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圆筒洗矿机洗矿效率提升策略与实践

发布时间: 2025-11-22 作者: 分享到:
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圆筒洗矿机主要作用是将重型板式给矿机输送的原矿(在造浆段)矿石进行第 1次清洗,并按照生产工艺规程将小于 50 mm的矿石通过圆筒筛条筛分至槽式洗矿机,大于 50 mm的矿石在圆筒内继续进行清洗,..大块矿石的含泥率不超过生产工艺要求。

目前,圆筒洗矿机筛条的平均使用寿命约为 3个月,由于橡胶磨损,导致两根筛条之间的间距变大,如果不及时更换筛条,将会导致大于 50 mm的矿石大量进入槽式洗矿机,导致槽式洗矿机大轴断裂或者二道轴损坏等情况发生。如果设备出现损坏,不仅需要对圆筒洗矿机的筛条进行更换,还需要对损坏的槽式洗矿机进行维修,也会影响洗矿系统中其他设备的运转,导致洗矿系统中的设备产能无法..限度提升,设备运转率不达标。

1 圆筒洗矿机现状分析

平果铝土矿铝硅比变化范围大,极易泥化,平均含泥率高达 63.5%,给工业生产带来了较大困难。

平果铝土矿使用的圆筒洗矿机具有二段筛分、二段洗矿结构,兼具筛分和洗矿功能,洗矿效率高。

1.1 圆筒筛条使用寿命

目前圆筒洗矿机的筛条采用耐磨橡胶包裹筛条骨架结构。为了..矿石的洗净度,特地加高了圆筒筛分段的挡圈高度,优点是..了矿石在筛分段冲洗时间长,缺点是由于矿石在筛分段内滚动时间长,筛条表面磨损过快,可能会导致筛条间距变大,也可能使筛条安装部位的螺栓磨损,导致筛条脱出或断裂。一旦过量大于 50 mm的矿石进入槽式洗矿机,就会导致槽式洗矿机损坏。由于橡胶筛条寿命只有 3个月左右,为了防止设备出现状况,需定期对其进行检修。

1.2 圆筒冲洗水

平果铝土矿的圆筒洗矿机在中段筛分位置安装了冲洗水管,可以对在中段筛分的大块矿石进行清洗。当冲洗水管距筛条过近时,矿石经过冲洗区域时,停留时间不足,导致冲洗不充分。当冲洗水管距筛条过远时,高压水在喷射过程中因距离增加而导致能量逐渐分散,无法对矿石表面形成有效的冲击力,使得部分污泥难以被冲洗掉。

水压不足也是一个亟待解决的问题。平果铝土矿的矿石具有高含泥率和高黏土塑性指数,黏土塑性指数平均为 22.8,属于重黏土。这种黏土附着在铝土矿石的缝隙中,需要较大的水压才能将其冲洗出来。如果水压不足,即使矿石在冲洗区域停留时间足够,也无法彻底清除这些黏土。在实际生产中,由于水压不足,部分矿石表面仍残留大量泥土,导致生产出的铝土矿石含泥率不达标。

1.3 筛条安装螺栓磨损

在圆筒洗矿机的运行过程中,筛条安装螺栓的磨损也是一个不容忽视的问题,它对洗矿机的正常运行和洗矿效果产生着重要影响。

筛条安装在圆筒中段,而中段正是大块矿石旋转冲洗的关键位置。在这个区域,矿石在筒体的带动下高速旋转,与筛条和螺栓发生频繁的碰撞和摩擦。由于矿石的质量和运动速度较大,产生的冲击力也相应较大,这使得筛条安装螺栓承受着巨大的剪切力和摩擦力。在长期高负荷条件下,螺栓表面逐渐被磨损,螺栓与螺母之间的配合变得松动。如果螺栓进一步磨损甚至断裂,筛条可能会脱出。这直接影响洗矿机的正常运行,需要停机维修,增加了设备的维修成本和停机时间。

