浓密机的效率提升改造和实际运用探析

王小山

（咸阳西北有色七一二总队有限公司（陕西黄金洛南秦金矿业有限公司），陕西 咸阳 712000）

浓密机是基于重力沉降原理的固液分离设备，是矿业常用的矿浆浓缩分离脱水装置，受矿业项目拓展等因素影响，矿业生产发展对浓密机性能优势提出了更高要求。技术人员应当加强实践经验总结与引进先进技术经验，解决浓密机浓缩能力不足的问题，确保预期浓缩效果，推动矿业智能化与自动化发展进程。

1 浓密机效率低的原因分析

（1）沉降槽设计不合理。首先是槽帮深度不足。沉降槽生产能力受自由沉降速度与沉降槽沉降面积、澄清液溢流量等因素影响。槽内固体沉降速度是指自由沉降与上升液流的速度差，沉降速度与矿浆密度成反比，控制层位置随着矿浆性质变化而发生改变，但设计较浅的槽帮，不利于达到理想的浓缩效果。其次是内置溢流沟设计方法，操作人员无法观察溢流情况，不能及时清理沟内沉渣，导致溢流作用发挥受阻。

（2）刮渣模式不合理。基于二对工字梁长短刮臂设计的浓缩机刮渣装置，刮臂上刮板交错，只能够在静止状态下刮渣，刮渣阻力较大，尤其是采取间断刮渣模式，排渣效果不尽理想。

（3）设备故障率高。首先是浓密机结构设计不合理，密封性不达标。由于槽内外的温差大，难免会出现雾气现象，增大了设备锈蚀可能，常出现限位箱质量问题。槽内浓缩液的酸度高，需设置防腐钢板，但因焊接或材质等因素影响，导致保护套作用弱化。不锈钢材料经过铸造处理后，材料耐腐蚀性能降低，加剧了腐蚀与刮臂座等部位故障的可能。其次是停机掏槽次数较多。槽底沉渣硬度大，刮臂运行阻力与负荷较大，极易出现弯曲变形等情况。为降低故障率，需采取停机掏槽与修复刮泥装置等操作，掏槽频率高，也会影响浓缩机产能提升。润滑油随着冷凝水进入系统，会降低上清液质量，引发锌电解烧板。同时冷凝水与润滑油融合，会降低润滑效果，增大设备磨损力度。

（4）操控方式不合理。针对于需要控制流量的工序，需要加强对进槽量与关闭溢流等方面的控制，以避免出现矿浆淹没溢流沟等问题，确保溢流作用最大化程度发挥。除此之外，需采取人工放渣等操作，但底流密度与排渣量不能控制，直接对渣过滤与上清夜产量产生影响，甚至会增大设备运行负荷而引发故障[1]。

2 浓缩机效率提升对策

（1）加强槽体结构优化。控制沉降槽面积要素不发生变化，清夜溢流速会随着槽体高度增加而增大，将五层沉降槽改为三层，溢流产量会随之增大，但对澄清度无影响。对此，应适当提高槽体高度，确保清夜质量与底流浓度。高槽帮应当超出内置溢流沟800mm，或是利用外置溢流沟取代内置溢流沟，以增大浓缩操沉降面积。

（2）改造刮泥装置。首先合理选择材质，刮泥装置材质应当符合浓缩介质酸度的防腐性能要求，尤其是酸性浓缩槽尽可能地选用不锈钢材质。要求任何浓缩槽的刮泥材质应当统一，防止出现完全变形与腐蚀等问题。其次更换空心管主轴连接方式。耙壁座选用不锈钢材质，与主轴焊接在一起，利用空心轴取代以往的实心轴，增大主轴壁厚，确保其符合强度设计要求。最后改善刮臂结构，利用二根对称型桁架刮臂取代以往的刮臂结构，主臂管与连接管采用不锈钢材质，设计三角形桁架截面，刮板那交错并重叠30mm，提高刮板那能力，确保实现连续刮渣。

