某礦山企業(yè)引入一條半移動式成套破碎生產線,在實際生產中,產能效率一直未能達到設計指標。經分析,原礦料中粉細礦料量占比較高,對圓錐破碎機性能的發(fā)揮及整條破碎生產線的操作運行都有影響。本文就破碎生產線增設前置篩分工藝,解決高粉細礦料對破碎效能的影響,針對實施情況進行分析說明,供礦山企業(yè)破碎生產參考。
一、破碎生產線情況
本套生產線于2016年10月建成投產,生產規(guī)模150萬t/年,日處理量5000t,主要破碎原料為鐵礦石原礦,入破粒度≤650mm,破碎成品篩分粒度≤12mm。本套生產線包含給料礦倉(含棒條振動給料機)、鄂破、中碎圓錐破、細碎圓錐破、振動篩分機和9條輸送皮帶,工藝布置圖如圖1。

圖一 工藝布置圖
原礦倒入給料礦倉后,通過棒條給料機控制步進振動均勻向鄂破喂料口輸送,在此過程中,原礦料中粒度塊度<100mm的,直接通過棒條給料機棒條間隙落到1#皮帶機上,輸送至中破圓錐機料倉。
原礦粒度塊度≥100mm的,通過棒條給料機步進振動進入鄂破喂料口,經鄂破動、定齒板擠壓破碎后,再落在1#輸送帶上,進入中破圓錐機料倉,進行后續(xù)破碎工序。
最后通過振動篩分機進行篩分,篩分后的篩上礦料(粒度>12mm)通過皮帶機輸送至細碎圓錐破進行再次破碎后返回成品礦篩分,篩分篩下礦料(粒度≤12mm),作為破碎成品礦料運至選礦加工廠。
二、實際生產中存在的問題
(1)1#輸送帶正常運行輸送能力為221t/h,當增大給礦量后,大量的粉細礦料以及通過鄂破進行初破后的礦石料超過1#輸送帶能力,時常造成輸送皮帶跳停,生產線停機處理,不僅影響生產線的正常運行,而且也造成了過大的清理勞動強度。
(2)雨雪天氣下,原礦中粉細礦料進入水汽后形成凝聚黏結,造成皮帶機頭及表面濕料較多,極易造成皮帶打滑、跑偏、拉繩誤操作等故障,造成設備異常停機,對現場清理和檢修作業(yè)安全造成較大影響,降低了設備作業(yè)率。
(3)原礦中≤12mm粒度的粉細礦料占原礦30%左右,這部分滿足成品粒度要求的粉細料,經顎破、中破、細破、篩分流程后進入成品料倉,在這過程中,不僅增大了破碎工藝加工成本,同時,一些過細的粉泥顆粒礦料在整個破碎環(huán)節(jié)中直接影響破碎設備的性能發(fā)揮及整體產能提升。
①被破碎顆粒粒度越細,大塊礦石夾雜在粉礦中難以完全破碎,造成大量返料進入細碎圓錐機再次破碎,破礦效率難以提升。原礦中粉細礦較多,機械,設備無用功多,設備磨損、資源浪費大。
②鄂破和圓錐破作業(yè)時細粉料集聚在破碎腔內;當礦石中含泥量或粉細礦量較多時,會因濕度增加而結團或粘在粗粒礦石上,從而增加了礦石的粘性,降低破碎過程的排礦速度,堵塞破碎腔,甚至異常停機,增加了人工勞動強度,降低設備使用壽命。
③粉細礦料經篩分機篩板時,水汽作用下黏結過多,堵塞篩板網孔,造成下料困難,需人工清理,延誤生產進度。
三、工藝改造實施
為提高破碎系統(tǒng)產能,減少滿足成品粒度要求的粉細料進入破碎系統(tǒng),降低設備磨損及現場清理強度,實施了如下改造。
3.1 工藝改造思路
進入鄂破前,將原礦料先期篩分,使?jié)M足成品礦要求的粉細料(≤12mm粒度)分離出來,直接收集儲運至成品礦倉。減少細粉礦料進入后續(xù)工藝,減少設備磨損和能源浪費。
3.2 工藝改造實施
增設1臺復擺式振動篩,1條接料輸送皮帶、1條返料輸送皮帶和1條成品皮帶。
對棒條給料機落料倉下部進行改造,安裝一條接料輸送皮帶,給料礦倉中的礦料經棒條給料機后,粒度小于100mm的礦料直接通過棒條間隙落入接料輸送皮帶,輸送至前置振動篩,進行先期篩分,將粒度≤12mm的粉細礦料,通過篩下經成品皮帶輸送至成品料場。
篩上粒度>12mm的粉礦由返料輸送皮帶輸送至原生產線2#輸送皮帶,與通過鄂破初破的礦料一起輸送至中碎圓錐機進入下一道破碎環(huán)節(jié)。改造后工藝布置圖如圖2。

圖二 改造后工藝布置圖(1.棒條給料機下接料皮帶 2.前置篩分返料皮帶 3.前置篩分模塊 4.前置篩分成品皮帶)
四、改造后效果
4.1 破碎產能提升效果
經投用后正常使用6個月測算:原礦中粉細礦料占比30%,通過前置篩分后15%以上的粉細礦料,可直接進入成品料堆,破碎生產線日破碎處理量由5000t左右提高6000t左右,年成品礦增加16萬t,年直接經濟效益320萬元以上。
4.2 降低設備故障停機率
工藝改造前,設備月作業(yè)率68%左右,因粉細礦料導致的堵料、壓料等停機故障不低于10次/月,每次停機處理2h。工藝改造后,設備月作業(yè)率提升至70.4%左右,因粉礦停機故障3次/月,停機時間1h。設備作業(yè)率顯著提高,間接提高年破碎成品礦產量3.5萬t,間接經濟效益46.7萬元。
4.3 減少設備備件物資消耗
以粉細礦料影響圓錐機襯板磨損周期計算,改造前圓錐破襯板更換周期為2個月;改造后更換周期為4個月,中破和細破圓錐機動定錐襯板各1套采購價格為5萬元,年累計節(jié)約備件消耗費用15萬元。
綜上所述,通過增加前置篩分工藝改造后,破碎生產線產能大幅提升,設備故障事故率顯著降低,不僅取得了良好的經濟效果,同時使生產線更好地發(fā)揮了使用價值,為后續(xù)工藝生產打下了堅實基礎。