耙式浓缩机的常见故障与技术改进
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摘要：本文通过分析选矿厂浓缩机的常见故障，根据耙式浓缩机的工作原理，提出一些技术改进，通过实践证明，取得了良好的效果。
关键词：耙式浓缩机 常见故障 改进措施
中图分类号：TH165+.3 文献标识码：A 文章编号：
耙式浓缩机是选矿厂稠重料处理的主要设备，浓缩机的工作情况，直接关系着选矿厂的经济效益。
1 浓缩机工作原理
耙式浓缩机分为中心传动和周边传动，其工作原理是相同的，利用矿浆中微细颗粒的自
然沉淀来完成对矿浆的连续浓缩。图 1 为矿浆在浓缩池中沉淀的静态过程。需要浓缩的矿浆首先进入自由沉降区（B 区），水中的微细颗粒靠自重而迅速下沉；当下沉到压缩区（D区）时，矿浆已汇集成紧密接触的絮团而继续下沉到浓缩区（E 区）。由于刮板运转，使浓缩区形成一个锥形表面，浓缩物受刮板压力作用被进一步压缩并挤出其中水分。最后由卸料口排出的就是浓缩机的底流产物。图中，C为过渡区，A为澄清区。
2 、常见故障：耙式浓缩机在运行过程中，浓缩机经常发生卸料口堵塞、中心轴扭曲和耙架脱落等事故；给放料不稳定、浓缩池内矿物得不到及时处理，溢流水浓度增大，出现跑混现象，影响金属回收和循环水质量，对指标质量也造成影响。无论是中心传动式还是周边传动式浓缩机都存在传动轴承易损坏，导致浓缩机停止工作，矿物积压，造成压耙，其维修费时费力，特别麻烦。有的浓缩机没有消泡装置，会导致溢流澄清度降低，澄清水变差。
3.1 给料装置的改进
原浓缩机的给料方式是从机体上部中央给料,这种给料方式会在给料装置附近形成喷流,使浓缩机中心液流向周边流速加大, 矿浆中微细颗粒不能充分沉淀,而且已经沉淀的矿物由于不断受到中心液流的冲击而遭到破坏,影响下沉速度,并造成矿物在机底周边层最厚,机底中心层最薄,因此浓缩机经常淤塞。
现将中心给料方式改为将矿浆直接给入浓缩机的布料筒液面下一定深度,液体再进入环形布料筒的中间,由于布料筒筒壁和缓冲环作用,使矿浆流出布料筒时的流速降低,并形成水平辐射流,使浓缩池内液体流速非常小,有利于矿浆中微细颗粒的自然沉淀,提高沉淀率。同时,矿浆由布料筒底部排出,缩短了微细颗粒沉淀到机底距离,并增加了微细颗粒上浮进入溢流的阻力,使上浮液体脱除了大量颗粒经溢流口排出。这种给料方式可使在机底中心的沉淀层最厚,而周边最薄,克服了原浓缩机的缺点,提高了浓缩机的处理能力。通过改进,浓缩机的处理能力在原来的基础上提高了2.5倍。
3.2布料系统改进
原设计入料由浓缩池中心液面直接给入,由于流速很大,矿浆得不到充分沉淀,部分沉淀的矿物会受到液流的冲击而重新泛起。现将入料用钢管引至浓缩机稳流筒液面下一定深处,当矿浆由稳流筒流出时,是辐射状水平流,流速变缓,有助于矿物颗粒沉降,改善了矿浆沉降效果。另外,矿物由布料筒底部流出,缩短了矿物沉降至池底的距离,增加了微细颗粒上浮进入溢流的阻力,从而使大部分矿物进人池底。在相同条件下,提高了处理能力。
同时对加药系统进行了改造,将絮凝剂先行加热搅拌后与矿浆混合,由中心给料筒给入浓缩池下部,使其沿水平方向缓缓向四周扩散。絮凝后的矿物在水中形成大而密实的絮团,快速、分离沉降并形成连续而又稳定致密的絮团过滤层、未絮凝的颗粒在随水流上升过程中受到絮团过滤层的阻滞作用,最终随絮团层的沉降进人浓缩机下部的压缩区,因而形成压缩区和澄清区,达到矿物絮凝浓缩与澄清的目的。
3.3传动系统改进
(1)对原传动装置结构进行改进,将保持器去掉,改换成鼓形形式的黄铜珠作为轴承的沙架(见图2)。这样一个钢球一个鼓形铜珠形式排列在上下环中,给检修带来了方便,故障率减少了
