论文部分内容阅读
摘?要 中频炉循环式多功能干燥设备以现代干燥理论为基础，融合科研成果，通过相交流中频电压、电流输入加热器产生感应电流对锅炉内的物体进行感应加热，具有加热速度快、生产效率高、氧化脱炭少、节省材料的特点。本文介绍了新型中频炉及其系列配套设备的应用现状，着重论述了中频感应干燥及其配套设备在现代选矿实际生产中的优越性能。
关键词 浓缩；压滤；干燥；环保；高效
中图分类号 TQ320 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0158-02
长期以来，由于选矿企业中原有烘干设备工艺落后，钼精矿扬尘大，混料不均匀，设备运转率低，生产效率低，钼精粉脱水干燥设备研究应用滞后，钼精粉脱水干燥一直沿用原煤加热、热风烘干传统的干燥方式来完成。不仅造成钼精粉含水量大，工人劳动强度大，生产效率低，而且能耗高，大量浪费燃料，污染环境，不能适应选矿工业化生产的要求，成为制约成本降低的瓶颈。如何引进使用一种既经济、又环保，符合我国现代钼选矿脱水干燥设备是企业有待解决的重要问题。
三强钨钼有限公司根据多年生产实践经验，以及科学论证分析，以原有烘干设备为基础，对干燥设备进行技术改造，将原有两台螺旋干燥机停用，安装为中频感应高效干燥机，并新增高效浓缩机、箱式隔膜自动压滤机、斗式提升机、螺带混合机、及包装机等一系列设备，这一系列新型干燥设备的应用不仅提高了设备利用率和生产效率，而且改善了工人生产环境，降低了能耗，减少了对环境的污染，取得了显著的经济效益。
1 新型干燥系列设备技术应用现状
1.1 高效浓缩机
悬浮液中的钼精矿在重力作用下会发生沉降，浓缩机就是利用这一原理来对矿浆进行浓缩的，进入容池内的矿浆会逐渐自然形成五种不同的区带：澄清区、沉降区、过渡区、 浓缩区和矿泥区。由于矿浆不断的给入和排出，因此总是存在着沉降区，矿浆的浓缩是从自由沉降区开始的，但主要浓缩过程是在浓缩区进行的。
矿浆中的固体微粒借本身重力沉入池底，被转动着的耙子推至排矿口排出，澄清的液体经池上部的溢流槽流出。
1.2 箱式隔膜自动压滤机
过滤机结构由滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成，滤板两侧由滤布包覆，需配置压榨隔膜时，一组滤板由隔膜板和侧板组成。隔膜板的基板两侧包覆着橡胶隔膜，隔膜外边包覆着滤布，侧板即普通的滤板。物料从止推板上的时料孔进入各滤室，固体颗粒因其粒径大于过滤介质（滤布）的孔径被截留在滤室里，滤液则从滤板下方的出液孔流出。滤饼需要榨干时，可在隔膜衬板上的压榨口通入压缩空气，压榨滤饼降低其含水率，使其脱水榨干。
1.3 中频感应高效烘干机
中频感应高效烘干设备是在封闭容腔室内，利用电磁感应产生的涡流做为加热源，烘干室管壁只身做为发热体将热量直接传导给粘湿的物料；利用螺旋输送搅拌使物料均匀充分的受热，急速蒸发的水蒸气通过湿式除尘器对水汽及粉尘进行沉降，达到净化气体的作用，再由风机将净化空气排出室外；系统进出物料实现连续自动化控制程序，对环境无污染。彻底改变传统各种金属精矿粉粘湿高比重物料烘干干燥工艺，提高热能利用效率，是一种高效节能的绿色环保非标烘干设备。
1.4 斗式提升机
