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技術(shù)文章
大型振動(dòng)給礦機(jī)在露天鐵礦的成功應(yīng)用
點(diǎn)擊次數(shù)：2200 發(fā)布時(shí)間：2007-11-8
為了適應(yīng)鐵礦生產(chǎn)要求，簡(jiǎn)化礦石運(yùn)輸系統(tǒng)，擬在采場(chǎng)內(nèi)新建2條溜井與580m平峒相通，現(xiàn)580m平峒已延伸到擬建新溜井下部，并準(zhǔn)備開鑿新溜井。老溜井采用的鏈錘式閘門重力放礦存在著能耗大、礦石流不易控制，易產(chǎn)生堵塞和跑礦事故，撒礦量大、維修量大、維修困難、礦車磨損量大及勞動(dòng)強(qiáng)度大等缺點(diǎn)，新溜井?dāng)M采用大型振動(dòng)給礦機(jī)放礦，但又擔(dān)心大型振動(dòng)給礦機(jī)的生產(chǎn)可靠性。因此公司組織有關(guān)人員到鞍鋼眼前山鐵礦、本溪北臺(tái)鐵礦及鞍山冶金設(shè)計(jì)研究院考察、了解大型給礦機(jī)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)使用情況。
1 北臺(tái)鐵礦溜井技術(shù)條件及大型振動(dòng)給礦機(jī)主要參數(shù)
李勇 1.1 溜井技術(shù)條件
北臺(tái)鐵礦是一個(gè)中型露天礦，年產(chǎn)礦石量為200萬t，主要有三個(gè)獨(dú)立的露天采區(qū)組成，各采區(qū)均采用汽車-溜井-窄軌鐵路運(yùn)輸方式，用14t電機(jī)車牽引4.5m3曲軌側(cè)卸式礦車，全礦共有4條溜井(見表1)，允許通過溜井礦石zui大粒度為700mm，自然安息角為40°。
1989年設(shè)計(jì)時(shí)，4條溜井下部均采用2000mm×1300mm鏈錘式閘門放礦，1991年末決定改為大型給礦機(jī)放礦，經(jīng)過一年施工，于1992年11月投產(chǎn)使用。到目前為止，已放出礦石約1000萬t。
1989年設(shè)計(jì)時(shí)，4條溜井下部均采用2000mm×1300mm鏈錘式閘門放礦，1991年末決定改為大型給礦機(jī)放礦，經(jīng)過一年施工，于1992年11月投產(chǎn)使用。到目前為止，已放出礦石約1000萬t。
1.2 大型振動(dòng)給礦機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
各溜井安裝的均是三臺(tái)板并聯(lián)組合式大型振動(dòng)給礦機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表2。
表1 各礦溜井(料倉)技術(shù)條件
| 溜井(料倉) 主要指標(biāo) | 黑山鐵礦 | 北臺(tái)鐵礦 | 眼前山鐵礦 | |||||
| 北臺(tái)采區(qū) | 大頂子采區(qū) | 張家溝采區(qū) | 巖石轉(zhuǎn)載料倉 | 礦石轉(zhuǎn)載料倉 | ||||
| 溜井(料倉)數(shù)量(個(gè)) | 2 | 1 | 2 | 1 | 1 | 1 | ||
| 溜井(料倉) 設(shè)計(jì)標(biāo)高 | 上口(m) | 750 | 188 | 219 | 188 | 81 | 14.5 | |
| 下口(m) | 580 | 158.414 | 156.01 | 154.705 | 66 | -0.79 | ||
| 溜井(料倉)高度(m) | 170 | 29.586 | 62.99 | 33.299 | 15 | 15.29 | ||
| 溜井(料倉)尺寸(m) | 4 | 5.5 | 5 | 5.5 | (14.8)/(10.05)×10.2 | 13×10.9 | ||
| 設(shè)計(jì)給料能力(萬t/a) | 120 | 60 | 60～80 | 60 | 450 | 450 | ||
| 設(shè)計(jì)服務(wù)年限(a) | 20 | 17 | 17 | 27 | 7 | 20 | ||
| 通過物料總量(萬t) | 2400 | 922.12 | 932.81 | 2040.71 | 2520 | - | ||
| 物 料 | 名 稱 | 釩鈦磁鐵礦 | 鐵礦石 | 鐵礦石 | 鐵礦石 | 巖石 | 磁鐵礦 | |
