弧形除铁器在有色金属矿山中的应用.pdf

第6 2 卷第6 期 有色金属 矿山部分2 0 1 0 年1 1 月 弧形除铁器在有色金属矿山中的应用 蒙剑华，刘振凯 抚顺隆基电磁科技有限公司，辽宁抚顺1 1 3 1 2 2 摘要有色产品需求的增加以及有色资源的有限性，使得提高有色金属矿山生产效率成了燃眉之急。球磨 机作为选矿流程中的关键设备．提高其产率显得至关重要，排出其中无用的碎钢球是重点之一。通过对有色金属 矿选矿工艺的分析和现场调研，以及抚顺隆基电磁科技有限公司多年来在磁技术领域的实践研究，设计制造出一 种球磨机排矿用弧形除铁器，提出采用磁力自动排出球磨机碎钢球的全新解决方案。 关键词有色金属；球磨机；碎钢球；除铁器 中图分类号T D文献标识码A文章编号1 6 7 1 4 1 7 2 2 0 1 0 0 6 0 0 7 0 0 3 A p p l i c a t i o no fA r cM a g n e t i cS e p a r a t o ri nN o n - f e r r o u sM i n e s M E N GJ i a n h u a ．L I UZ h e n k a i L o n g j iM a g n e tC o ．，L T D ，F u s h u n1 1 3 1 2 2 ，L i a o n i n g ，C h i n a A b g t n t d P r o d u c t i o ne f f i c i e n c yo fn o n - f e r r o u sm i n e si sf a c i n gag r e a tc h a l l e n g eo ft h ei n c r e a s i n gd e m a n d sa n dl i m i t e d r e s o u r c e so fn o n f e r r o u sm e t a l ．B a l lm i l li sk e ye q u i p m e n ti nb e n e f i e i a t i o n ，w h i c hp l a y sa ni m p o r t a n tr o l ei nr a i s i n gp r o d u c 一 ，t i o ne f f i c i e n c y ，a n dd i s c h a r g eo fb r o k e nm e d i ai sak e yp o i n t ．B a s e do na b u n d a n te x p e r i e n c ei nm a g n e t i ct e c h n o l o g ya n dr e - s e a r c hi nb e n e f i c i a t i o no fn o n - f e r r o u sm e t a l ，L o n g j iM a g n e tC o ．，L T Dd e v e l o p e dt h ea y em a g n e t i cs e p a r a t o rt od i s c h a r g e b r o k e nm e d i ab a l L K e yw o r d s n o n - f e r r o u sm e t a l ；b a i lm i l l ；b r o k e nm e d i a ；m a g n e t i cs e p a r a t o r 1 市场分析及设计理念 矿业是国民经济的基础产业，世界各国在其经 济发展过程中都对矿物原料有很高的需求，其依赖 程度也随之不断提高。在工业化和城镇化的推动 下，铜、铝等主要有色产品的需求总体呈上升趋势， 国家的有色金属产业振兴规划已经出台，国内外有 色金属市场已经基本实现接轨，因此与之相应的矿 山企业，提高生产效率成了燃眉之急。2J 。 矿山开采工艺流程中，球磨机是矿石被破碎之 后，再进行粉碎的关键设备，对各种矿石物料进行干 式或湿式粉磨，已成为矿业生产等各方面不可缺少 的设备之一。