濃密機的效率提升改造和實際運用探析

王小山

（咸陽西北有色七一二總隊有限公司（陜西黃金洛南秦金礦業有限公司），陜西 咸陽 712000）

濃密機是基于重力沉降原理的固液分離設備，是礦業常用的礦漿濃縮分離脫水裝置，受礦業項目拓展等因素影響，礦業生產發展對濃密機性能優勢提出了更高要求。技術人員應當加強實踐經驗總結與引進先進技術經驗，解決濃密機濃縮能力不足的問題，確保預期濃縮效果，推動礦業智能化與自動化發展進程。

1 濃密機效率低的原因分析

（1）沉降槽設計不合理。首先是槽幫深度不足。沉降槽生產能力受自由沉降速度與沉降槽沉降面積、澄清液溢流量等因素影響。槽內固體沉降速度是指自由沉降與上升液流的速度差，沉降速度與礦漿密度成反比，控制層位置隨著礦漿性質變化而發生改變，但設計較淺的槽幫，不利于達到理想的濃縮效果。其次是內置溢流溝設計方法，操作人員無法觀察溢流情況，不能及時清理溝內沉渣，導致溢流作用發揮受阻。

（2）刮渣模式不合理。基于二對工字梁長短刮臂設計的濃縮機刮渣裝置，刮臂上刮板交錯，只能夠在靜止狀態下刮渣，刮渣阻力較大，尤其是采取間斷刮渣模式，排渣效果不盡理想。

（3）設備故障率高。首先是濃密機結構設計不合理，密封性不達標。由于槽內外的溫差大，難免會出現霧氣現象，增大了設備銹蝕可能，常出現限位箱質量問題。槽內濃縮液的酸度高，需設置防腐鋼板，但因焊接或材質等因素影響，導致保護套作用弱化。不銹鋼材料經過鑄造處理后，材料耐腐蝕性能降低，加劇了腐蝕與刮臂座等部位故障的可能。其次是停機掏槽次數較多。槽底沉渣硬度大，刮臂運行阻力與負荷較大，極易出現彎曲變形等情況。為降低故障率，需采取停機掏槽與修復刮泥裝置等操作，掏槽頻率高，也會影響濃縮機產能提升。潤滑油隨著冷凝水進入系統，會降低上清液質量，引發鋅電解燒板。同時冷凝水與潤滑油融合，會降低潤滑效果，增大設備磨損力度。

（4）操控方式不合理。針對于需要控制流量的工序，需要加強對進槽量與關閉溢流等方面的控制，以避免出現礦漿淹沒溢流溝等問題，確保溢流作用最大化程度發揮。除此之外，需采取人工放渣等操作，但底流密度與排渣量不能控制，直接對渣過濾與上清夜產量產生影響，甚至會增大設備運行負荷而引發故障[1]。

2 濃縮機效率提升對策

（1）加強槽體結構優化。控制沉降槽面積要素不發生變化，清夜溢流速會隨著槽體高度增加而增大，將五層沉降槽改為三層，溢流產量會隨之增大，但對澄清度無影響。對此，應適當提高槽體高度，確保清夜質量與底流濃度。高槽幫應當超出內置溢流溝800mm，或是利用外置溢流溝取代內置溢流溝，以增大濃縮操沉降面積。

（2）改造刮泥裝置。首先合理選擇材質，刮泥裝置材質應當符合濃縮介質酸度的防腐性能要求，尤其是酸性濃縮槽盡可能地選用不銹鋼材質。要求任何濃縮槽的刮泥材質應當統一，防止出現完全變形與腐蝕等問題。其次更換空心管主軸連接方式。耙壁座選用不銹鋼材質，與主軸焊接在一起，利用空心軸取代以往的實心軸，增大主軸壁厚，確保其符合強度設計要求。最后改善刮臂結構，利用二根對稱型桁架刮臂取代以往的刮臂結構，主臂管與連接管采用不銹鋼材質，設計三角形桁架截面，刮板那交錯并重疊30mm，提高刮板那能力，確保實現連續刮渣。

