63米尾矿高效浓密机问题分析及改造

卢红军 孙雨健

摘要：针对某新型铁矿尾矿浆浓缩后输送到尾矿库后，不容易泥、水快速分离，无法按要求形成一定坡度比的尾矿干滩，大量的矿浆堆积在库内，容易造成危险的问题，取消了尾矿浓缩添加絮凝剂的环节，同时对63米高效浓缩机进行改造，使其满足随之升高的扭矩要求，消除工艺改造对设备带来的影响，对尾矿库的安全建设具有重要意义。

关键词：浓缩机;扭矩;絮凝剂;沉降

某新型铁矿自投产以来，在尾矿库建设方面一直下大力气，严格遵守国家安全生产监督总局出台的“尾矿库安全技术规程”，而现阶段的生产工艺造成尾矿库内无法生成符合要求的堆积坡比，其原因是在尾矿浓缩过程中使用的絮凝剂造成尾矿浆在尾矿库内无法做到泥、水快速分离。

针对此问题，在工艺上要求将尾矿浓缩过程中添加絮凝剂的环节取消，有针对性的对63米高效浓缩机进行改造，以消除该环节对浓密机造成的扭矩大幅增加的影响。内容主要是对液压回转系统进行重新设计与改造，增加泥耙的转速，以达到降低扭矩的目的。

1.问题分析

此前采用加药絮凝的沉淀方法，使用絮凝剂可增加单位沉降面积的干矿处理量，浓缩浆体在池底不容易压实并板结，又能减轻浓密机的刮泥扭矩。在去掉加药絮凝环节之后，由于矿浆中较大颗粒沉降速度较快，池底泥浆分布不如加药时均匀，大颗粒层在下，小颗粒层在上。而且大颗粒很容易穿透小颗粒层，并在底部形成一层较为密实的、比重较大的泥层，且此泥层流动性很差。在这种情况之下，浓密机需要比絮凝沉淀时更大刮泥扭矩。

在经过现场不加药沉淀试验之后，发现在浓密机额定扭矩范围之内根本无法驱动泥耙。考虑到浓密机驱动齿轮箱、传动吊架、耙架等结构强度在浓密机设计时应与浓密机额定承载相当，所以在各部件结构强度不加大的情况下直接增大浓密机液压驱动系统的输出功率，并不是合理的改造方案。

通过现场数据以及分析产品使用维护手册发现，浓密机现在的刮泥周边线速度大概为5.9m/min。根据分析，大型浓密机周边线速度在9m/min时还不会对矿浆沉淀造成影响。据此考虑，在单位小时处理量不变的情况下，将浓密机刮泥转速提高三分之一。这样便减少了刮泥耙每转的刮泥量，从而可有效降低刮泥扭矩。

2.改造方案

2.1原设备技术机构及技术参数

现在使用的HRT63浓密机液压站的主油泵型号为A10VSO45DFR31R-PPA12K01，其排量为45ml/r、额定压力为28MPa，提耙系统液压泵的排量为8.3ml/r。主驱动液压系统额定压力15MPa，提耙液压系统额定压力16MPa。电机型号为Y180L-4-B35，其功率为22kW、转速1470r/min。

中心驱动系统的主体结构由6台减速机分别带动6个小齿轮传动，减速机型号为SL4004-FE-288.9-00-V5，速比为1/288.9。6个小齿轮同时驱动中心大齿圈转动，从而由大齿圈带动传动吊架及耙架转动。每台减速机由一台液压马达驱动。液压马达型号为XM05-150，排量为151ml/r。按照主驱动系统液压泵最大输出流量计算，单台液压马达的输出转速为73r/min。

2.2对原系统进行有针对性的改造

如果在此基础上将主油泵排量加大三分之一，则主油泵排量约为60ml/r，选择与原柱塞泵同类的力士乐系列柱塞泵，其型号为A10VSO71DFR31R-PPA12K01，排量为71ml/r。按此排量计算，则单台液压马达的输出转速为116r/min。这样泥耙最高转速可提高58.9%，完全满足改造所需的提快三分之一的要求。

由于主油泵排量加大，提耙油泵不变，在这两个系统的额定压力不变的情况下，根据公式：功率=压力*流量/效率/600，得出所需驱动功率为33kW，选择标准电机型号为Y225S-4，其功率为37kW，转速为1480r/min。

由于主油泵的最大排量由66L/min增加到了105L/min，原来主驱动液压系统的阀件的额定流量为85L/min，所以此套系统的阀件及管道全部需要加大。为避免主驱动液压系统油液发热过高，压力损失过大，各阀件的公称通径由10mm增大为16mm。而且电磁换向阀必须选用液控电磁换向阀，主驱动系统液控电磁换向阀为4WEH16/CG24，平衡阀型号为SUC-16-W-1。提耙驱动系统各阀及油泵大小不变。

由于主油泵排量加大，为使油箱能够具有一定储油量，以及散热、安装等各方面要求，油箱容积由现在的600L加大到750L。为确液压油得到良好的冷却，液压油路由过去的风冷方式改为采用水冷方式。但液压站及油管路等需全部更换，重新制作一套匹配的液压系统。由于系统额定压力没有变，液压马达的输出扭矩没变，只是转速加快，所以液压马达及减速机不需更换。

对于电气系统而言，所有控制程序全部不变。由于电机功率加大，所以控制箱内只需将原来用于电机电路的热继电器改为LRD33（80-104A），改造之后的电器元件与原来的电器元件安装尺寸均一样，所以浓密机控制箱不需重新制作，只需在原基础改造即可。

3.结语

通过本次改造，很好的解决了由于生产工艺改造带来的高效浓密机扭矩大幅度升高的问题，设计构思巧妙，改造工程量小，费用低，不仅满足了生产工艺的需要，对原设备的自动化控制也没有造成影响，取得了很好的经济效果。