德興銅礦大山選礦廠破碎系統優化研究

劉 俊

（江西銅業集團公司德興銅礦，江西 德興 334224）

江銅德興銅礦大山選礦廠是上個世紀末建成的當時國內最大的選礦廠，到目前已運行26年。最初設計規模為6萬t/d，2010年常規磨礦系統完成擴能改造項目，生產能力達到6.95萬t/d。

碎礦系統是選礦生產過程的關鍵工序，碎礦的質量（碎礦粒度等）關系到選礦生產的處理能力和處理水平，甚至在一定程度上決定了整個選廠的經濟和技術指標[1,2]。

1 存在問題

德興銅礦大山廠碎礦系統從2009年12月擴產以后，通過對電氣、設備和生產工藝的不斷改進，實現了系統的高效穩定運轉。

但是，限于實際生產中各類不同因素的影響，系統的破碎能力仍然存在一定的提高空間[3]。

（1）碎礦系統中碎破碎機老化嚴重，破碎效率低，排礦粒度大，導致閉路篩分循環負荷大，造成碎礦系統最終產品的粒度達不到設計要求，同時系統運轉率居高不下；

（2）因圓錐破碎機襯板腔型等方面因數的影響，破碎機在實際破碎過程中無法達到滿負荷運轉；

（3）MP800圓錐自帶有功能齊全的RSLogix500控制系統，而碎礦的流程控制則采用了西門子的S7-400H控制系統，兩者之間的有效對接存在困難；

（4）MP800圓錐在大山選礦廠使用過程中發現存在很多的弊端。

2 解決方法

2.1 設備換型改造

（1）選用高性能圓錐替代部分產能低、故障高中碎圓錐。通過性能對比，選用超重型多缸液壓MP800圓錐破碎機，強化中碎作業，減輕細碎生產壓力及系統循環負荷。經過后期取樣檢測，在相同產品P80時，MP800通過能力超過7英尺50%以上；-12mm粒級含量達到35%～40%。

（2）MP800圓錐換型后，中碎通過處理能力加大、排礦產品粉礦含量的增加，給礦量及給礦性質的變化，造成單篩篩分效率變差。通過對單篩篩框進行改造，提高箱體容量。將橡膠彈簧改為高強度鋼彈簧，增大彈簧的振幅[4]。對單篩傾斜角度進行調整，延長篩分時間等手段將單篩篩分效率由88%左右提高到90%以上。

2.2 圓錐襯板優化

MP800設計臺效為900t/h～1000t/h左右，在實際使用過程中，單臺MP800中碎臺效為1200t/h～1300t/h，而且排礦口在35mm左右時，容易出現環跳等報警。通過對礦石來料的取樣分析，選擇不同腔型用于幾臺中碎圓錐。腔型優化后，圓錐排礦口尺寸可以降低到35mm而不引起環跳；中碎排礦粒度控制在50mm以內，-12mm含量超過40%。

2.3 電氣控制系統改造

MP800圓錐自帶RSLogix500控制系統，而碎礦流程則采用西門子S7-400H控制系統，兩者需進行對接。通過增加信號轉換中繼裝置；對S7-400H程序進行改寫，將TC1000輸入、MP800圓錐保護信號做入plc控制程序。實現兩套系統自動連鎖控制，減輕操作人員工作強度。

2.4 MP800圓錐優化改造

（1）試運行時，MP800圓錐破碎腔內給礦不均勻，無法實現擠滿給礦，運行電流波動大，經常出現環跳動。通過檢查分析，對MP800圓錐給礦漏斗及動錐分料盤改造，實現均勻擠滿布礦。

（2）MP800圓錐水平軸馬鞍的作用是保護水平軸承箱及機架，因礦石的磨損，每6個月需定期更換，圓錐主機架每3年必須委外修理機架法蘭面。

通過對水平軸馬鞍的材質及外形進行改造，有效的解決了機架磨損的問題。

（3）MP800圓錐清腔千斤頂共有4件，在使用過程中，經常出現頂桿斷裂的問題，現加裝分流閥并聯聯結，有效解決頂桿斷裂的問題。

3 取得的效益

3.1 經濟效益

（1）MP800中碎圓錐破碎機設計單機處理能力大于1250噸/小時，P80=45毫米，P95=60mm，最大85mm。通過換型改造，在單機處理能力為900t/h～1000t/h的情況下，P80≤40mmP97≤50mmmm，-12mm＞40%，最大70毫米,符合碎礦現有生產模式。

（2）優化了大山廠生產組織模式，碎礦系統在處理大塊難磨礦為主的前提下，碎礦系統產品粒度P80控制在8.5mm以內(改造前9.0mm)，碎礦單系統近1年平均臺效1936t/h，比改造前提高76t/h，單位電耗下降0.063kwh/t，磨浮電耗下降0.119kw/t，合計常規碎磨系統電耗下降0.182kwh/t。

3.2 社會效益

（1）引進新型MP800超重型圓錐，自動化程度高，操作維護更加安全方便，運行平穩可靠，故障率低，維修量及勞動強度下降較明顯。

（2）通過自主創新及設備技術改造，MP800圓錐設備完好率及檢修頻率大大改善。

（3）碎礦系統運轉率由最高80%以上下降到目前75%以下，碎礦產品粒度及碎磨系統電耗顯著降低。同時根據半自磨及常規碎磨系統各自優勢，優化全廠生產組織，實現全廠高效生產。

4 結語

通過對大山廠碎礦系統流程設備的優化改造研究，有效的解決了碎礦生產能力不足的問題，同時提高了碎礦產品質量，既降低了生產成本消耗，又有效保證了設備的正常運轉，減少了磨浮工序的指標影響，取得了良好的效果，具有較高的推廣價值。

[1]何亞軍.MP800圓錐破碎機安裝技術［J］.科技與生活，2011，11；175～177.

[2]吳扣榮王軍宏.泗洲選礦廠HP800圓錐破碎機應用實踐［J］.銅業工程,2011,6；69～71.

[3]劉志超物料粉碎設備設計及應用［M］.徐州；中國礦業大學，2006.

[4]王宏勛破碎機械設備回顧及展望［J］.冶金設備，2009 57（6）32～35.