SSS-I-3000立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的改進(jìn)

許麗敏 何建全 陳俊明 徐少華 王麗娟 林恬盛 趙 明 王 威

(1.廣州粵有研礦物資源科技有限公司；2.廣州有色金屬研究院)

SSS-I-3000立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的改進(jìn)

許麗敏1何建全1陳俊明1徐少華1王麗娟1林恬盛1趙 明2王 威1

(1.廣州粵有研礦物資源科技有限公司；2.廣州有色金屬研究院)

在國內(nèi)SSS-I-3000立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的基礎(chǔ)上對(duì)出口美國的磁選機(jī)進(jìn)行了磁系、轉(zhuǎn)環(huán)、防濺裝置及線圈系統(tǒng)改進(jìn)，設(shè)備的跑冒滴漏現(xiàn)象得到了很好地改善，線圈的安全性能有了極大地提高。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，設(shè)備機(jī)械性能良好，選礦指標(biāo)一次性達(dá)到用戶要求。

SSS-I-3000立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī) 磁系 轉(zhuǎn)環(huán) 線圈 防濺裝置

SSS-I-3000立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)是在SSS-I-2500立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的基礎(chǔ)上研制出來的，是目前廣州粵有研礦物資源科技有限公司在國內(nèi)應(yīng)用的最大型號(hào)的設(shè)備[1]。2014年廣州粵有研礦物資源科技有限公司接到了美國一家大型赤鐵礦選礦公司生產(chǎn)12臺(tái)SSS-I-3000立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的訂單，但是訂單要求與國內(nèi)選廠應(yīng)用的設(shè)備有區(qū)別，因此廣州粵有研礦物資源科技有限公司根據(jù)訂單要求在國內(nèi)已經(jīng)應(yīng)用的設(shè)備的基礎(chǔ)上做了相應(yīng)改進(jìn)，使得設(shè)備的機(jī)械性能更加穩(wěn)定，選礦指標(biāo)更好。

1 立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的工作原理

圖1所示為立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)示意圖。當(dāng)激磁線圈給入直流電時(shí)，在上磁極和下磁極形成的弧形分選空間內(nèi)形成磁場(chǎng)，聚磁介質(zhì)在磁場(chǎng)中被磁化而形成磁場(chǎng)力。分選環(huán)上的每一個(gè)分選小室中都充滿聚磁介質(zhì)。

圖1 立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)示意

1—?dú)馑兜V裝置； 2—分選環(huán)； 3—聚磁介質(zhì)； 4—下磁極； 5—中礦斗； 6—中礦脈動(dòng)機(jī)構(gòu)； 7—尾礦脈動(dòng)裝置； 8—尾礦斗；9—機(jī)架； 10—激磁線圈； 11—上磁極； 12—減速機(jī)；13—給礦斗； 14—風(fēng)機(jī)；15—大齒輪； 16—精礦斗

礦漿由給礦斗均勻地進(jìn)入分選空間，由于磁場(chǎng)力的作用，磁性礦物顆粒被吸附在聚磁介質(zhì)表面上，弱磁性和非磁性顆粒受到礦漿的流體動(dòng)力、重力的作用大于磁場(chǎng)力，不能被聚磁介質(zhì)吸住而通過介質(zhì)之間的空隙進(jìn)入尾礦斗成為尾礦；吸附在聚磁介質(zhì)表面上的磁性物隨分選環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)過程所受磁場(chǎng)力逐漸降低，磁性較弱的顆粒和連生體受到的磁場(chǎng)力小于流體動(dòng)力和重力的合力時(shí)，將會(huì)脫離聚磁介質(zhì)表面，通過介質(zhì)之間的空隙進(jìn)入尾礦斗成為尾礦，達(dá)到進(jìn)一步提高選別指標(biāo)的目的；而未脫落的磁性較強(qiáng)的顆粒群受到的磁場(chǎng)力大于流體動(dòng)力和重力的合力，吸附在聚磁介質(zhì)表面上繼續(xù)隨分選環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)至上部無磁場(chǎng)區(qū)被氣水卸礦裝置沖入磁性產(chǎn)品礦斗，成為磁性產(chǎn)品。

2 SSS-I-3000磁選機(jī)的改進(jìn)

出口美國SSS-I-3000立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)是在國內(nèi)已有SSS-I-3000立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)基礎(chǔ)上的改進(jìn)。

2.1 磁系結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

國內(nèi)應(yīng)用SSS-I-3000立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)的磁系部件總質(zhì)量為100余t，最大件重達(dá)25 t，由于美國公路運(yùn)輸要求單件質(zhì)量不超過20 t，因此需要對(duì)磁系部件進(jìn)行整體拆分，使每個(gè)單獨(dú)起吊部件的質(zhì)量不超過20 t。國內(nèi)應(yīng)用的SSS-I-3000立環(huán)高梯度磁選機(jī)的磁系結(jié)構(gòu)如圖2所示，最大件為下磁極，其總重達(dá)25 t，下磁極底部焊有一個(gè)法蘭，用于和尾礦斗連接，下磁極內(nèi)部有很多礦漿通道。為了減輕下磁極重量，曾試圖通過下磁極沿圖2中的AB線分成兩塊，但是難以解決密封問題。最終方案是縮減下磁極的質(zhì)量，將其質(zhì)量控制在20 t之內(nèi)。由于下磁極沿磁包角方向的長度不能改變，只能縮減其厚度，經(jīng)過重新拆分后的磁系結(jié)構(gòu)如圖3所示。而下磁極厚度的減小導(dǎo)致下磁極法蘭無法焊接在下磁極上，會(huì)造成礦漿沿下磁極與框架之間的縫隙外溢，因此必須考慮密封問題。下磁極與框架組件之間的密封采用在下磁極與下磁極法蘭之間墊膠皮的方式，如圖4所示，在進(jìn)行磁系裝配時(shí)先在下磁極法蘭與下磁極接觸的部位黏上膠皮，之后在膠皮上打玻璃膠，最后再將下磁極吊裝進(jìn)去，此種密封方式可靠而且容易操作。