斗式提升机的传动带一般采用橡胶带，上面装有料斗，安装在的传动滚筒及改向滚筒上。外面装有机壳，密封严密，以防止斗式提升机中粉尘飞扬。物料经过溜槽自动流入传送带上的料斗，随着输送带提升到顶部，绕过顶部传动滚筒后向下翻转，将物料倾入接受槽内。
1.5 螺带混合机
螺旋带式混合机由驱动机构、“u”型简体、螺带搅拌机构、机盖、支架及出料机构等部分组成。电机通过减速机带动螺带搅拌机构转动，一方面使物料产生上下移动，另一方面由于螺条的特性优点使物料产生内外对流，达到充分混合的目的，设备由电机经减速机驱动特殊布置的螺带主轴旋转，外部的螺条将物料移到中心但置，内部的螺条将物料推到一定位置或端板，两者使物料作相互扩散、对流、剪切、错位和辐射状运动，从而使物料在极短的时间内达到混合均匀的效果。
1.6 包装机
主要由自动给料系统、电气控制系统、自动计量称重系统、气动控制系统、挂袋托袋装置、密封除尘装置等组成。装袋时只需人工挂袋、套袋、给定信号后，便可完成自动夹袋、自动计量、满秤时自动停机、松袋、完成一个工作循环。托袋装置下面安装汽缸、滑道，将包好的物料自动推出到指定位置再由天车吊走，完成包装运输的过程。
2 新型干燥系列设备的优越性能
2.1 高效浓缩机
把20-30%的精矿浆提高到40-70%左右，其优点是：添加絮凝剂增大沉降固体颗粒的粒径，从而加快沉降速度；装设倾斜板浓缩矿粒降距离，添加沉降面积；发挥泥浆沉积浓相层的絮凝、过滤、压缩和提高处理量的作用。
2.2 箱式隔膜自动压滤机
主要优点是进料时损耗少，过滤速度快，耐高温及高压，密封性能好，滤饼洗涤均匀，含水率低，且各滤室压力均匀不易
坏板。
2.3 中频感应高效烘干机
1）加热速度快，氧化脱碳少。
2）自动化程度高，可实现全自动无人操作，提高劳动生产率。
3）加热均匀，温度控制精度高，保证加热工件芯表温差小，通过温度控制系统可对温度进行精确控制，保证产品重复精度。
4）感应炉体的更换简便。
5）整机设有水温、水压、缺相、过压、过流、限压/限流、启动过流、恒流和缓冲启动，使设备启动平稳、保护可靠迅速、运行稳定加热效率高，与其他加热方式相比，有效地降低了能耗，劳动生产率高、无污染、设备符合环保要求。
2.4 斗式提升机
1）驱动功率小，采用流入式喂料、诱导式卸料、大容量的料斗密集型布置.在物料提升时几乎无回料和挖料现象，因此无效功率少。
2）使用寿命长，提升机的喂料采取流入式，无需用斗挖料，材料之间很少发生挤压和碰撞现象。保证物料在喂料、卸料时少有撒落，减少了机械磨损。 2.5 螺带混合机
结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中间装料和卸料，输送方向可逆向，也可同时向相反两个方向输送。输送过程中对物料进行搅拌、混合等作业。通过装卸闸门可调节物料流量。
2.6 包装机
1）重力自流式给料，采用三级流量控制，计量准确。
2）配有高效除尘装置，避免现场钼精矿粉尘污染。
3）夹带装置采用可升降结构，方便套袋和夹袋操作，自动
脱袋。
4）秤重控制仪表为全面板数字调校及参数设定，具有重量累计显示及自动去皮、自动校零、自动落差修正、超差报警和故障自诊断等功能。
5）与输送机械配套使用，形成一条自动化包装输送生产线。
3 新型干燥系列设备在实际生产中的优越性
3.1 新设备应用后主要成本消耗对照核算（见下表）
从上表可以看出：应用后比应用前烘干每吨钼精矿直接节约成本消耗费用79.3元。
3.2 应用间接优点更多，具体有以下几点
