合要求的充填料漿，成為制備料漿的關(guān)鍵技術(shù)之一。

金川公司三大礦山在2013年之前，一直采用螺旋給料機輸送水泥，使用沖板流量計計量水泥，存在水泥沖料現(xiàn)象；采用圓盤給料機和皮帶給定骨料棒磨砂和河砂，用電子皮帶稱計量棒磨砂，存在計量不準(zhǔn)確問題。

二礦區(qū)新建攪拌站在設(shè)計之初，就反復(fù)選擇用于砂石和水泥配料控制的輸送設(shè)備，最終選擇定量給料機用于輸送棒磨砂，微粉稱用于輸送水泥，兩者均是集給料輸送、稱重計量和定量控制為一體的設(shè)備，要求實現(xiàn)水泥和棒磨砂連續(xù)計量和配料控制，運行穩(wěn)定可靠，保證水泥不沖料并達(dá)到計量精度。

1 原料配送設(shè)備組成

1.1 微粉稱

微粉稱通常由穩(wěn)料裝置、雙穩(wěn)流計量給料螺旋、計量螺旋秤3部分組成。穩(wěn)料裝置由兩個平行的分隔輪組成，運轉(zhuǎn)時給料，靜止時對倉內(nèi)粉體物料起到一定的控制作用；雙穩(wěn)流計量螺旋由雙開手動螺旋閘門、給料螺旋本體、電機減速機等組成，雙穩(wěn)流給料螺旋進(jìn)料口螺旋葉片變徑變距，作用是防止倉內(nèi)物料結(jié)拱、篷倉；且密封嚴(yán)密，不漏粉塵；雙穩(wěn)流給料螺旋出料端有溢流裝置，能徹底杜絕物料的自流和沖料；計量螺旋稱則由稱重傳感器、旋編測速傳感器、稱重控制儀表組成，采用杠杠式計量方式，雙穩(wěn)流給料螺旋與計量螺旋用3臺變頻器同步調(diào)速，物料填充系數(shù)0.6，物料穩(wěn)定，旋編測速器安裝于轉(zhuǎn)子軸，測速信號準(zhǔn)確，保證較高的計量精度。

(1) 微粉稱進(jìn)料口截面積1000 mm×1000 mm，授料段為變徑變距葉片。在整個進(jìn)料口截面上料粉均勻下沉，不易結(jié)拱。

(2) 雙穩(wěn)流給料螺旋與計量螺旋秤用3臺變頻器同頻調(diào)速，雙穩(wěn)流給料螺旋物料填充系數(shù)為1.0，計量螺旋填充系數(shù)為0.6，臺時產(chǎn)量大范圍調(diào)整時，重量信號真實，計量精度高。

(3) 主要技術(shù)指標(biāo)：動態(tài)計量精度：≤5‰；控制精度：≤3‰；給料能力：0～100 m3/h。

1.2 定量給料機

定量給料機通常由給料機本體、減倉壓布料器、荷重傳感器、測速傳感器(旋轉(zhuǎn)編碼器)、傳動裝置、稱重控制儀表等組成，采用集散控制方式，可通過模擬通訊與上層DCS系統(tǒng)聯(lián)接，實現(xiàn)DCS控制。給料機能實現(xiàn)連續(xù)均勻給料，能對給料量進(jìn)行就地控制或根據(jù)上位機控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行遠(yuǎn)程手動/自動調(diào)節(jié)，使實際給料量和上位機控制相匹配。給料機和其配套部件配供的檢測儀表和控制設(shè)備，達(dá)到給料機和其配套部件啟動、停止、運行和事故處理過程的安全監(jiān)視、控制、調(diào)節(jié)、報警、聯(lián)鎖和保護(hù)的要求。

給料機減倉壓布料器作用是減輕設(shè)備負(fù)荷，使倉內(nèi)料位的變化不影響秤體的負(fù)荷，減少倉壓對準(zhǔn)確計量的影響，提高計量精度。布料器上可調(diào)節(jié)閘門，負(fù)責(zé)調(diào)節(jié)料層厚度并將物料布成規(guī)則的幾何形狀，使物料能被均勻拉出，因而提高了下料的穩(wěn)定度。

(1) 稱量物料：顆粒骨料(棒磨砂、河砂、碎石)，整機計量精度：0.5%；

(2) 控制精度：±1%，計量范圍：0～500 m3/h(可調(diào))；

(3) 物料容重：≤3 t/m3，物料溫度：常溫，物料含水：≤20%；

(4) 采用鼓型滾筒和環(huán)形皮帶。

2 微粉稱及定量給料機在二礦區(qū)的應(yīng)用

2.1 水泥給料

微粉稱在金川礦山最初在二礦區(qū)150 m3/h工業(yè)試驗改造項目中使用，用于取代水泥倉下雙管螺旋+螺旋輸送方式供灰(見圖1)。0～60 t/h的微粉稱作為水泥輸送設(shè)備，具有給料和計量雙重功能，可以直接反饋并調(diào)整水泥給料量，灰倉的下口安裝平板閘門，方便檢修。設(shè)備安裝在二攪拌站的三層，微粉秤的兩級螺旋之間斜交布置，通過給料漏斗輸送水泥到攪拌槽。根據(jù)計算，要求微粉秤的給料能力達(dá)到60 t/h。選用TGG30S/40-3200x1800微粉秤1臺，配套電機總功率18.7 kW，電機采用變頻調(diào)速。輸送能力Q=30～45 m3/h。

2.2 棒磨砂給料設(shè)備

棒磨砂給料設(shè)備采用定量給料機，減少了中間環(huán)節(jié)圓盤給料機和計量設(shè)備電子皮帶秤，能對給料量進(jìn)行就地控制或根據(jù)上位機控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行遠(yuǎn)程手動/自動調(diào)節(jié)，使實際給料量和上位機控制相匹配。根據(jù)計算，要求定量給料機的給料能力達(dá)到260 t/h。選用BDQ12-130型定量給料機1臺，配套電機功率11 kW，電機采用變頻調(diào)速。輸送能力Q=124～171 m3/h。棒磨砂給料系統(tǒng)見圖2。

圖1 水泥給料系統(tǒng)

圖2 棒磨砂給料系統(tǒng)

2.3 使用效果

金川二礦通過在150 m3/h工業(yè)試驗和新建攪拌站項目中，在給料環(huán)節(jié)中使用微粉稱和定量給料機，取得顯著效果，解決了以前水泥供灰波動大，對料漿濃度造成較大影響，在生產(chǎn)過程中，水泥供料穩(wěn)定，計量準(zhǔn)確，同時，無論是改造項目還是新建項目，都未出現(xiàn)沖料現(xiàn)象。定量給料機選用后，工藝更簡潔有效，能實現(xiàn)連續(xù)均勻給料，稱量準(zhǔn)確，安全可靠，可控性高。

表1為現(xiàn)場充填生產(chǎn)部分控制數(shù)據(jù)。

表1 現(xiàn)場充填生產(chǎn)部分控制數(shù)據(jù)

3 結(jié) 語

金川二礦通過多年實踐，集成創(chuàng)新了礦山充填輸送、定量給料骨料及粉體物料方式，將定量給料機、微粉秤首次應(yīng)用于充填生產(chǎn)過程控制中，解決了礦山充填計量不準(zhǔn)的問題，提高了充填自動控制可靠性，保證了連續(xù)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。將來隨著采礦業(yè)的發(fā)展，必將會涌現(xiàn)越來越多的新型設(shè)備應(yīng)用于充填生產(chǎn)過程控制中。

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