圖2 改進(jìn)前的磁系結(jié)構(gòu)

圖3 改進(jìn)后的磁系結(jié)構(gòu)

圖4 磁系改進(jìn)后的密封方式

2.2 中間環(huán)的改進(jìn)

當(dāng)分選環(huán)帶動(dòng)介質(zhì)轉(zhuǎn)出分選區(qū)到達(dá)頂部卸礦裝置后，卸礦水將介質(zhì)吸附的磁性礦物沖洗進(jìn)入精礦斗，當(dāng)進(jìn)行介質(zhì)沖洗的時(shí)候，部分卸礦水會(huì)沿著中間環(huán)滴落，返回到原礦中，降低選礦效率。如圖5所示(磁介質(zhì)未繪出)，在中間環(huán)介質(zhì)所在位置之下沿圓周焊擋礦條后，減少了礦漿沿中間環(huán)滴落返回量。

圖5 改進(jìn)后的中間環(huán)示意

2.3 沖洗水防濺裝置的改進(jìn)

由于SSS-I-3000立環(huán)高梯度磁選機(jī)采用氣水卸礦裝置，為了防止飛濺，加裝了兩個(gè)防濺罩，國內(nèi)的設(shè)計(jì)是在防濺罩上加裝一個(gè)觀察口，觀察口不大，而且開在比較靠近底端的位置，在進(jìn)行檢修及介質(zhì)更換時(shí)需要將防濺罩拆開。對(duì)此，客戶要求將中礦端觀察口增大，并且開在適合操作的位置，以便不用拆開防濺罩就可以進(jìn)行介質(zhì)的更換。這就要求在開觀察口的位置也要考慮到防止礦漿外濺的問題。為此，采用在防濺罩的蓋子上增設(shè)一個(gè)防止礦漿外流的擋條的方法，有效地解決了礦漿沿蓋板外溢問題。防濺罩示意圖如圖6所示。

圖6 防濺罩結(jié)構(gòu)示意

2.4 線圈系統(tǒng)的改進(jìn)

(1)絕緣性能方面。線圈銅管匝與匝之間以及層與層之間采用雙重絕緣保護(hù)，在線圈未繞制之前先全部套上絕緣耐高溫的熱縮管，在繞制及整體組裝的過程中匝與匝之間放絕緣板，層與層之間以及柄與柄之間全部用絕緣板隔開。在線圈裝箱之前檢測(cè)每一柄線圈的電阻，裝箱之后測(cè)量每柄線圈與箱體之間的絕緣電阻。嚴(yán)格地檢驗(yàn)確保了線圈的質(zhì)量，提高了其使用壽命。

(2)流量及水溫監(jiān)測(cè)方面。如圖7所示，在線圈的總進(jìn)水管上設(shè)壓力傳感器，用來檢測(cè)線圈冷卻水的水壓。在線圈的每一個(gè)進(jìn)水管處均設(shè)流量傳感器，任何一組水路缺水都會(huì)引起電控柜報(bào)警。在線圈的出水口處設(shè)溫度傳感器用來顯示線圈出水管的水溫，層層把控，確保線圈能夠安全工作。

圖7 線圈水路及傳感器安裝位置示意

3 安裝及現(xiàn)場(chǎng)使用情況

由于SSS-I-3000立環(huán)脈動(dòng)高梯度磁選機(jī)要經(jīng)歷長達(dá)一個(gè)月的海上運(yùn)輸，每一個(gè)單獨(dú)運(yùn)輸?shù)牟考寂鋫淞死喂痰倪\(yùn)輸托架，所有設(shè)備于2014年7月全部發(fā)貨完畢，2014年8月初廣州粵有研礦物資源科技有限公司派技術(shù)人員到客戶現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)安裝，經(jīng)過檢查，所有零部件均完好無損，設(shè)備的安裝過程也非常順利。2014年12月底設(shè)備全部安裝完畢并開機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，沒有經(jīng)過任何調(diào)試，生產(chǎn)指標(biāo)一步到位，到目前為止，設(shè)備沒有任何問題，客戶對(duì)設(shè)備非常滿意，圖8為在美國生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用的圖片。

圖8 SSS-I-3000在美國生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

[1] 趙 明，許麗敏，鐘森林.SSS-I-2500型高梯度磁選機(jī)的研制及工業(yè)應(yīng)用[J].礦山機(jī)械，2011，39：92-95

2015-02-16)

許麗敏(1982—)，女，碩士，工程師，510650 廣州市天河區(qū)長興路363號(hào)。