选矿厂磨矿回路中旋流器和给矿砂泵的控制及调速方式.pdf

选矿厂磨矿回路 中旋流器和给矿 砂泵的控制及调速方式 ； 拣有色冶金设计研究雠橱艨 北京有色冶金设计研究总院 橱松荣 一 √ 【 摘要】 根据生产实践，对磨矿回瞎中旋汽器给 矿砂泵的调速方式进 行了分析． 并对旋莒 } E 器给矿砂 } J 泵曲控翩方式提出了薪的看法 ， ． _ r ． _ 、 ／ ／ ／。 加囊关键词 。 变 频 调速 渡 力 调速 液 位 控 制 f L T 丁⋯ 一 ‘ 磨矿回路中，旋流器给矿的控制是决定 ②泵池液位 ⑦矿石硬度 其产 品是否台格的主要 因素，而 旋流器给矿 ⑧循 环负荷 ⑧ 给矿粒度 的控制 又取 决于给矿砂 泵的 运行 方式 及其泵 ④ 磨机充 填率 ⑨磨机 转速 池的容量。因此，从这个意义上讲，旋流器 ⑤泵池给水速率⑩旋流器给矿压力 给矿砂泵的运行方式决定了磨矿回路的总体 然而在这些因素中 最 主 要 的是给矿速 控制方案。本文仅根据生产实践对旋流器和 率、给水速率 、矿石硬度、给矿粒度。 给 矿砂泵的 控制 及调速谈 几点看 法； 在磨矿 回路中，矿 石硬 度和给矿粒度是 磨 矿 回 路 的 动 态 行 为 薯 ，矿 主 磨机旋流器回路主要由磨矿机、旋 髑系统来调节的。只有通过调节这两个因素 流器 、给矿砂泵及泵池组成。在该回路中， 才有可能抵消由于矿石粒度、硬度的变化给 影响运行的有如下因素t 整个磨矿回路带来的扰动。 ①给矿速 率 ⑥泵 的扬送速率 图 1与图 2所 示，分别是磨矿 回路 中的 氰化浸 出耗氧 的原因，般 认为有 三种 情况“ j 1电化学 腐 蚀 反 应 耗 氧} 2细泥 吸附耗氧 } 3硫化 物氧 化反 应耗氧。 5 结论 溶船氧 浓度 测定表明 ，常 规氰化浸 出过 程严重缺 氧，矿 山生产 过程 中充 入空气可 以 在一定程度 上改善矿 浆缺 氧状 况。如果充 入 少量氧气， 则成倍提 高溶 解氧浓度， 从而克 服缺 氧现象，成倍 提 高浸 出 速 度 。但 由于 Ke 一，速度 提高的倍数不 一 定 与溶解 氧浓度提高的倍数相同。 参考文献 1 ． J u e r g n Lo r o e s c h ． 过氧化氲助浸工艺一三年来不断取得成就． 国外黄盒参考 [ 9 9 2 ， 2 ． 2 ． A j N g e n t 。 炭浆和炭浸工艺的一种新过氧化剂． 国外黄盘参考 ，l 9 9 2 ， 2 ． 3 ．Ha z e n- CI LO Pr o c e s Ca r b on i n Le a e h W i t h Oxyg e n． K AM YR， 1 9 8 5 ． 4 ． 代雪峰 ，罗识华等．张家V l 盘矿富氧炭浸提盘工艺试验综合报告． 北京有色陪盒设计研究总院荨，1 9 9 3 。1 责任编 辑康 晓篙 选矿厂席矿回略中菔流器和蛤矿砂象的荦匍殛调遣 式一橱 枯霉 一 3 耳 一 维普资讯 给矿速率变化及给水速率变化对回路各种傩 能的 影响 曲线 ’ 。 从图中可 以看 到，l艟 着给矿速 率或给水 速率 的变 化，旋流器的给矿量 及给矿 粒度 发 生变化，使旋流器溢流产品的粒度和l浓度发 生变化，因而整个 回路都 处于扰动 状态。因 此， 为 了满足 生产 上给矿速率及给水 速率调 节 控制的要求 ，磨 机一 旋流器 回路 中一般都 采用 砂泵调速 及相应的控制系统。 rai n 圈1 第一段 回路对给水 速率变化的影响 l 扣仑 等O ． 2 6 ,i L 2 给矿砂 泵的调速方 式 磨矿 问路中，旋 流器 给矿 砂泵的调速 方 目2 第 二段 回路 对给水 速率变化 的影响 式 主要 有两 种变频 电机调 速和液力偶 台器 调 速 。 2 ． 1 变 频调 速 交 流 电机的转速n 与频率f， 极对 数P、 转 差率 s 之 间的关系式 为 Ⅱ 1 一s T ／ mi n 1 I 从式1 中可 知，随着输 入交 流频率的变 化， 电机 的 转速 成正比变化。根 据交 流 电机 的这 种原理，采用变 频装置 来改变 电机的输 入电流频率，就 可 以改变 电机的 转速 ，达 到 调速的 目的。 