| 體 重(t/m3) | 3.92 | 3.40 | 3.41 | 3.40 | 2.6 | - | ||
| 松散系數(shù) | 1.6 | 1.63 | 1.63 | 1.71 | 1.4 | - | ||
| 松散體重(t/m3) | 2.44 | 2.03 | 2.09 | 2.00 | 1.86 | - | ||
| ?！ 《?m) | 0.75 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 1.0 | 1.0 | ||
| 普氏硬度f | 12～14 | 14～18 | 14～18 | 14～18 | - | - | ||
| 通過物料量(萬t) | - | 全礦～1000 | 973.419 | 145.053 | ||||
表2 大型振動(dòng)給礦機(jī)主要參數(shù) |
| 項(xiàng) 目 | 北臺(tái)鐵礦 | 眼前山鐵礦 | ||
| 轉(zhuǎn)載礦石 | 轉(zhuǎn)載巖石 | 轉(zhuǎn)載礦石 | ||
| 臺(tái)板 寬度 | 單寬(m) | 1.0 | 1.2 | 1.2 |
| 總寬(m) | 3.04 | 4.85 | 4.85 | |
| 臺(tái)板 長(zhǎng)度 | 前臺(tái)板(m) | 3.9 | 4.5 | 5.022 |
| 后臺(tái)板(m) | - | 4.6 | 3.00 | |
| 總 長(zhǎng)(m) | 3.9 | 9.1 | 8.022 | |
| 安裝角(°) | 14 | 前臺(tái)板 15 | 前臺(tái)板 15 | |
| 后臺(tái)板30 | 后臺(tái)板30 | |||
| 埋設(shè) 深度 | 前臺(tái)板(m) | 1.2 | 1.2 | 1.35 |
| 后臺(tái)板(m) | - | 全埋 | 全埋 | |
| 眉線高度(m) | 1.2 | 1.65 | 1.8 | |
| 眉線角(°) | 38 | 39 | - | |
| 理論給礦能力(t/h) | 2712 | 3300 | 3900～4500 | |
| 給礦速度(t/s) | 0.71 | 0.9 | 1.08～1.25 | |
| 振動(dòng)功率(kW) | 5.5 | 10 | 10 | |
| 電動(dòng)激振力(kN) | 18.7～39.4 | 36.75～73.5 | 36.75～73.5 | |
| 我們在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，當(dāng)激振力為37kN時(shí)，裝車時(shí)間為14～18s/車，給料速度0.46～0.59t/s，給礦能力為1656～2124t/h。 |
圖1 黑山鐵礦平硐溜井運(yùn)輸系統(tǒng)示意圖
1—750m平峒；2—采場(chǎng)內(nèi)溜井(φ4m)；3—580m平峒；4—現(xiàn)用的溜槽——溜井；5—擬建的1號(hào)溜井(φ4m)；6—擬建的2號(hào)溜井(φ4m)；7—580m平峒新延伸部分。
2 鞍鋼眼前山鐵礦轉(zhuǎn)載礦倉技術(shù)條件及大型振動(dòng)給礦機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
2.1 大型振動(dòng)給礦機(jī)轉(zhuǎn)載站技術(shù)條件
眼前山鐵礦是深凹露天礦，采用準(zhǔn)軌鐵路-汽車聯(lián)合運(yùn)輸，為了向深凹露天礦過渡于1994年在采礦場(chǎng)北幫66m至81m水平設(shè)計(jì)建造一座大型振動(dòng)給礦機(jī)巖石轉(zhuǎn)載站，并在1995年建成，1995年2月24日投入生產(chǎn)。轉(zhuǎn)載站礦倉技術(shù)條件見表1。1997年又建一座礦石轉(zhuǎn)載站，1998年12月投產(chǎn)。
2.2 大型振動(dòng)給礦機(jī)主要技術(shù)參數(shù)及生產(chǎn)情況
眼前山鐵礦兩座轉(zhuǎn)載站安裝的給礦機(jī)均是4并聯(lián)2串聯(lián)，8臺(tái)板大型組合式振動(dòng)給礦機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表2，巖石轉(zhuǎn)載站已轉(zhuǎn)載了973.1萬t巖石，礦石轉(zhuǎn)載站已轉(zhuǎn)載145萬t礦石(見表3)。