1）应用前采用原煤烘干，不仅成本费用较高而且向大气中直接排放SO2气体，污染大气还会造成环保成本的增加。应用后采用电磁感应原理加热，不仅成本费用较低而且无污染气体排放。
2）应用前由于需要用原煤，在烧煤的时候，职工作业环境温度高，劳动量大。应用后不需要烧煤，职工作业环境好，劳动量大大降低。
3）应用前采用人工混料，职工劳动强度大，粉尘飞扬损失大，且混料不均匀。应用后采用混料机混料，减小劳动强度，且混料均匀。
4）应用前采用小袋包装，需要人工装袋、装车，职工劳动强度大。应用后采用包装机包装，电动葫芦装车，劳动强度小，效率高。
5）应用前精矿水份的控制大都在6%左右。应用后精矿水份的控制大都在4%以下。
6）应用前，由于烘干车间各类设备密封不好，车间内粉尘大，造成职工上班环境差，有粉尘职业病发生的潜在威胁，应用后车间设备密封好，没有粉尘污染，杜绝了粉尘职业病的发生。
4 结束语
新型烘干系列设备应用后，干燥机、压滤机极相关配套设施运行，不但维修费用降低、成本降低、重要的是减少了污染物的排放。较前相比减少了原有钼精矿扬尘损失，减少了职工劳动强度，真正达到了公司节能减排的目标，使烘干车间清洁环保。通过对比分析，吨精矿烘干费用可直接降低79.3元。每月按烘干400吨钼精粉计算可降低成本3.172万元，年降低成本38.06万元。经济效益显著。
参考书籍
[1]解国辉主编.选矿工艺[M].中国矿业大学出版社,2009.
[2]牛福生,刘瑞芹主编.选矿知识600问[M].冶金工业出版社,2008.
作者简介
赵金生（1971—），男，河南洛阳人，助理工程师，洛阳栾川钼业集团股份有限公司栾川县三强钼钨有限公司，主要从事钼钨采选工程、选矿设备研究工作。
朱红旗（1966—），男，河南洛阳人，采矿工程师，高级选矿技师，洛阳栾川钼业集团股份有限公司栾川县三强钼钨有限公司，主要从事钼钨采选工程研究工作。
关键词 浓缩；压滤；干燥；环保；高效
中图分类号 TQ320 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)052-0158-02
长期以来，由于选矿企业中原有烘干设备工艺落后，钼精矿扬尘大，混料不均匀，设备运转率低，生产效率低，钼精粉脱水干燥设备研究应用滞后，钼精粉脱水干燥一直沿用原煤加热、热风烘干传统的干燥方式来完成。不仅造成钼精粉含水量大，工人劳动强度大，生产效率低，而且能耗高，大量浪费燃料，污染环境，不能适应选矿工业化生产的要求，成为制约成本降低的瓶颈。如何引进使用一种既经济、又环保，符合我国现代钼选矿脱水干燥设备是企业有待解决的重要问题。
三强钨钼有限公司根据多年生产实践经验，以及科学论证分析，以原有烘干设备为基础，对干燥设备进行技术改造，将原有两台螺旋干燥机停用，安装为中频感应高效干燥机，并新增高效浓缩机、箱式隔膜自动压滤机、斗式提升机、螺带混合机、及包装机等一系列设备，这一系列新型干燥设备的应用不仅提高了设备利用率和生产效率，而且改善了工人生产环境，降低了能耗，减少了对环境的污染，取得了显著的经济效益。
1 新型干燥系列设备技术应用现状
1.1 高效浓缩机
悬浮液中的钼精矿在重力作用下会发生沉降，浓缩机就是利用这一原理来对矿浆进行浓缩的，进入容池内的矿浆会逐渐自然形成五种不同的区带：澄清区、沉降区、过渡区、 浓缩区和矿泥区。由于矿浆不断的给入和排出，因此总是存在着沉降区，矿浆的浓缩是从自由沉降区开始的，但主要浓缩过程是在浓缩区进行的。