(2)在旋转支架靠近固定支架工艺孔处上方开60*100孔,往6个工艺孔处浇铸加热沥青。当沥青冷却凝固后,6个工艺孔就被密封住,水就不会溅到上下环中将干油涮走。
(3)每隔2 a将钢珠的型号及铜珠的尺寸由原来的规格向上递增,保证上下环之间的间隙为26mm,这样就延长了上下环的使用年限。我厂5年更换上下环一次,按照上下环的参考使用年限2 a计算,节省费用30万元。
(4)整体更换上下环的工作量大,时间长,将上下环从中间以450开斜口用手锯割开,四周用手提砂轮打上坡口,将环2段放入槽内,进行焊接,再用砂轮将焊口处理平整,节省了更换上下环的时间,减轻了维修量。
(5)耙式浓缩机的传动机构是蜗轮齿轮式二级减速机,经过计算选型改换成XWED106-187-715kW型摆线针轮减速机,事故率明显减少了。
3.5供电系统改进
由于入选矿石变化,浮选效果不好时,添加了起泡剂的矿浆未被充分浮选即进人浓缩池,致使浓缩池泛起大量泡沫,泡沫堆积到一定高度后进入浓缩机中心的滑环装置内,造成电气接地,致使电机发生停转、压耙事故。且由于负荷大导致运行不稳,使固定在中心混凝土支柱上的碳刷与固定在耙架中心的滑环接触不良,电机无法正常运行。为此,决定采取以下措施:1将原滑环、碳刷位置提高500mm,并增设防护罩,以避开泡沫,解决了因泡沫导致的电气接地事故;2针对耙架运行不稳的问题,将原来一组碳刷改为对称设置的二组碳刷,增大了工作可靠性和保险系数。当耙架失稳时,碳刷可以与滑环保持良好接触,杜绝了因接触不良导致电机缺相运行事故的发生。
3 .6增加了消泡装置
没有消泡装置的浓缩机无消泡装置,由于矿浆与药剂混合时的化学反应产生许多泡沫,使溢流澄清度降低,影响使用。溢流固体含量为0.37 g/L。
现增设消泡装置,即在环形布料筒的上方增设消泡装置,可使溢流水的泡沫破裂,澄清度提高。改进后,溢流固体含量降为0.28 g/L,说明浓缩机沉淀物增加,溢流水沌净度提高。
4、运行效果
改造后的浓缩机运行情况表明,设备运行状况良好,达到了预期的改造效果。通过对浓缩机的改造,不仅优化了循环水系统工艺,提高了厂前水系统及其他设备的工艺性能,而且有效地控制了浮选用水水质,为整个选矿工艺系统提供了保障。通过对给料装置、稳流筒、供电系统、传动系统和消泡装置的改进,耙式浓缩机的处理能力显著提高,浓缩效率得到增强,降低了溢流的固体含量,节约了能耗,提高了经济效益,并为水闭路循环和环境保护创造了有利条件。
另外，在耙式浓缩机实际运行中,随着来浆浓度的变化、底流排浆浓度不同以及来浆流量的增加,将会超出预选的固液比状态,从而影响浓缩机的出力。如某选矿厂因临时故障造成两系列来浆均打入一台30米浓缩机,此时流量和浓度增加约一倍,使水隔离浆体泵排浆浓度增加很多,浓缩机溢流水质量明显变差。所以,离开浓度、流量和溢流水质量等因素而仅谈浓缩机的出力,其意义不太大。
结语
通过对普通浓缩机供电系统、给料装置、布料系统、传动装置和消泡装置的改进等措施，取得良好的社会效益和经济效益。随着科学技术的不断发展，还会有更多的提高浓缩机处理效率的方法出现，对改善循环水的水质、改善选矿厂的生产环境、节约水源等会起到更大的作用。耙式浓缩机的处理能力显著提高，浓缩效率得到增强，降低了溢流的固体含量，节约了能耗，提高了经济效益，并为回水闭路循环和重复利用以及环境保护创造了有利条件
参考文献[1]谢广元.选矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2001.
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