德兴铜矿大山选矿厂破碎系统优化研究

刘 俊

（江西铜业集团公司德兴铜矿，江西 德兴 334224）

江铜德兴铜矿大山选矿厂是上个世纪末建成的当时国内最大的选矿厂，到目前已运行26年。最初设计规模为6万t/d，2010年常规磨矿系统完成扩能改造项目，生产能力达到6.95万t/d。

碎矿系统是选矿生产过程的关键工序，碎矿的质量（碎矿粒度等）关系到选矿生产的处理能力和处理水平，甚至在一定程度上决定了整个选厂的经济和技术指标[1,2]。

1 存在问题

德兴铜矿大山厂碎矿系统从2009年12月扩产以后，通过对电气、设备和生产工艺的不断改进，实现了系统的高效稳定运转。

但是，限于实际生产中各类不同因素的影响，系统的破碎能力仍然存在一定的提高空间[3]。

（1）碎矿系统中碎破碎机老化严重，破碎效率低，排矿粒度大，导致闭路筛分循环负荷大，造成碎矿系统最终产品的粒度达不到设计要求，同时系统运转率居高不下；

（2）因圆锥破碎机衬板腔型等方面因数的影响，破碎机在实际破碎过程中无法达到满负荷运转；

（3）MP800圆锥自带有功能齐全的RSLogix500控制系统，而碎矿的流程控制则采用了西门子的S7-400H控制系统，两者之间的有效对接存在困难；

（4）MP800圆锥在大山选矿厂使用过程中发现存在很多的弊端。

2 解决方法

2.1 设备换型改造

（1）选用高性能圆锥替代部分产能低、故障高中碎圆锥。通过性能对比，选用超重型多缸液压MP800圆锥破碎机，强化中碎作业，减轻细碎生产压力及系统循环负荷。经过后期取样检测，在相同产品P80时，MP800通过能力超过7英尺50%以上；-12mm粒级含量达到35%～40%。

（2）MP800圆锥换型后，中碎通过处理能力加大、排矿产品粉矿含量的增加，给矿量及给矿性质的变化，造成单筛筛分效率变差。通过对单筛筛框进行改造，提高箱体容量。将橡胶弹簧改为高强度钢弹簧，增大弹簧的振幅[4]。对单筛倾斜角度进行调整，延长筛分时间等手段将单筛筛分效率由88%左右提高到90%以上。

2.2 圆锥衬板优化

MP800设计台效为900t/h～1000t/h左右，在实际使用过程中，单台MP800中碎台效为1200t/h～1300t/h，而且排矿口在35mm左右时，容易出现环跳等报警。通过对矿石来料的取样分析，选择不同腔型用于几台中碎圆锥。腔型优化后，圆锥排矿口尺寸可以降低到35mm而不引起环跳；中碎排矿粒度控制在50mm以内，-12mm含量超过40%。

2.3 电气控制系统改造

MP800圆锥自带RSLogix500控制系统，而碎矿流程则采用西门子S7-400H控制系统，两者需进行对接。通过增加信号转换中继装置；对S7-400H程序进行改写，将TC1000输入、MP800圆锥保护信号做入plc控制程序。实现两套系统自动连锁控制，减轻操作人员工作强度。

2.4 MP800圆锥优化改造

（1）试运行时，MP800圆锥破碎腔内给矿不均匀，无法实现挤满给矿，运行电流波动大，经常出现环跳动。通过检查分析，对MP800圆锥给矿漏斗及动锥分料盘改造，实现均匀挤满布矿。

（2）MP800圆锥水平轴马鞍的作用是保护水平轴承箱及机架，因矿石的磨损，每6个月需定期更换，圆锥主机架每3年必须委外修理机架法兰面。

通过对水平轴马鞍的材质及外形进行改造，有效的解决了机架磨损的问题。

（3）MP800圆锥清腔千斤顶共有4件，在使用过程中，经常出现顶杆断裂的问题，现加装分流阀并联联结，有效解决顶杆断裂的问题。

3 取得的效益

3.1 经济效益

（1）MP800中碎圆锥破碎机设计单机处理能力大于1250吨/小时，P80=45毫米，P95=60mm，最大85mm。通过换型改造，在单机处理能力为900t/h～1000t/h的情况下，P80≤40mmP97≤50mmmm，-12mm＞40%，最大70毫米,符合碎矿现有生产模式。

（2）优化了大山厂生产组织模式，碎矿系统在处理大块难磨矿为主的前提下，碎矿系统产品粒度P80控制在8.5mm以内(改造前9.0mm)，碎矿单系统近1年平均台效1936t/h，比改造前提高76t/h，单位电耗下降0.063kwh/t，磨浮电耗下降0.119kw/t，合计常规碎磨系统电耗下降0.182kwh/t。

3.2 社会效益

（1）引进新型MP800超重型圆锥，自动化程度高，操作维护更加安全方便，运行平稳可靠，故障率低，维修量及劳动强度下降较明显。

（2）通过自主创新及设备技术改造，MP800圆锥设备完好率及检修频率大大改善。

（3）碎矿系统运转率由最高80%以上下降到目前75%以下，碎矿产品粒度及碎磨系统电耗显著降低。同时根据半自磨及常规碎磨系统各自优势，优化全厂生产组织，实现全厂高效生产。

4 结语

通过对大山厂碎矿系统流程设备的优化改造研究，有效的解决了碎矿生产能力不足的问题，同时提高了碎矿产品质量，既降低了生产成本消耗，又有效保证了设备的正常运转，减少了磨浮工序的指标影响，取得了良好的效果，具有较高的推广价值。

[1]何亚军.MP800圆锥破碎机安装技术［J］.科技与生活，2011，11；175～177.

[2]吴扣荣王军宏.泗洲选矿厂HP800圆锥破碎机应用实践［J］.铜业工程,2011,6；69～71.

[3]刘志超物料粉碎设备设计及应用［M］.徐州；中国矿业大学，2006.

[4]王宏勋破碎机械设备回顾及展望［J］.冶金设备，2009 57（6）32～35.