矿浆中的固体微粒借本身重力沉入池底，被转动着的耙子推至排矿口排出，澄清的液体经池上部的溢流槽流出。
1.2 箱式隔膜自动压滤机
过滤机结构由滤板、滤框、滤布、压榨隔膜组成，滤板两侧由滤布包覆，需配置压榨隔膜时，一组滤板由隔膜板和侧板组成。隔膜板的基板两侧包覆着橡胶隔膜，隔膜外边包覆着滤布，侧板即普通的滤板。物料从止推板上的时料孔进入各滤室，固体颗粒因其粒径大于过滤介质（滤布）的孔径被截留在滤室里，滤液则从滤板下方的出液孔流出。滤饼需要榨干时，可在隔膜衬板上的压榨口通入压缩空气，压榨滤饼降低其含水率，使其脱水榨干。
1.3 中频感应高效烘干机
中频感应高效烘干设备是在封闭容腔室内，利用电磁感应产生的涡流做为加热源，烘干室管壁只身做为发热体将热量直接传导给粘湿的物料；利用螺旋输送搅拌使物料均匀充分的受热，急速蒸发的水蒸气通过湿式除尘器对水汽及粉尘进行沉降，达到净化气体的作用，再由风机将净化空气排出室外；系统进出物料实现连续自动化控制程序，对环境无污染。彻底改变传统各种金属精矿粉粘湿高比重物料烘干干燥工艺，提高热能利用效率，是一种高效节能的绿色环保非标烘干设备。
1.4 斗式提升机
斗式提升机的传动带一般采用橡胶带，上面装有料斗，安装在的传动滚筒及改向滚筒上。外面装有机壳，密封严密，以防止斗式提升机中粉尘飞扬。物料经过溜槽自动流入传送带上的料斗，随着输送带提升到顶部，绕过顶部传动滚筒后向下翻转，将物料倾入接受槽内。
1.5 螺带混合机
螺旋带式混合机由驱动机构、“u”型简体、螺带搅拌机构、机盖、支架及出料机构等部分组成。电机通过减速机带动螺带搅拌机构转动，一方面使物料产生上下移动，另一方面由于螺条的特性优点使物料产生内外对流，达到充分混合的目的，设备由电机经减速机驱动特殊布置的螺带主轴旋转，外部的螺条将物料移到中心但置，内部的螺条将物料推到一定位置或端板，两者使物料作相互扩散、对流、剪切、错位和辐射状运动，从而使物料在极短的时间内达到混合均匀的效果。
1.6 包装机
主要由自动给料系统、电气控制系统、自动计量称重系统、气动控制系统、挂袋托袋装置、密封除尘装置等组成。装袋时只需人工挂袋、套袋、给定信号后，便可完成自动夹袋、自动计量、满秤时自动停机、松袋、完成一个工作循环。托袋装置下面安装汽缸、滑道，将包好的物料自动推出到指定位置再由天车吊走，完成包装运输的过程。
2 新型干燥系列设备的优越性能
2.1 高效浓缩机
把20-30%的精矿浆提高到40-70%左右，其优点是：添加絮凝剂增大沉降固体颗粒的粒径，从而加快沉降速度；装设倾斜板浓缩矿粒降距离，添加沉降面积；发挥泥浆沉积浓相层的絮凝、过滤、压缩和提高处理量的作用。
2.2 箱式隔膜自动压滤机
主要优点是进料时损耗少，过滤速度快，耐高温及高压，密封性能好，滤饼洗涤均匀，含水率低，且各滤室压力均匀不易
坏板。
2.3 中频感应高效烘干机
1）加热速度快，氧化脱碳少。
2）自动化程度高，可实现全自动无人操作，提高劳动生产率。
3）加热均匀，温度控制精度高，保证加热工件芯表温差小，通过温度控制系统可对温度进行精确控制，保证产品重复精度。
4）感应炉体的更换简便。
