高梯度磁選機激磁線圈堵塞的原因及解決措施

王業東

（攀鋼集團礦業有限公司選鈦廠，四川攀枝花 617000）

0 引言

某選鈦廠目前已具備年產鈦精礦54 萬噸的生產能力，采用“兩段強磁—浮選”工藝流程回收鈦精礦。強磁選別作業是選鈦工藝流程中重要的一環，高梯度磁選機的選別效果，將直接關系到最終浮選作業入料原料的準備及最終鈦精礦產能。

1 高梯度磁選機的工作過程及原理

激磁線圈通以直流電，在分選區產生感應磁場，位于分選區的磁介質表面產生非均勻磁場即高梯度磁場；轉環作順時針旋轉，將磁介質不斷送入和運出分選區；礦漿從給礦斗給入，沿上鐵軛縫隙流經轉環。礦漿中的磁性顆粒吸附在磁介質棒表面上，被轉環帶至頂部無磁場區，被沖洗水沖入精礦斗；非磁性顆粒在重力、脈動流體力的作用下穿過磁介質堆，與磁性顆粒分離，然后沿下鐵軛縫隙流入尾礦斗排走。

2 高梯度磁選機的類型與結構

目前，選鈦廠共有46 臺高梯度磁選機，其中SLon 型高梯度磁選機35 臺，SSS 型高梯度磁選機11 臺，用于浮選作業入料原料準備的磨選工序。SLon 型和SSS 型兩種磁選設備工作原理及構造基本相同，主要由脈動機構、激磁線圈、鐵軛、轉環和各種礦斗、供水裝置組成，磁選機通過激磁線圈通電產生感應磁場，且均采用水冷式對激磁線圈降溫，其主要區別為：SLon 型為單脈動機構，SSS 型為雙脈動機構，并另設有風力卸礦裝置，如圖1、圖2 所示。

3 激磁線圈的現狀及影響

3.1 高梯度磁選機激磁線圈的現狀

選鈦廠采用生活水作為冷卻介質對高梯度磁選機激磁線圈進行冷卻，冷卻后的水通過冷卻水收集箱匯集后再通過管道自流回熱水收集箱。目前選鈦廠在日常的生產運行過程中時常出現激磁線圈冷卻水堵塞、排水不暢、水溫升高、激磁線圈頻繁燒壞等現象，導致高梯度磁選機不能安全可靠高效運行。

圖1 SLon 型高梯度磁選機

圖2 SSS 型高梯度磁選機

3.2 造成的影響

選鈦廠日常生產運行過程中時常出現高梯度激磁線圈堵塞或由激磁線圈堵塞導致的激磁線圈燒壞故障發生，造成生產產能下降、檢修任務加重、維修費用顯著升高等諸多不利影響：①日常更換激磁線圈需要3～5 d 的檢修作業工期，降低了高梯度磁選機的作業率，影響鈦精礦日常生產產能；②近幾年選鈦廠因激磁線圈燒壞，外委修復約30 臺次/年，修復費用約60 萬元/年，維修費用大幅上升；③日常更換激磁線圈作業時需要將高梯度磁選機進行拆分作業，檢修難度大，工作量較大。

4 激磁線圈堵塞燒壞的原因

結合高梯度磁選機運行現狀及日常工作中的經驗總結，分析高梯度磁選機激磁線圈堵塞原因。

4.1 冷卻水結垢導致激磁線圈堵塞

高梯度磁選機激磁線圈采用生活水作為冷卻水，生活水通過激磁線圈時，帶走線圈發熱的熱量，水溫升高，水中的鈣鎂離子偏高導致高梯度磁選機激磁線圈極易積垢而堵塞。

4.2 激磁線圈冷卻水管的選型不合理

激磁線圈冷卻水進出口管路均采用透明塑料軟管，透明塑料軟管在日常使用過程中極易變形造成管路通徑變小而影響冷卻水的流速、流量，長時間運行隨著冷卻的流量變小、水溫升高而導致高梯度磁選機激磁線圈極易積垢堵塞。

