摇床附件使用寿命提升研究与应用

李爱玲，李镇宏，冯永豪，唐仕坤

（云南华联锌铟股份有限公司，云南文山 663700）

0 引言

随着市场对有色金属需求不断上升，对有色金属的品位质量要求也在逐渐提高。对于有色金属选矿厂而言，摇床是重力选矿过程中不可缺少的设备之一，摇床通过矿粒密度和粒度不同，使矿浆分布在摇床的沟槽中，沿不同方向运动而分开，矿浆从给矿槽分流到床面，沿对角线呈扇形形式展开，并依次从床面的边沿排出，进入接矿槽。由于排矿线足够长，可以有效甄选出精矿、次精矿、中精矿和尾矿等产物。

重力选矿摇床通常是由床面、传动机构、机架、给矿槽、给水槽、机座、接矿槽、分级箱、阻砂条等组成，其中接矿槽、分级箱、阻砂条是重力选矿摇床不可或缺的附件。分级箱及阻砂条可以根据矿物的粒度不同将矿物分级，并依次分配到摇床上进行分选，分选后的精矿、次精矿、中精矿和尾矿等产物收集到接矿槽中。某选矿厂原摇床配备的分级箱为普通碳钢，接矿槽为砖与水泥砌成。由于分级箱、阻砂条、接矿槽长期浸泡在矿浆中，导致其受到不同程度的腐蚀、冲刷而损坏漏浆。研究分级箱、阻砂条、接矿槽，提升分级箱、阻砂条、接矿槽的使用寿命，可以有效减少设备故障，减少摇床停机时间，增加摇床运行的稳定性，保证工艺系统正常运行，同时可以减少备件更换数量和维护保养时间，降低生产成本和人员劳动强度。

1 研究背景

该选矿厂摇床配备的分级箱材料为普通碳钢，阻砂条材料为铸铁，接矿槽用砖与水泥混合砌成。由于分级箱、接矿槽长期浸泡在矿浆中，导致分级箱、接矿槽受到不同程度的腐蚀、冲刷而损坏漏浆，阻砂条由于长时间浸泡在矿浆中，导致矿浆逐层附着，堵塞矿浆分矿通道，严重影响选矿的效率。通常碳钢分级箱使用寿命为1 年，水泥接矿槽使用寿命为1 年，阻砂条每班需要耗时清洗，清洗起来比较困难，附着的矿物堵塞阻砂条之间的缝隙，严重影响选矿回收率。普通碳钢材料的分级箱、阻砂条、水泥接矿槽，不仅更换频繁，而且更换维护费时费力，检修不及时，易造成安全环保问题，同时变相增加了劳动强度，影响生产的稳定运行，降低生产产能。

为提高摇床分级箱、阻砂条、接矿槽的使用寿命，降低生产成本，提高选矿效率与品位，某选矿厂对其使用寿命提升进行改进和创新，以提高分级箱、阻砂条、接矿槽使用寿命。

2 附件材料分析

为了延长分级箱、阻砂条、接矿槽的使用寿命，提高产能，节约成本，减少工人劳动强度，确保设备正常、长效、稳定运行，根据目前企业对分级箱、接矿槽使用寿命管理要求，对摇床的这3个附件进行优化研究。先后对PE、PVC 材料等进行试验，通过分析发现，材料本身满足耐腐蚀要求，材料较轻，有利于检维修的进行，但是PE、PVC 材料板缝焊接强度较弱，容易出现焊缝处漏液，甚至出现爆开的现象，容易产生安全环保问题。如果采用PE、PVC 材料整体浇筑方法，模具整体开模费用较高，批量化生产难度较大，大大增加生产运营成本。