5）整机设有水温、水压、缺相、过压、过流、限压/限流、启动过流、恒流和缓冲启动，使设备启动平稳、保护可靠迅速、运行稳定加热效率高，与其他加热方式相比，有效地降低了能耗，劳动生产率高、无污染、设备符合环保要求。
2.4 斗式提升机
1）驱动功率小，采用流入式喂料、诱导式卸料、大容量的料斗密集型布置.在物料提升时几乎无回料和挖料现象，因此无效功率少。
2）使用寿命长，提升机的喂料采取流入式，无需用斗挖料，材料之间很少发生挤压和碰撞现象。保证物料在喂料、卸料时少有撒落，减少了机械磨损。 2.5 螺带混合机
结构简单、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，便于中间装料和卸料，输送方向可逆向，也可同时向相反两个方向输送。输送过程中对物料进行搅拌、混合等作业。通过装卸闸门可调节物料流量。
2.6 包装机
1）重力自流式给料，采用三级流量控制，计量准确。
2）配有高效除尘装置，避免现场钼精矿粉尘污染。
3）夹带装置采用可升降结构，方便套袋和夹袋操作，自动
脱袋。
4）秤重控制仪表为全面板数字调校及参数设定，具有重量累计显示及自动去皮、自动校零、自动落差修正、超差报警和故障自诊断等功能。
5）与输送机械配套使用，形成一条自动化包装输送生产线。
3 新型干燥系列设备在实际生产中的优越性
3.1 新设备应用后主要成本消耗对照核算（见下表）
从上表可以看出：应用后比应用前烘干每吨钼精矿直接节约成本消耗费用79.3元。
3.2 应用间接优点更多，具体有以下几点
1）应用前采用原煤烘干，不仅成本费用较高而且向大气中直接排放SO2气体，污染大气还会造成环保成本的增加。应用后采用电磁感应原理加热，不仅成本费用较低而且无污染气体排放。
2）应用前由于需要用原煤，在烧煤的时候，职工作业环境温度高，劳动量大。应用后不需要烧煤，职工作业环境好，劳动量大大降低。
3）应用前采用人工混料，职工劳动强度大，粉尘飞扬损失大，且混料不均匀。应用后采用混料机混料，减小劳动强度，且混料均匀。
4）应用前采用小袋包装，需要人工装袋、装车，职工劳动强度大。应用后采用包装机包装，电动葫芦装车，劳动强度小，效率高。
5）应用前精矿水份的控制大都在6%左右。应用后精矿水份的控制大都在4%以下。
6）应用前，由于烘干车间各类设备密封不好，车间内粉尘大，造成职工上班环境差，有粉尘职业病发生的潜在威胁，应用后车间设备密封好，没有粉尘污染，杜绝了粉尘职业病的发生。
4 结束语
新型烘干系列设备应用后，干燥机、压滤机极相关配套设施运行，不但维修费用降低、成本降低、重要的是减少了污染物的排放。较前相比减少了原有钼精矿扬尘损失，减少了职工劳动强度，真正达到了公司节能减排的目标，使烘干车间清洁环保。通过对比分析，吨精矿烘干费用可直接降低79.3元。每月按烘干400吨钼精粉计算可降低成本3.172万元，年降低成本38.06万元。经济效益显著。
参考书籍
[1]解国辉主编.选矿工艺[M].中国矿业大学出版社,2009.
[2]牛福生,刘瑞芹主编.选矿知识600问[M].冶金工业出版社,2008.
作者简介
赵金生（1971—），男，河南洛阳人，助理工程师，洛阳栾川钼业集团股份有限公司栾川县三强钼钨有限公司，主要从事钼钨采选工程、选矿设备研究工作。
朱红旗（1966—），男，河南洛阳人，采矿工程师，高级选矿技师，洛阳栾川钼业集团股份有限公司栾川县三强钼钨有限公司，主要从事钼钨采选工程研究工作。