4.3 激磁線圈冷卻水管連接方式不合理

激磁線圈冷卻水進出口管路、分水器均采用鐵線捆綁的方式固定連接，其在日常運行過程中時常出現冷卻水管脫落，造成激磁線圈缺水干燒導致高梯度磁選機激磁線圈極易燒壞。

4.4 激磁線圈冷卻水收集箱結構不合理

冷卻水收集箱為開放式且進水口設在箱體頂部，在實際運用過程中發現冷卻水管從頂部插入，其水管易脫落和彎曲，造成激磁線圈冷卻水排水不暢，水溫升高。且開放式收集箱在日常極易進礦物及雜物，最終導致激磁線圈堵塞，造成高梯度磁選機停機故障。

4.5 冷卻塔無日常排渣設施

冷卻塔為露天開放式設備，在日常運行過程中時常有樹葉等雜物進入，長期運行后水質偏差，底部積垢嚴重且日常無法進行排渣作業。造成大量水垢及雜物通過冷水泵循環進入高梯度磁選機激磁線圈，導致激磁線圈堵塞。

5 故障解決措施

通過以上分析，明確了導致目前選鈦廠高梯度磁選機激磁線圈堵塞、燒壞故障的主要原因，針對這些問題，主要可以通過以下措施來解決。

5.1 添加軟水處理器軟化冷卻水

在高梯度磁選機冷卻循環水補充水設施處增設一套全自動軟水處理器，用于補充水的水質軟化，使補充水的硬度≤0.03 mmol/L。

5.2 改進激磁線圈冷卻水管材質及其連接方式

采用不易管徑變形的纖維纏繞高壓管代替原有的透明塑料軟管，并加工帶螺紋的銅短接替換原來激磁線圈及分水器上損壞的短接，將透明塑料管捆綁的連接方式改為采用纖維纏繞高壓管螺紋連接，解決冷卻水管易脫落的問題。

5.3 優化激磁線圈冷卻水收集箱結構

將現有進水口設在頂部開放式的高梯度磁選機激磁線圈冷卻水收集箱拆除，改為側上方開孔進水的密封收集箱，開孔處焊接便于冷卻水高壓管安裝的短接。制作活動蓋板便于日常檢查冷卻水的流量、溫度，密封收集箱杜絕礦物及雜物的進入。

5.4 增設沉淀排渣箱

在冷卻塔和冷水箱之間增設一套沉降排渣設施，崗位人員定期對沉淀箱進行排渣，去除冷卻水中的雜物。

6 結論

改造措施：①增加軟水處理器，對冷卻水進行軟化處理，降低了冷卻水中的鈣鎂離子含量，有效防止激磁線圈因積垢而堵塞的故障；②改進冷卻水管材質和冷卻水管的連接方式，解決冷卻水管日常使用過程極易變形、管路通徑變小、冷卻水的流速流量降低以及水管脫落等造成缺水的原因，避免導致高梯度磁選機激磁線圈堵塞、燒毀的故障；③改為側上方開孔進水并制作活動蓋板的密封式收集箱，開孔處焊接便于冷卻水高壓管安裝的短接，有效杜絕了收集箱極易進礦物、雜物，避免因此堵塞冷卻水、燒壞激磁線圈造成高梯度磁選機停機故障；④在冷卻塔和冷水箱之間增設一套沉降排渣設施，清除了冷卻水中的雜物，杜絕了雜物堵塞激磁線圈的現象，使激磁線圈得到充分冷卻又減小了作業人員的勞動強度。

通過上述方法對高梯度磁選機激磁線圈冷卻系統進行優化改造，保證高梯度磁選機激磁線圈的正常運行，從而保證整個高梯度磁選機的穩定高效運行，有利于保障粗、細粒級生產線的正常運行，進一步提高鈦精礦產能，并有效降低設備的維護費用，同時大大降低職工的勞動強度，取得很好的經濟效益。