此外,圆筒洗矿机的运行工况不稳定,如转速波动、给矿量不均匀等,均会导致螺栓受到的冲击力和摩擦力增大,加剧其磨损程度。因此,深入研究中段矿石旋转冲洗对螺栓的磨损机理,对于提高圆筒洗矿机的洗矿效率和稳定性具有重要意义。

1.4 圆筒洗矿机筛条间距

平果铝土矿设计的圆筒洗矿机筛条间距为 50 mm,铝土矿各粒级所占比例:大于 50 mm的铝土矿占比为39.51%;30~50 mm的铝土矿占比为 16.85%;10~30 mm的铝土矿占比为 23.57%;1~10 mm的铝土矿占比为 20.07%。即在原工艺流程中,大于 50 mm的铝土矿只有 39.5%,圆筒筛洗机中大于 50 mm的矿石占比高达 60.5%,小于 50 mm的矿石涌入槽式洗矿机。圆筒洗矿机的重要功能之一就是将铝土矿按粒度进行分级,大于 50 mm的矿石为筛上产品,小于 50 mm的矿石为筛下产品。筛条磨损后导致间距大于 50 mm,进入槽式洗机的矿石过多,超出了槽式洗矿机的处理能力,极有可能导致槽式洗矿机出现故障,如电动机过载、输送带打滑等,同时会导致圆筒洗矿机内没有足够数量大颗粒矿石,而大颗粒矿石之间的相互碰撞是去除矿石表面泥土的重要方式之一。

2 圆筒洗矿机洗矿效率改进措施

2.1 筛条改进

针对筛条使用寿命短的问题,采用新型耐磨材料是一种有效的改进方法。考虑到平果铝土矿矿石的特性,筛条材料可以选择高铬铸铁,原因是其具有卓越的耐磨性,且含铬量较高,能够在表面形成一层坚硬且致密的氧化膜,有效抵抗矿石的冲击和摩擦。与现有的耐磨橡胶包裹筛条骨架相比,高铬铸铁筛条在抵抗矿石磨损方面具有明显优势。在实际应用中,高铬铸铁筛条的磨损速率明显低于橡胶筛条,其使用寿命能达到 12个月。

2.2 冲洗系统优化

针对冲洗水压不足和冲洗水管安装位置不当的问题,对冲洗系统进行优化是提高洗矿效率的关键措施之一。调整冲洗水管的位置是优化冲洗系统的重要环节。通过流体力学分析和实际试验,确定冲洗水管的..安装位置。如将冲洗水管向筛条靠近,缩短高压水的喷射距离,以减少能量损失,提高水对矿石的冲击力,同时,调整冲洗水管的角度,使其能够更..地对准矿石表面,..冲洗的..性和有效性。

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另外,增加水压是提高冲洗效果的直接手段。根据平果铝土矿的矿石性质,合理提高冲洗水压,将水压从原来的 0.12 MPa提升至 0.40~0.50 MPa,以增强水对矿石表面黏土的冲刷力。为了实现这一目标,需要对供水系统进行升级改造,更换功率更大的水泵,..能够提供足够的压力。同时,对管道进行优化,减少管道阻力,..水压能够稳定地传输到冲洗水管。

2.3 螺栓保护与改进

为解决筛条安装螺栓磨损过快的问题,设计专用防护套是一种有效的措施。防护套可采用高强度、高耐磨的材料制作。将防护套安装在螺栓上,能够形成一层有效的保护屏障,减少螺栓与矿石的直接接触,从而降低磨损速度。采用硬质合金防护套,其硬度高、耐磨性好,能够承受矿石的冲击和摩擦,有效延长螺栓的使用寿命。防护套的设计应考虑其与螺栓的紧密配合,..在工作过程中不会脱落或移位。采用过盈配合或螺纹连接等方式,将防护套牢固地固定在螺栓上。

改进螺栓的安装方式也是提高其稳定性的关键。在安装螺栓时,采用弹簧垫圈或弹性螺母等防松装置,能够增加螺栓的预紧力,防止其在振动和冲击作用下松动。使用扭矩扳手等工具,..控制螺栓的拧紧力矩,..螺栓在安装后能够承受工作载荷,同时又不会因过紧而导致螺栓损坏,..安装质量。