由于能量转换 方式 不同，变频装置 有直 接变换装置 即交交变频器或循环变频 器和 间接变换装置 即电流型和 电压型逆 变 器。 目前应用 较多的 为电压型逆变 器。 该 种逆变器适用 于多台 电机并 联运行 ，功率 因数较好，稳定性高，动态响应好。 变频调速 的主要缺点是变 频所产 生的 高 次谐波 使电机 功率因数下降 ，使 电机 转矩产 生脉动。由于谐波损耗使电机的效率降低约 3 ～5 黄更多，因而，根据传动系统的运 行 方式 和负载性质 ，一般在确定 电动机 的额 定功率后应 再适 当放大5 或更 多 。 2 ． 2 液力 偶合器调 速 液力偶 合器 是利用液体 来传递 功率的一 种动力式液力 传动装置。工业 中主要用它联 接两传动轴， 作 为柔 性联轴器和 离合器，当 不计 叶轮旋 转时的鼓风损 失和 其它机械摩擦 损失 时，在稳 定工 况下，其输入轴扭矩始终 等 于输出轴扭矩， 但输 入轴转速不等 于输 出 轴转 速， 即存在 转差率。 液力 偶合器根 据其作用不 同，可分 为普 通型 ，限矩型和调 速型 。调 速型液力偶 合器 可 实现无级调 速。 液力偶合器的主要缺点，是传动中有功 率损 失，效 率-q0 ． 9 6 ～O ． 9 8 。 此 外，功 率 大于l o o k W的液力偶合器脒本体外，还要一 套 冷却供油 系统和 若干辅助设 备，要 消耗 部 一 3 a 一 有色矿山一l 9 B 维普资讯 分 功率，并 且尺 寸 、重量 较大 r ”。 目前，上述两 种调 速方式在 国内外均有 采用。但依据所 需调 速的 砂泵规 格及其使用 场合等 差异 ，则要 分 别 采 用 不 同的调 速方 式 。 3 旋流器与给矿砂泵工 作特性及其讨论 我们 知道 ，旋 流器 的 分 离 粒度d ， 与 给 矿压 力P 之 间的 关 系 为 2 由式 2可知，增 大给矿压力，可 使 分离粒度变细，但是， 若使分 离 粒度减小 5 ， 则给矿压 力必须增 加约2 2 。 同理， 从给矿砂泵的特 性曲线可 知，对 一 特定砂泵，在转速不变情况下，其流量变 化率远 大于压 力变化率 扬程 变化率 。 图 3 为一 1 5 0 ／I o o E ／ D- A H沃曼 泵 清水特性 曲线。 以此 为例，设原 砂 泵 工 作转速1 2 0 0 [ 6 0 0暑 l n『 u r 了 、 1 卜芝 毁 ＼ ． 1 O O 『 r 3 0 0 J _ 。 一 - 2 0 0 ， ___一 l l 0 0 7 8 0 0 ‘ ‘～ 2 0 删 C 0 8 0 1 O 0 l 肋l 0 I 6 0 O， L／ B E s 1 5 o ／ 1 O 0 e ／ 4 E ， DAH 沃曼泵清水 特性 曲线 r ／ rai n ，工作扬量6 o l ／ s ，旋 流器 给 矿压力 为6 ． 81 0 P a 当旋流器 给矿压 力增 加 2 2 不计矿浆密度变化 ， 即扬程增加1 ． 5 4 m时， 扬量变化从6 0 l ／ s 到3 5 ] ／ s 左，即图 3中点A 到点B ，变化率约为4 2 ％ 。在 实际生产中， 旋流器 给矿量 的变化远小 于该范 围，因此， 给矿压 力的变 化或波动很小，对旋 流器分 离 粒度的影响也很小，可以忽略不计。 目前 ，旋流器 给矿 砂泵调 速靠 两种 反馈 信号，一 种是根据 旋流器给矿压力 信号进行 调 速，即 给矿压 力恒 定， 以设 定压 力值 与瞬 时压力值 之 间的差值 信号来调节砂泵 转速， 使砂泵转 速与 给矿压力 相匹配，一种 是根据 砂泵池泵位信号进行调速，即限定砂泵池的 液位差，利用瞬时液位与限定液位之间的差 值 信号来调 节砂泵转速 。两种调 速反馈 信号 在 生产 中均采 用。但是，根据 上面的讨论， 笔者认为t采 用泵池液位信号调 速优于采用 旋 流器给矿压 力信号调速 。在一段 或二段磨 机 旋流器 回路中， 以液位 信号反 馈调 速 为佳，原因有以下几点 1压 力变化对 磨矿 回路的稳 定性 及 产 品的影 响很小 ，可 以忽 略， 2液 位变 化率远大于压力变化 率} 3液 位信号控制 回路较压力信 号控 制回路简单，一 次元 件的灵敏度要求容 易满 足， 故整 个磨 矿 回路控制的稳 定性较压力信 号 控制要 高。 