它是利用低速旋转的滚筒带动筒内的 钢球运动，通过钢球对矿石物料的撞击、挤压和研磨 作用来实现大块矿石物料的破碎和研磨。一般矿山 用标准钢球直径1 0 0m m ，球磨机运行一段时间后， 机内的钢球由于磨损作用逐渐变小，当钢球直径小 作者简介蒙剑华 1 9 8 5 一 ，女，助理工程师，本科，主要从事机械设 计员工作。 于2 0 2 5m m 后，钢球对物料的撞击作用基本消 失，根据经验，合金铸造钢球应在球磨机运行20 0 0 30 0 0 小时后，将不合格钢球剔除，若大量不合格 钢球堆积在球磨机里后，对球磨机的工作将产生较 大影响，目前各选厂采用定期停磨解体清理钢球，特 别钢球质量较差时，很短时间就需要清理球磨机钢 球。而且因磨损失效的钢球，会随着选矿流程进入 后序设备，对设备造成伤害，减少了使用寿命，影响 整个生产流程的运行，因此在球磨机出口处，必须通 过除球来达到提高系统生产率以及减少设备故障率 等要求。 抚顺隆基电磁科技有限公司设计制造的L J H 磁力弧 全称球磨机排矿用弧形除铁器 ，主要用 于有色金属矿和非金属行业的球磨机、半自磨机生 产系统，自动回收球磨机、半自磨机，通过排出碎钢 球和铁屑，减少渣浆泵、螺旋分级机、旋流器及其管 路等的故障和磨损，是选矿工艺上的一项重大突破。 万方数据 第6 期蒙剑华等弧形除铁器在有色金属矿山中的应用 7 1 2 球磨机排矿用弧形除铁器工作原理 及结构介绍 2 ．1 主要结构及工作原理‘3 1 本设备主要由弧形磁力装置、导流筒和排铁机 构三大部分组成。在球磨机出料口法兰上安装一个 导流筒，随球磨机同步转动。导流筒内设有感应提 升板。弧形磁力装置分成不同数量的扇形单元，环 绕在导流筒上，形成一个1 9 5 。左右的弧形背景磁 场。弧形磁力装置是产生背景磁场的部件，在该背 景磁场的作用下，导流筒内部的感应提升板产生高 强感应磁场，捕捉铁屑及碎钢球。在球磨机工作时， 导流筒在球磨机的带动下旋转，其内表面及其感应 提升板将矿浆中的铁屑及碎钢球吸到导流筒内壁 上，通过导流筒的旋转及感应提升板的作用，将铁屑 及碎钢球从矿浆中分离出去。使之一起转动至导流 筒上部，进入无背景磁场区域，在惯性及重力的作用 下落入卸料斗中，分离完成。再由排铁机构送入集 铁斗中。 图1 球磨机除铁系统布置图 F i g , 1A r r a n g e m e n to fB a l lM i l lB r o k e n M e d i aD i s c h a r g i n gS y s t e m 铁磁性物体只有在非均匀磁场内才能受到吸 引力，其所受到的吸力F 与磁场强度日和磁场梯度 o H ／a L 的乘积成正比。本机型设计对这两个参数的 提高是同时并重的。设备具有独特设计的磁路，将 磁力线更多地集中在导流筒内部；这种磁路不但具 有很高的磁场梯度，而且在导流筒内表面上也有很 高的磁场强度。 2 ．2 主要技术特点 1 自动回收碎钢球和铁屑，提高系统生产能 力，减少下道工序设备的磨损，降低生产系统故障 率； 2 可及时减少失效钢球的运行重量，降低电能 消耗，降低运行磨损，提高配套设备的使用寿命； 3 采用永磁材料作为磁源，不但磁场稳定，而 且节约能源。磁系由若干个磁单元组成，模块化设 计，便于维护、安装和运输； 4 计算机模拟磁路设计，磁系可调，可根据现 场物料特性随时调整回收磁场的大小。1 9 5 。的磁包 角，确保有足够的时间让碎钢球、铁屑从物料中分离 出来，并排出系统，将铁球在分离过程中由于磁力的 作用而对导流筒内壁的磨损程度降至最低； 5 感应提升条产生的高强磁场，很容易捕捉铁 屑； 6 底座设有移动装置，为检修相关设备和维护 本机提供安全保证； 7 摒弃了原始落后的失效钢球手工筛选方式， 实现失效钢球在线运行中的自动筛选。 3 经济效益分析 作为球磨机除铁设备的磁力弧，无论在提高生 产效益上还是减少维修费用上都做出了肯定的回 答。高效率、低成本的磁力弧已成为矿山企业必不 可少的设备，国内各大型矿山企业都给予了高度的 重视。