2.4 筛条间距优化

在原工艺流程中,大于 50 mm的矿石在圆筒筛洗机中互相擦洗,却有高达 60.5% 的矿石涌入槽式洗矿机,这表明原筛条间距设置不合理。

通过对矿石粒度分布的分析,将筛条间距调整为45 mm,可使更多矿石留在圆筒洗矿机内进行充分的擦洗,使小于 45 mm的矿石能够在圆筒洗矿机内得到更充分的清洗。一方面,可以减少进入槽式洗矿机的矿石量,避免槽式洗矿机因过载而出现故障,..其稳定运行;另一方面,增加了圆筒洗矿机内大块矿石互相碰撞的机会,提高了矿石的洗净程度。

在实际生产中,通过对筛条间距进行优化,可有效提高洗矿效果。在类似矿山的洗矿作业中,通过合理调整筛条间距,洗后矿石的含泥率显著降低。

3 研究效果

(1)在筛条改进方面,选用高铬铸铁作为新型筛条材料,充分利用其耐磨性,有效延长了筛条的使用寿命,使筛条使用寿命达到了 12个月左右。

(2)冲洗系统的优化是研究的重要成果之一。通过调整冲洗水管的位置和角度,使高压水能够更..地作用于矿石表面,提高了冲洗的..性和有效性。合理增加水压,从原来的 0.12 MPa提升至 0.40~0.50 MPa。

(3)针对螺栓磨损问题,设计了高强度、耐磨的防护套,有效减少了螺栓与矿石的直接接触,降低了磨损速度。合理控制拧紧力矩,提高了螺栓的稳定性,减少了因螺栓松动或损坏而导致的设备故障。

(4)筛条间距的优化是提高洗矿效率的关键环节。依据桂西铝土矿各粒级所占比例,科学合理地将筛条间距减少至 45 mm,使更多的矿石能够在圆筒洗矿机内得到充分的擦洗,减少了进入槽式洗矿机的矿石量,避免了槽式洗矿机过载,同时提高了矿石的洗净程度,使洗矿效果得到了显著提升。

通过实施这些改进措施,设备故障率明显降低,从改进前平均每月故障次数 5次左右减少到 2次以内,有效提高了生产的稳定性和连续性,年维护成本减少约 40%。

4 结论

本研究在提升圆筒洗矿机洗矿效率方面取得了一定效果,但仍存在一些不足之处,有待在未来研究中进一步..和拓展。

(1)本研究主要聚焦于平果铝土矿的圆筒洗矿机,针对其特定的矿石性质和生产工艺进行改进,未来的研究可以扩大样本范围,对多种类型矿石在圆筒洗矿机中的洗矿过程进行深入研究,探索更具普适性的洗矿效率提升方法。

(2)在实际生产中,洗矿机可能会受到多种复杂因素的影响,如矿石的湿度变化、生产负荷的波动、设备的长期磨损等。在未来的研究中,可以进一步更真实地模拟实际生产中的各种工况,对改进措施在复杂环境下的稳定性和可靠性进行更..的评估。

(3)优化筛条结构设计也是延长筛条使用寿命的重要途径。在设计筛条时,增加筛条的厚度是一种简单而有效的方法,采用梯形截面的筛条,相较于传统的矩形截面筛条,在承受矿石的冲击时,能够更好地分散应力,减少应力集中现象,从而降低筛条损坏的风险。此外,在筛条表面设置一些特殊的结构,如凹槽或凸起,也可以改变矿石与筛条的接触方式,减少筛条的磨损。

(4)采用高压水枪等新技术也是可行的优化方向。高压水枪能够产生更高的水压,其喷射出的高速水流具有强大的冲击力,在处理黏性较大的矿石时,高压水枪能够更有效地去除附着在矿石表面的泥土,提高洗矿效率和洗矿质量。


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