（3）優化傳動與排渣裝置。采用重載減速機設備，提高機組熱功率與過載系數等參數，確保機組能夠低轉速與高負荷運轉。利用氣動控制系統與自動控制系統等現代科技，以及信號裝置與執行元件等高精密器件，合理設計自動排渣系統，以滿足以下性能要求；一是底流密度與運轉扭矩是影響機組排渣次數的關鍵因素，當機組扭轉矩達到制定參數值時排渣，當底流密度低于某參數值時停止排渣。二是電控氣閥隨著泵運行而打開，避免出現冒液等情況。三是電控汽閥關閉后，出現漏液等情況隨之報警。四是出現低風壓情況后自動報警。五是閥門開啟后不出液，系統停止運行，并自動報警[2]。

（4）維持槽內溫度。槽內溫度直接影響濃縮效果，為滿足固液分離操作對槽內溫度的要求，建議采用玻璃鋼蓋板，減少加溫操作流程，優化現場工況，延長機組設備使用壽命。

（5）優化流量控制方法。將進液控制取代傳統出液控制，調整以往的出液控制閥。為減少系統油液發熱產生的壓力損失，應當適當擴大閥件公稱通徑。加大油箱升級力度，確保其符合儲油量要求，在散熱與安裝等方面提供保障。為加大液壓油冷卻處理力度，應當用水冷方式取代以往的風冷方式，利用水流帶走部分熱量，以提高冷卻成效。加大對油管路系統與液壓站的改造力度，確保液壓系統符合技術要求。

3 濃密機改造應用效果

（1）提高生產率。新型刮渣裝置的刮臂交錯重疊，彌補了刮板無用功不足，刮后的渣隨著重力作用下滑出底流排出口，從以往的間斷性排渣，逐步向連續排渣過渡。自動排渣系統在排渣及時性與降低上清含固量等方面的特征優勢，都是傳統排渣系統不能比擬的。排渣時間降低3倍；排渣次數增大2倍～3倍；上清含固量從以往的0.5g/L～1.5g/L，降低至不超過0.5g/L；底流比重從1.5kg/L～1.7kg/L，提高至1.8kg/L～2.0kg/L。改造后的濃密機組，刮泥轉速提高，刮泥扭矩與刮泥耙的刮泥量減少。濃密機高效化改造后，濃密效率和處理能力提高，高效化特征體現在以下幾方面；一是增設脫氣槽，以消除固體顆粒附著在氣泡上，似“降落傘”進行沉降；二是增設內溢流堰，使物料按規定行程流動，防止“短路”現象，大幅度增加了沉降區；三是設置鋸齒狀溢流堰，改善因溢流堰不水平而造成的局部抽吸現象；三是機組處理能力可提高50%～200%，溢流跑渾現象幾乎不存在。四是給礦管位于液面以下，以防給礦時氣體帶入。

（2）降低設備故障率。設備耐腐蝕性能增強，刮泥裝置的抗彎強度增大，延長壽命提高1倍～2倍。新型傳動系統的應用，甚至實現了傳統裝置零檢修與維護。濃密機的運轉負荷降低，規避了槽底硬渣現象，停機掏槽次數減少，設備連續開車時間延長。

（3）節能環保。Φ18m濃密機改造后，每年節約用電超過兩萬單位。傳統濃密機需年耗96kg潤滑油，不能避免會出現隨著冷凝水進入系統的問題，增大了器件腐蝕可能。改后傳動裝置有效規避了這一問題，上清液質量與鋅電解燒板等情況不斷優化。改造后的成本明顯降低，配備備用濃密機組，能夠降低設備連續運行的時間成本，電費與檢修維護費隨之降低。除此之外，存在改造時間短與節約改造資金等優勢，不會對系統生產產生較大的影響。

4 總結

隨著煤代焦等項目深入推進，濃密機產能不足問題逐漸暴露，為滿足生產發展需要，應當加大系統改造力度，打破傳統系統生產瓶頸，提高濃縮機的運行效率，在其基礎上，整合現代科技與先進器件，加大傳動系統與刮泥裝置等改造力度，以切實提高濃密機的運行效率與質量。