2 0 1 0 年，抚顺隆基电磁科技有限公司生产的 球磨机排矿用弧形除铁器在某金矿投入使用，考察 结果显示，该金矿球磨机排矿时没有绞笼装置，排矿 时碎球矿浆同时排出，进入分级机、渣浆泵、旋流器 当中，碎球经常堵塞管路、旋流器，卡住渣浆泵，磨损 分级机。所以，该矿使用磁力弧除铁器后收效较好， 可将碎球回收上来，每年回收碎铁球7 6 吨，价值 1 5 ．2 万元，降低球耗4 ％，增加球磨机磨矿能力6 吨／小时，节电的同时也减少对渣浆泵、分级机、旋流 器的磨损。该产品在碎钢球的回收、减少系统故障 率以及提高生产效率等方面都有良好效果，得到最 大限度的改善，各项指标均已达到设计要求，得到了 用户的充分肯定。磁力弧的研制成功，已为用户取 得了明显的经济效益。在机械、磁学等方面拥有较 高的技术含量，具有国际领先水平和自主的知识产 权，被定为抚顺隆基电磁科技有限公司的主导产品 之一。 4结语 随着社会的进步，经济的全球化，人民生活水平 的提高，使得有色材料下游行业产品的需求相对增 涨，进而导致对有色行业产品的需求增加，全国人均 需求量每年增长1 0 ％一2 0 ％。但是有色行业作为 资源性行业，现在面临资源短缺，资源压力和环境压 万方数据 有 色 金属 矿山部分第6 2 卷 力都很大。在这种情况下，整个产业的升级问题显 得非常重要H ’5J 。升级的核心实际上就是用高新技 术改造传统产业，再加上产品更新换代。一方面要 发展循环经济，把资源减量化、再利用。另一方面就 是节能减排。而抚顺隆基电磁科技有限公司设计制 造的【J H 球磨机排矿用弧形除铁器，大大改善了有 色行业的生产状况，其拥有独特的外形设计及先进 的磁路模拟，且具有适应性强、性能高、维护简单方 便、结构设计紧凑、系统布置更合理、节能高效等特 点，属国际领先水平，是目前世界上最为先进的球磨 除铁设备之一。该设备适用于有色金属矿山选矿系 统，可提高磨机生产能力1 0 ％一2 0 ％。可以为我国 的房地产和汽车等有色金属应用行业提供更多更优 质的有色金属，满足我国国民经济发展的需要，同时 可节能减排，有效控制资源的浪费【6J 。磁力弧的投 入使用可以为我国的有色金属行业提升更多的生产 效益以及经济效益，满足我国国民经济发展的需要， 对促进我国国民经济快速发展，振兴我国的有色产 业，具有十分重要的意义。 参考文献 [ 1 ] 饶绮麟，邓志雄，黄业英．有色金属矿山的现状分析及发展战 略[ c ] ．中国有色金属学会第三届学术会议论文集，1 9 9 7 4 4 5 2 ． [ 2 ] 刘景超．关于辽宁有色金属工业发展战略的思考[ c ] ．中国 有色金属学会第三届学术会议论文集，1 9 9 7 4 3 4 4 4 0 ． [ 3 ] 钟文定．铁磁学[ M ] ．北京科学出版社，1 9 9 8 ． [ 4 ]周进生．我国中小型有色金属矿山现状及发展建议[ J ] ．世界 有色金属，1 9 9 4 6 8 一1 6 ． [ 5 ] 黄伯云．我国有色金属材料现状及发展战略[ J ] ．中国有色金 属学报，2 0 0 4 ，1 4 5 1 2 2 1 2 7 ． [ 6 ] 左铁镛，戴铁军．有色金属材料可持续发展与循环经济[ J ] ． 中国有色金属学报，2 0 0 8 ，1 8 5 7 5 5 7 6 3 ． 上接第6 1 页 图4 采场不同工值沿横向变化浓度值 F i g ．4 T h ev e l o c i t ym a g n i t u d e si nh o r i z o n t a l d i r e c t i o nw i t hd i f f e r e n txv a l u e s 2 当采场风流稳定后，主风流区域风速较大， 回流区域风速偏小，有助于排除污染空气。 3 数值模拟实验与物理实验所得数据完全吻 合，由此可知数值模拟实验在工程研究上是可行的。 参考文献 [ 1 ]山西矿业学院．矿山通风与安全[ M ] ．北京煤炭工业出版 社。1 9 5 9 1 - 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