（3）优化传动与排渣装置。采用重载减速机设备，提高机组热功率与过载系数等参数，确保机组能够低转速与高负荷运转。利用气动控制系统与自动控制系统等现代科技，以及信号装置与执行元件等高精密器件，合理设计自动排渣系统，以满足以下性能要求；一是底流密度与运转扭矩是影响机组排渣次数的关键因素，当机组扭转矩达到制定参数值时排渣，当底流密度低于某参数值时停止排渣。二是电控气阀随着泵运行而打开，避免出现冒液等情况。三是电控汽阀关闭后，出现漏液等情况随之报警。四是出现低风压情况后自动报警。五是阀门开启后不出液，系统停止运行，并自动报警[2]。

（4）维持槽内温度。槽内温度直接影响浓缩效果，为满足固液分离操作对槽内温度的要求，建议采用玻璃钢盖板，减少加温操作流程，优化现场工况，延长机组设备使用寿命。

（5）优化流量控制方法。将进液控制取代传统出液控制，调整以往的出液控制阀。为减少系统油液发热产生的压力损失，应当适当扩大阀件公称通径。加大油箱升级力度，确保其符合储油量要求，在散热与安装等方面提供保障。为加大液压油冷却处理力度，应当用水冷方式取代以往的风冷方式，利用水流带走部分热量，以提高冷却成效。加大对油管路系统与液压站的改造力度，确保液压系统符合技术要求。

3 浓密机改造应用效果

（1）提高生产率。新型刮渣装置的刮臂交错重叠，弥补了刮板无用功不足，刮后的渣随着重力作用下滑出底流排出口，从以往的间断性排渣，逐步向连续排渣过渡。自动排渣系统在排渣及时性与降低上清含固量等方面的特征优势，都是传统排渣系统不能比拟的。排渣时间降低3倍；排渣次数增大2倍～3倍；上清含固量从以往的0.5g/L～1.5g/L，降低至不超过0.5g/L；底流比重从1.5kg/L～1.7kg/L，提高至1.8kg/L～2.0kg/L。改造后的浓密机组，刮泥转速提高，刮泥扭矩与刮泥耙的刮泥量减少。浓密机高效化改造后，浓密效率和处理能力提高，高效化特征体现在以下几方面；一是增设脱气槽，以消除固体颗粒附着在气泡上，似“降落伞”进行沉降；二是增设内溢流堰，使物料按规定行程流动，防止“短路”现象，大幅度增加了沉降区；三是设置锯齿状溢流堰，改善因溢流堰不水平而造成的局部抽吸现象；三是机组处理能力可提高50%～200%，溢流跑浑现象几乎不存在。四是给矿管位于液面以下，以防给矿时气体带入。

（2）降低设备故障率。设备耐腐蚀性能增强，刮泥装置的抗弯强度增大，延长寿命提高1倍～2倍。新型传动系统的应用，甚至实现了传统装置零检修与维护。浓密机的运转负荷降低，规避了槽底硬渣现象，停机掏槽次数减少，设备连续开车时间延长。

（3）节能环保。Φ18m浓密机改造后，每年节约用电超过两万单位。传统浓密机需年耗96kg润滑油，不能避免会出现随着冷凝水进入系统的问题，增大了器件腐蚀可能。改后传动装置有效规避了这一问题，上清液质量与锌电解烧板等情况不断优化。改造后的成本明显降低，配备备用浓密机组，能够降低设备连续运行的时间成本，电费与检修维护费随之降低。除此之外，存在改造时间短与节约改造资金等优势，不会对系统生产产生较大的影响。

4 总结

随着煤代焦等项目深入推进，浓密机产能不足问题逐渐暴露，为满足生产发展需要，应当加大系统改造力度，打破传统系统生产瓶颈，提高浓缩机的运行效率，在其基础上，整合现代科技与先进器件，加大传动系统与刮泥装置等改造力度，以切实提高浓密机的运行效率与质量。