2 鞍鋼眼前山鐵礦轉(zhuǎn)載礦倉技術(shù)條件及大型振動(dòng)給礦機(jī)主要技術(shù)參數(shù)
2.1 大型振動(dòng)給礦機(jī)轉(zhuǎn)載站技術(shù)條件
眼前山鐵礦是深凹露天礦，采用準(zhǔn)軌鐵路-汽車聯(lián)合運(yùn)輸，為了向深凹露天礦過渡于1994年在采礦場(chǎng)北幫66m至81m水平設(shè)計(jì)建造一座大型振動(dòng)給礦機(jī)巖石轉(zhuǎn)載站，并在1995年建成，1995年2月24日投入生產(chǎn)。轉(zhuǎn)載站礦倉技術(shù)條件見表1。1997年又建一座礦石轉(zhuǎn)載站，1998年12月投產(chǎn)。
2.2 大型振動(dòng)給礦機(jī)主要技術(shù)參數(shù)及生產(chǎn)情況
眼前山鐵礦兩座轉(zhuǎn)載站安裝的給礦機(jī)均是4并聯(lián)2串聯(lián)，8臺(tái)板大型組合式振動(dòng)給礦機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表2，巖石轉(zhuǎn)載站已轉(zhuǎn)載了973.1萬t巖石，礦石轉(zhuǎn)載站已轉(zhuǎn)載145萬t礦石(見表3)。
表3 歷年轉(zhuǎn)載礦巖量(萬t)
| 年 份 | 1995 | 1996 | 1997 | 1998 | 1999 | 合計(jì) |
| 巖石轉(zhuǎn)載站 | 115.8 | 295.8 | 266.7 | 161.4 | 133.4 | 973.1 |
| 礦石轉(zhuǎn)載站 | - | - | - | 2.3 | 142.7 | 145.0 |
| 總 計(jì) | 115.8 | 295.8 | 266.7 | 163.7 | 276.1 | 1118.1＊ |
| ?。?999年11月末。 3 結(jié)論及建議 3.1 結(jié) 論 大型振動(dòng)給礦機(jī)生產(chǎn)是可靠的，它具有下列優(yōu)點(diǎn)：一是給料能力大，經(jīng)濟(jì)效益好，投資少，能耗少；二是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工制造、安裝、維修及操作；三是具有“活化"物料、破拱轉(zhuǎn)塊及消除溜口堵塞的特殊功能；四是料流易控，撒料少和工人勞動(dòng)強(qiáng)度低，并有利于控制粉塵和治理環(huán)境污染。 (1)給料能力大 眼前山鐵礦大型振動(dòng)給礦機(jī)的實(shí)際給礦能力為4000～5000t/h，年給礦能力可達(dá)400～500萬t，1996年實(shí)際給礦量近300萬t(見表3)。 北臺(tái)鐵礦大型振動(dòng)給礦機(jī)實(shí)際裝車時(shí)間為14～18s，裝礦速度為0.46～0.59t/s，給礦能力達(dá)1656～2124t/h。 (2)臺(tái)板壽命長(zhǎng) 兩礦臺(tái)板實(shí)際壽命均在100萬t以上，見表4。 表4 兩礦臺(tái)板實(shí)際壽命(萬t礦石) |
| 礦山名稱 | 地 點(diǎn) | 強(qiáng)度壽命 | 磨損壽命 | ||
| zui高 | zui低 | 平均 | |||
| 眼前山 | 巖石轉(zhuǎn)載站 | 258 | 166 | 194.6 | 350 |
| 鐵 礦 | 礦石轉(zhuǎn)載站 | 145 | 145 | 145① | |
| 北臺(tái)鐵礦 | 溜 井 | ＞200 | - | 約150 | 約50② |
| ?、傩屡_(tái)板尚未進(jìn)行大修； ?、诒迸_(tái)鐵礦臺(tái)板強(qiáng)度壽命高于磨損壽命，故需在臺(tái)板的臺(tái)面上補(bǔ)焊鋼板條2～3次。 3.2 建 議 (1)采用雙溜口 采用雙溜口，增加料流流動(dòng)斷面積對(duì)大型振動(dòng)給礦機(jī)的可靠性和臺(tái)板壽命至關(guān)重要。眼前山鐵礦采用4臺(tái)板并聯(lián)的實(shí)踐證明：zui小料流流動(dòng)斷面為8m2時(shí)，礦(巖)zui大粒度控制在1.0m時(shí)，其堵塞頻率僅為0.2次/萬t，臺(tái)板平均強(qiáng)度壽命為194.68萬t，zui高達(dá)258萬t。因此建議采用雙溜口。