高梯度磁选机激磁线圈堵塞的原因及解决措施

王业东

（攀钢集团矿业有限公司选钛厂，四川攀枝花 617000）

0 引言

某选钛厂目前已具备年产钛精矿54 万吨的生产能力，采用“两段强磁—浮选”工艺流程回收钛精矿。强磁选别作业是选钛工艺流程中重要的一环，高梯度磁选机的选别效果，将直接关系到最终浮选作业入料原料的准备及最终钛精矿产能。

1 高梯度磁选机的工作过程及原理

激磁线圈通以直流电，在分选区产生感应磁场，位于分选区的磁介质表面产生非均匀磁场即高梯度磁场；转环作顺时针旋转，将磁介质不断送入和运出分选区；矿浆从给矿斗给入，沿上铁轭缝隙流经转环。矿浆中的磁性颗粒吸附在磁介质棒表面上，被转环带至顶部无磁场区，被冲洗水冲入精矿斗；非磁性颗粒在重力、脉动流体力的作用下穿过磁介质堆，与磁性颗粒分离，然后沿下铁轭缝隙流入尾矿斗排走。

2 高梯度磁选机的类型与结构

目前，选钛厂共有46 台高梯度磁选机，其中SLon 型高梯度磁选机35 台，SSS 型高梯度磁选机11 台，用于浮选作业入料原料准备的磨选工序。SLon 型和SSS 型两种磁选设备工作原理及构造基本相同，主要由脉动机构、激磁线圈、铁轭、转环和各种矿斗、供水装置组成，磁选机通过激磁线圈通电产生感应磁场，且均采用水冷式对激磁线圈降温，其主要区别为：SLon 型为单脉动机构，SSS 型为双脉动机构，并另设有风力卸矿装置，如图1、图2 所示。

3 激磁线圈的现状及影响

3.1 高梯度磁选机激磁线圈的现状

选钛厂采用生活水作为冷却介质对高梯度磁选机激磁线圈进行冷却，冷却后的水通过冷却水收集箱汇集后再通过管道自流回热水收集箱。目前选钛厂在日常的生产运行过程中时常出现激磁线圈冷却水堵塞、排水不畅、水温升高、激磁线圈频繁烧坏等现象，导致高梯度磁选机不能安全可靠高效运行。

图1 SLon 型高梯度磁选机

图2 SSS 型高梯度磁选机

3.2 造成的影响

选钛厂日常生产运行过程中时常出现高梯度激磁线圈堵塞或由激磁线圈堵塞导致的激磁线圈烧坏故障发生，造成生产产能下降、检修任务加重、维修费用显著升高等诸多不利影响：①日常更换激磁线圈需要3～5 d 的检修作业工期，降低了高梯度磁选机的作业率，影响钛精矿日常生产产能；②近几年选钛厂因激磁线圈烧坏，外委修复约30 台次/年，修复费用约60 万元/年，维修费用大幅上升；③日常更换激磁线圈作业时需要将高梯度磁选机进行拆分作业，检修难度大，工作量较大。

4 激磁线圈堵塞烧坏的原因

结合高梯度磁选机运行现状及日常工作中的经验总结，分析高梯度磁选机激磁线圈堵塞原因。

4.1 冷却水结垢导致激磁线圈堵塞

高梯度磁选机激磁线圈采用生活水作为冷却水，生活水通过激磁线圈时，带走线圈发热的热量，水温升高，水中的钙镁离子偏高导致高梯度磁选机激磁线圈极易积垢而堵塞。

4.2 激磁线圈冷却水管的选型不合理

激磁线圈冷却水进出口管路均采用透明塑料软管，透明塑料软管在日常使用过程中极易变形造成管路通径变小而影响冷却水的流速、流量，长时间运行随着冷却的流量变小、水温升高而导致高梯度磁选机激磁线圈极易积垢堵塞。

4.3 激磁线圈冷却水管连接方式不合理

激磁线圈冷却水进出口管路、分水器均采用铁线捆绑的方式固定连接，其在日常运行过程中时常出现冷却水管脱落，造成激磁线圈缺水干烧导致高梯度磁选机激磁线圈极易烧坏。

4.4 激磁线圈冷却水收集箱结构不合理

冷却水收集箱为开放式且进水口设在箱体顶部，在实际运用过程中发现冷却水管从顶部插入，其水管易脱落和弯曲，造成激磁线圈冷却水排水不畅，水温升高。且开放式收集箱在日常极易进矿物及杂物，最终导致激磁线圈堵塞，造成高梯度磁选机停机故障。

4.5 冷却塔无日常排渣设施

冷却塔为露天开放式设备，在日常运行过程中时常有树叶等杂物进入，长期运行后水质偏差，底部积垢严重且日常无法进行排渣作业。造成大量水垢及杂物通过冷水泵循环进入高梯度磁选机激磁线圈，导致激磁线圈堵塞。

5 故障解决措施

通过以上分析，明确了导致目前选钛厂高梯度磁选机激磁线圈堵塞、烧坏故障的主要原因，针对这些问题，主要可以通过以下措施来解决。

5.1 添加软水处理器软化冷却水

在高梯度磁选机冷却循环水补充水设施处增设一套全自动软水处理器，用于补充水的水质软化，使补充水的硬度≤0.03 mmol/L。

5.2 改进激磁线圈冷却水管材质及其连接方式

采用不易管径变形的纤维缠绕高压管代替原有的透明塑料软管，并加工带螺纹的铜短接替换原来激磁线圈及分水器上损坏的短接，将透明塑料管捆绑的连接方式改为采用纤维缠绕高压管螺纹连接，解决冷却水管易脱落的问题。

5.3 优化激磁线圈冷却水收集箱结构

将现有进水口设在顶部开放式的高梯度磁选机激磁线圈冷却水收集箱拆除，改为侧上方开孔进水的密封收集箱，开孔处焊接便于冷却水高压管安装的短接。制作活动盖板便于日常检查冷却水的流量、温度，密封收集箱杜绝矿物及杂物的进入。

5.4 增设沉淀排渣箱

在冷却塔和冷水箱之间增设一套沉降排渣设施，岗位人员定期对沉淀箱进行排渣，去除冷却水中的杂物。

6 结论

改造措施：①增加软水处理器，对冷却水进行软化处理，降低了冷却水中的钙镁离子含量，有效防止激磁线圈因积垢而堵塞的故障；②改进冷却水管材质和冷却水管的连接方式，解决冷却水管日常使用过程极易变形、管路通径变小、冷却水的流速流量降低以及水管脱落等造成缺水的原因，避免导致高梯度磁选机激磁线圈堵塞、烧毁的故障；③改为侧上方开孔进水并制作活动盖板的密封式收集箱，开孔处焊接便于冷却水高压管安装的短接，有效杜绝了收集箱极易进矿物、杂物，避免因此堵塞冷却水、烧坏激磁线圈造成高梯度磁选机停机故障；④在冷却塔和冷水箱之间增设一套沉降排渣设施，清除了冷却水中的杂物，杜绝了杂物堵塞激磁线圈的现象，使激磁线圈得到充分冷却又减小了作业人员的劳动强度。

通过上述方法对高梯度磁选机激磁线圈冷却系统进行优化改造，保证高梯度磁选机激磁线圈的正常运行，从而保证整个高梯度磁选机的稳定高效运行，有利于保障粗、细粒级生产线的正常运行，进一步提高钛精矿产能，并有效降低设备的维护费用，同时大大降低职工的劳动强度，取得很好的经济效益。