通过对比各种材料发现，304 不锈钢材料特性能很好满足现场的工艺要求，具体特性如下：

（1）通用性方面。304 不锈钢是一种耐热钢，广泛用于制作要求良好综合性能的设备和备件，适用于食品加工、储存和运输，具有良好的加工性能和可焊性。

（2）耐腐蚀性方面。304 不锈钢具是非磁性的，对大气、化学、石油、纺织和食品工业来源有很高的抗腐蚀性、低温强度和机械特性、抗氧化能力，无热处理硬化现象。

（3）可伸拉性。304 不锈钢具有良好的可伸拉性，低屈服强度和高伸长率的结合使得可以加工成复杂的形状。

从2022 年1 月开始，选矿厂开始使用由304 不锈钢材料制作成摇床分级箱、阻砂条、接矿槽，进行提高摇床附件（分级箱、阻砂条、接矿槽）寿命的改进和创新应用研究。

3 应用效果

2022 年1—12 月，选矿厂采用304 不锈钢材料做成摇床分级箱、阻砂条、接矿槽，使用一段时间后发现，分级箱表面无腐蚀现象产生、分矿效率较好；阻砂条使用过程中无腐蚀现象产生，矿物集聚较少，而清洗难度明显降低，大大降低了岗位职工的劳动强度；接矿槽在使用过程中，更好地避开了原始接矿槽的易腐蚀、破损的弱点，极少矿物的集聚使矿物回收率明显提高，降低了因为接矿槽损坏带来的安全环保隐患，同时大大延长接矿槽的使用周期，为生产运营提供了有利保障。另外，304 不锈钢材料整体使用情况良好，无腐蚀变形等异常情况，能满足生产工艺需求。

304 不锈钢材料具有良好的耐腐蚀、耐高温性能，预计使用寿命为5.5 年左右，较普通材料分级箱、接矿槽使用寿命延长了5.5 倍，不锈钢阻砂条便于清理，降低劳动力，提高锡精矿矿浆通过能力，提高分选效率，预计提高锡精矿回收率0.1%。摇床附件（分级箱、阻砂条、接矿槽）使用寿命的提升，大大提高了工艺系统的稳定性，减少备件更换量，节约生产成本，减少工人劳动力，为顺利完成生产经营任务提供了保障（图1）。

图1 摇床附件

4 创新点及意义

通过对重力选矿摇床附件的使用寿命研究，运用多种材料进行对比分析，发现摇床分级箱、阻砂条、接矿槽采用304 不锈钢制作能大大延长摇床附件的寿命，而且分级箱、接矿槽使用寿命较原分级箱、接矿槽使用寿命预计延长为4.5 年。同时304 不锈钢材料阻砂条的使用，在很大程度上减少了矿浆的附着，使矿浆的通过能力增强，降低现场工人清洗阻砂条的难度和劳动力，并提高了选矿回收率。现在使用的普通材料的分级箱、接矿槽使用寿命为1 年左右。相比之下，304 不锈钢分级箱、阻砂条、接矿槽一方面提高了摇床附件（分级箱、接矿槽）的使用寿命，避免分级箱、接矿槽腐蚀、变形，提高生产系统的稳定性和产能，另一方面降低了生产成本，减少工人劳动力和维修成本。

摇床是重力选矿的机器设备之一，使用范围广、数量多，分级箱、阻砂条、接矿槽是摇床的关键部件，原分级箱、阻砂条、接矿槽性能较差、消耗大、人力投入较大，且更换维修难度大，易造成安全环保问题，使用成本高。304 不锈钢材料分级箱、阻砂条、接矿槽综合性能较好，尤其是使用寿命显著提升，应用前景广阔，推广意义较大。

5 结束语

通过对原摇床附件（分级箱、阻砂条、接矿槽）使用情况的跟踪、落实发现，由于长期受矿浆的冲刷、腐蚀，分级箱、接矿槽容易出现损坏、变形等问题，阻砂条出现矿浆附着等问题，这不仅严重影响了选矿的回收率，大大缩短备件的使用寿命，同时还增加了生产成本、影响现场工艺流程的稳定运行。为解决上述问题，选矿厂采用304 不锈钢材料制作摇床的分级箱、阻砂条、接矿槽，通过实验研究发现，改进后的分级箱、阻砂条、接矿槽使用情况良好，维修方便，大大提高备件的使用寿命，同时保障了重力选矿工艺的稳定性，为选矿厂的备件研究与应用提供参考。