其目的：一是增加物料流動(dòng)斷面，可達(dá)7m2以上，減少堵塞次數(shù)，降低堵塞頻率，提高大型振動(dòng)給礦機(jī)可靠性，延長(zhǎng)臺(tái)板壽命；二是可延長(zhǎng)振動(dòng)給礦機(jī)大修周期，因?yàn)檎駝?dòng)給礦機(jī)大修時(shí)，需將溜井中的物料放空才能更換臺(tái)板，采用雙溜口，大修周期時(shí)間延長(zhǎng)1倍，則溜井放空次數(shù)減少一半，這無論從安全上，還是從生產(chǎn)管理上都是非常有利的。 (2)選好井位，嚴(yán)格控制礦巖粒度，避免*塊進(jìn)入溜井 *塊引起的堵塞及處理，降低了大型振動(dòng)給料機(jī)的可靠性、縮短了臺(tái)板壽命，致使臺(tái)板過早出現(xiàn)疲勞斷裂和振動(dòng)電機(jī)損壞，眼礦西二臺(tái)板斷裂就是一個(gè)例證，因此嚴(yán)格控制粒度，避免*塊礦(巖)石進(jìn)入溜井，是確保大型振動(dòng)給料機(jī)正常生產(chǎn)的前題。黑山鐵礦溜井是設(shè)在采礦場(chǎng)內(nèi)的，在溜井井口設(shè)置格篩和溜井口采取貯滿料的措施是恰當(dāng)?shù)?，可避?塊礦(巖)石進(jìn)入溜井中。另一方面溜井井位選擇要慎重，溜井必需設(shè)在堅(jiān)硬、穩(wěn)定、整體性好的巖層中。 (3)應(yīng)重視密封結(jié)構(gòu)的設(shè)置 振動(dòng)給礦機(jī)臺(tái)板密封結(jié)構(gòu)可以避免或減小漏下的粉礦量，并控制漏料尺寸和大小，它關(guān)系到彈性元件磨損速度和壽命。漏料尺寸越大，漏料量越大，彈性元件磨損速度越快，彈性元件壽命越短。同時(shí)密封結(jié)構(gòu)設(shè)置與否，對(duì)臺(tái)板壽命有很大影響，眼前山鐵礦巖石轉(zhuǎn)載站，幾次更換的臺(tái)板規(guī)格尺寸是*一樣的，設(shè)密封結(jié)構(gòu)的2和3次更換的臺(tái)板壽命分別為211萬t和258萬t(見圖2)，而沒有設(shè)密封結(jié)構(gòu)(4和5次更換)的臺(tái)板壽命僅為168萬t左右，相差43～90萬t。沒有設(shè)密封結(jié)構(gòu)的臺(tái)板，其漏料尺寸達(dá)到4mm，漏料量達(dá)0.02%，增加了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，因此其他鐵礦應(yīng)吸取這個(gè)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)。 大型振動(dòng)給礦機(jī)在北臺(tái)鐵礦、眼前山鐵礦經(jīng)8年和5年的安全運(yùn)行，均放出礦巖1000萬t以上，充分證明振動(dòng)給礦技術(shù)是可靠的，它還具有建設(shè)工期短、料流易于控制、給料安全、制造維修簡(jiǎn)單及經(jīng)濟(jì)效益顯著等優(yōu)勢(shì)，為此我們認(rèn)為在黑山鐵礦新溜口采用大型振動(dòng)給礦機(jī)是適合的。 由河南太行全利集團(tuán)有限公司研制生產(chǎn)TKF46100大型振動(dòng)放礦機(jī)是一種新型的機(jī)電一體化放礦設(shè)備，適用于環(huán)境溫度不超過＋40℃、空氣相對(duì)濕度不大于90％的轉(zhuǎn)載站、溜井、采場(chǎng)、溜槽和礦（料）倉，它是廠礦企業(yè)作礦巖、物料放出、給料或裝車之用的理想設(shè)備，各種礦車、汽車、火車、皮帶、索道礦斗，礦井提升裝載以及部分鄂式破碎機(jī)等均可采用該振動(dòng)放礦機(jī)。該放礦機(jī)總體上由破拱臺(tái)板、振動(dòng)臺(tái)板、振動(dòng)電機(jī)、半固定溜嘴、擋料閘板、卷揚(yáng)機(jī)構(gòu)、電控系統(tǒng)等組成。 該振動(dòng)放礦機(jī)包括前臺(tái)板4塊（振動(dòng)臺(tái)板）和后臺(tái)板4塊（破拱臺(tái)板）為一組，兩組對(duì)準(zhǔn)一個(gè)KF-60型礦用自翻礦車，南芬露天礦礦石倒裝站所用共四組（計(jì)32塊臺(tái)板）可同時(shí)裝載兩個(gè)自翻礦車。該設(shè)備已經(jīng)于2002年用于本溪鋼鐵公司南北臺(tái)鐵礦芬露天鐵礦、等工業(yè)證明實(shí)踐經(jīng)濟(jì)效益顯著??！ |