4 旋流器给矿砂泵 调速方式实例 比较 由上 面讨论可 知，旋流 器给矿砂泵是一 种 扬程 和 扬量要求 基本 稳定 的工 作机 ，采用 变频及液力偶合器均可满足调速要求。下面 通过一实例来看两种 方式各 自的 优点。 在 某工程设计 中，共 有两种旋谎 器给矿 砂泵需要调速 ， 一种 是1 4 ／ 1 2 S T A } I 型砂泵， 一 种是 8 ／ 6 E AH型 砂泵 。两 者安装电机 容量 分别 为3 1 5 k W 、5 5 k W，调 速方案 比较 结 果 分蜊见 表 1和 表 2。 从表 1看 出，采用变频 调速 比采用 液力 选矿厂磨矿回路中旋汽器和培矿砂泵的控制疑调速方式一橱桩幕 一 3 7 一 ∞ 鲫 蚰 ∞ 却 ∞ u J ． 维普资讯 袭T T 4 ／ 1 2 S T --AH J 砂泵 调建方案投资 比较 l 自压 l ⋯{ 变 额 调 遣L 里 重 量 一 l I 1 变 压器l 5 o o k V A l 3 ． 0 l I I I一 蝴 l 磊 l面 l l_ l 两种方案 袭2 8 ／ 审 E～AH型 砂泵调 速方 案投资比较 髑速方案 设备名称 l 设备规格 备 注 设备投责 万 元 电压 型l FREN C 变额僻 逮 逆变器I 6 0 o o P 4 ． 6 浪力调逮 辙力偶台器l G S Ts o 5 ． o 两 种 方 案 l 0 ． 4 以 变 额 j 投 资 羊 案 为 基 调 速方 案投 资高， 由于变 频调 速只适用于 低 压 电机 ，放采用变频调 速必须增 加变 压器， 而 采用 液力调速，可直 接采 用高压 电机 。同 时，变 频调 速 方案 与液 力调速 方案均采 用 同 样磨矿 回路整体配置，但前一方案要为每套 变频装置及变压器增加3 6 m 面积，投资 5 万 元 。可见每台 l 4 ／ 1 2 S T- AH 型 砂泵采用液力 调逮 方案 比采用变频调 速 方 案 节 省 投 资约 2 2 ． 2 万元 。该 工程共用 3台l 4 ／l 2 S T A H型 砂泵， 由于采用 液力调速 方 案 ， 共 省投 资 6 6 ． 6 万 余元 。 表 2中的 比较结果刚好相 反， 采用变频 罚速较采用 液力凋速 方案节省投 资， 且配置 简单 ， 占地 面积少 ， 因此 设计上选用 变频方 式来调节 砂泵转速 。 这 样， 在该工程 设计 中，仅采用 砂泵嗣 速方案 ，就 能节 省投资 约6 7 万元 。 5 结语 从上面所述 ，可 以看 出，具体地分析工 程 设计 中所 遇到的 问题 ，是非常重要 的。如 下几点值 得注意 1在选 矿厂旋流 器给矿 砂泵嗣 速方 式选择上，有两种可行性 对 小 型 电机驱 动，采用变频电机调速，配置 紧凑、简单 、 且投 资也能 节省 ，对 中型 电机驱 动，采用 液 力偶合 器调 速，可 使电控回 路 省 ， 配置 简 单 ，节 省投 资多。 2旋 流器给矿 砂泵调 速 反馈 信号 以 泵 池液 位信号为佳，能 使一 次 元 件 选用 简 单 ，节省投资，又 方便 操作 ，易 于管理 。 3在 同一工程 中，不 同类 型 、不 同 规格的设备 ，所 需功率不 同， 其控制方式 、 配置方式 也有差异，要认 真 比较，才会使投 资最省 。 4上 面实例 只对 投资进行 了比较 。 由于旋 流器 给矿砂泵要求工况点稳定 ，调 速 范 围小 ，功率消耗无 明显差异， 故不 参与比 较 。 参考资料 略 责任 编辑李怀先 上 接第 封 4 题 目 澳 大利 亚海滨 砂矿开 采简 介 铜绿山井下使用 三台一 腔结充填鹕 加拿大镰矿利用电税摄像机提高采矿效率 气动爆破孔排水泵 帮助矿工美化露天矿山的新软件 开采窄矿脉的小型钻机 第一台垒部用计算机控制的散装炸药车 世界最大矿井提升机的制动 装置 一 期 页 5 封 3 琵 且 坦 桑尼 亚正开 发一 大型 镍矿 爆破振动对建筑物的影 响及降振的研究 嫩冲式破碎技术 异步 混台 浮选新 工 艺 新 产品抗 尘 剂 浮选工 艺控 制系统 铡控输送带参数的装置 期页 6 70 B T2 6 7 2 有色矿山 l 鹪3 维普资讯