圆盘制粒机制粒质量提升的实践探索

2019-05-27黄荣军

世界有色金属 2019年5期

黄荣军

（凉山矿业股份有限公司，四川会理 615100）

公司采用艾萨炉熔炼工艺，入炉铜精矿预先制粒，但原料质量不可能处于理想状况下，流程设计、设备选择均存在一系列的问题，一直存在制粒水分过高、成球机械强度不高的问题，对产能的提高、成本控制产生不利影响，随着生产量的提高，矛盾愈见凸显，制粒质量的提高需求日趋迫切。

1 圆盘制粒机工艺参数对制粒质量的影响

1.1 圆盘制粒机的转速

圆盘制粒机的转速的快慢直接影响制粒效果，只有适宜的圆盘转速才能使物料沿制粒机的工作面有规律地转动，并按粒度分开，形成强度高且均匀的球粒。

1.2 充填率与成球时间

充填率是指制粒机的容积与圆盘几何容积之比，它与圆盘的边高和倾角有关。当给料量一定时，盘边高、倾角小，充填率就越大，成球时间越长，生球的尺寸与强度就越大。但充填率过大会破坏物料的运动性，母球不能按粒度分层，严重影响制粒机的生产率。一般圆盘制粒机的充填率为10%～20%。

1.3 加水方式

用于制粒的物料，其水分含量最好略低于生球的适宜水分，而在制粒过程中补加适量的水。在这种情况下，加水常采用“滴水成球、雾水长大、无水密实”的操作方法，提高制粒质量。

2 目前存在的问题分析

2.1 原料问题

进厂原料本身含有块料，在堆存过程中又会形成新的块料，这些块料通过制粒机后进入上料系统，其中有3个下料口落差接近3m，物料落下与皮带的接触方式为点接触，块料重量较高，接触点受力大，极易摔碎，入炉物料中的粉料大多来源于此，相对应的，粉料经制粒成球后，能具有较高的机械强度，到入炉时也能保持球粒状。

另外，雨季时进厂原料含水一般高达12%—14%，个别原料甚至达到18%以上，在没有脱水工序的情况下，仅能采取干湿搭配的方式降低入炉料含水，这样就更需要提高制粒质量。

2.2 圆盘制粒机设计缺陷

圆盘制粒机直径为5.5m，倾角可调范围45°～55°，边高520mm，配变频电机，转速可调，控制范围5～8r/min。

首先，对于现场直径5.5m的制粒机而言，合理边高按照直径的0.1～0.12倍考虑，应达到550mm～660mm，而现有边高仅520mm，造成填充率不足，成球、密实时间短，要达到控制范围的球粒直径，就需要较高的物料含水，在实际操作中，即使在旱季，物料水分都需要补加到10%～10.5%，且球粒机械强度不高。

其次，现场圆盘制粒机盘面倾角可调范围45°～55°，但实际调整角度过程中每次只能固定调整2.5°，严重影响制粒质量。

再次，制粒机底刮刀共2台，水平位置配置，中部、左侧外圈各一台，刮刀均采用相同材质的圆钢钢棒，但由于盘面外圈线速度高于盘面中部，因此外圈刮刀磨损速度明显高于中部刮刀，盘面易形成外圈高、中间低的阶梯状，这对球粒在盘面的滚动也是不利的。

2.3 加水方式不合理

当原料水分较低时，在系统设计时，所有的补加水都在制粒机中进行，水与矿粉润湿时间短，无法形成毛细水，对成球速度及制粒强度均带来不利影响。

3 改进措施

3.1 圆盘制粒机结构改进

现场勘查发现，制粒机上方为操作平台，定量给料机放置与操作平台上，制粒机与操作平台之间间隙有限，定量给料机两端的制粒机、圆盘给料机位置已不可能移动，因此定量给料机安装位置也就不能移动，制粒机边高的增加量也就不能超过制粒机与操作平台之间的间隙。经现场测量计算后，确定将圆盘制粒机圆盘边高增加100mm，既能增加制粒机的容积率与物料成球时间，又能保证设备不超负荷运行。同时，将圆盘制粒机盘面倾角调整装置改为滑槽加调整垫片用螺栓进行调整，实现了制粒机盘面倾角在45°～55°范围内任意角度进行调整。改进完成后，制粒后的生球水分得到明显降低，在相同的球粒直径控制范围内，水分从10%～10.5%降低到（9±0.5）%，并且生球强度明显提高，部分原料甚至8%～8.5%即可完成制粒。

3.2 制粒机刮刀的改进

对于制粒机盘面内、外侧线速度不同、磨损强度不同的问题，采取的措施为磨损强度高的外圈刮刀改用耐磨合金头材质，以使内、外圈刮刀的同步磨损，使盘面处于平整状态，提高圆盘的有效工作面。

3.3 加水方式改进

针对补加水与矿粉润湿时间不足，难形成毛细水的问题，采取对矿粉提前补水的方式进行。为确保粉矿润湿效果，结合现场配料系统流程及润湿所需时间，在混料皮带上对矿粉提前补水较为适宜。配料流程补水如图1所示。

对于提前补水量，一般控制在0.5%以下，喷头出水应为雾状散射到皮带料层上，仅依靠水压力还不能达到雾化状态，因此还需接入压缩风来达到雾化目的，散射面可通过调节喷头高度来确保水雾处于料层上，同时不喷到皮带上，提前补水时，在物料进入制粒机前，可提供约1小时的润湿时间，解决了矿粉润湿时间不足的问题，从而保证母球的形成。