浅谈高寒地区选矿厂粉矿砂仓防堵塞的研究

摘要：在我国北方高寒地区，尤其是选矿厂、水泥厂等粉矿砂仓的使用受外界寒冷气候的影响较大，仓内湿粘物料容易因冰冻或积压成块状导致下料漏斗堵塞。提出了粉矿仓防冻的处理方案;提出了增加下料口数量和调整下料方式的方案;提出了增设空气炮并优化仓内高压风敷设管路的方案;提出了控制物料含水量的观点，提出了防止物料偏析的观点;提出了控制物料不同的下料口采用不同的排放时间的观点。

关键词：砂仓;粉矿;防堵塞;自动化;选矿厂

引言

我公司地处内蒙古锡林郭勒盟东北部草原深处，气候特征为冬季受蒙古高压控制寒冷风大，极端最低气温-43.6℃，年平均气温0.7℃。2012年11月，新建成了一座日处理量1500吨的选矿厂，联动带料试车期间多次出现粉矿砂仓下料不足导致球磨机无料运行时间长而被迫停车的情况，经过多次技术改造，包括料仓周边保温、安装及调整空气炮位置、增加粉矿仓下料漏斗的数量、调整下料口运料方式等方法，最终解决了粉矿仓堵塞的难题。

1.粉矿仓现场及存在问题

我公司出产矿石系铅锌金属矿石，新建选矿厂设计年处理能力45万吨，矿石密度3.25t/m3，矿石含水分6%-10%，矿石松散密度1.65 t/m3，进入粉矿仓的最终破碎产品粒度为0～12mm。粉矿仓设计为圆形平底砂仓，直径16米，有效容积净高14米，设计储存能力2800吨，料仓设计下料开口700mm×700mm的方形下料口6个，下方用8条带裙边皮带给料机运输至主运输带供球磨机破碎。考虑到冬季的极寒天气条件，设计时在料仓外敷设了厚80mm的聚苯乙烯泡沫板保温层，外加，4mm混凝土抹面来进行保温处理。在实际试车运行中，出现了物料在粉矿仓内壁周边冻结成块，中间树立成柱的情况，仅有3-4个下料口处的物料口自下（仓底）而上形成了直径700mm左右的窟窿延伸到3-4米高处，以上部分全部都形成了穹盖延伸到料仓顶部，造成粉矿仓积满无法下料。

2.解决及改进方案措施

①粉矿仓防冻问题的处理：在原有粉矿仓周围增加密封保温墙，保温墙与粉矿仓的间距2米左右，在保温墙与粉矿仓的夹层中安装暖气片，从低到高安装3层，每层间距2米左右。以此来解决冬季极寒天气条件下的保温问题。

②增加下料口数量，由原设计的6个增加到10个下料口（经过技术论证和计算，粉矿仓底板强度满足要求的情况下），以此来减少料仓内物料堆积角，改变下料口下料角度，由原来的700mm×700mm的方形下料口改为上口加大到1000mm×1000mm截面为倒梯形的下料口。

③新增加的粉矿仓下料口改为方形漏斗垂直下料，增加振动给料机、液压推杆阀门、增加变频器变频调速等进行运送物料。

④安装空气炮并调整内部空气管的安装方式及角度。加装KQP-B-300型号的空气炮40组，采用10立方螺杆空压机供气。空气炮的安装位置及内部空气管的走向至关重要。第一次安装时粉矿仓内部空气炮管线走向为交叉型直线插入式安装，这也是一般情况下松散型物料仓的安装方式，但在湿粘的物料仓使用时会存在致命缺陷。由于空气管在粉矿仓内纵横交错成树枝状，加上物料的湿粘，造成了粉矿仓内二次棚料。进行改造后（附图1），二层台空气炮的内部空气管露出长度一般在1米左右，一层空气管都降低到粉矿仓的混凝土底板上，到了下料口周围米左右进行抬高到1.5左右，既能启到利用高压空气打掉下料口之间形成的物料堆积柱的目的又不二次棚料。

1―粉矿仓;2―粉矿仓混凝土墙;3―粉矿仓外层保温墙; 4―空气炮及管路; 5―下料漏斗口（原有6个）;6―下料漏斗口（新增4个）; 7―地面水平 ;8―空气炮及管路（下层）; 9―空气炮及管路（上层）; 10―粉矿仓仓顶; 11―粉矿仓仓底; 12―下料口

图1 空气炮管线走向对比图

⑤严格控制井下矿石出矿后的含水量。

⑥在粉矿仓顶部的给料皮带下口的各个落料点悬挂钢丝绳、铁链等防止给料偏析。

⑦调整粉矿仓各个下料口的供料时间，防止时间长物料挤压成块。

3.改造后运行情况

改造后，粉矿仓下料正常，确保了1500吨/日选矿厂的正常运行，尤其是空气炮的使用，彻底解决解决了湿粘或冰冻型的粉物料在粉矿仓积压导致流动性不好的难题。

4.结语

高寒地区粉矿仓下料问题，受气候条件影响较大，除了要考虑到物料的粒度、粘度、堆积角、含水量等问题，还要充分考虑环境因素的影响，通过调整更加合理的粉矿仓形状等方式才能更好的利用物料自身流动性来保障物料输送的连续性，确保正常生产。

参考文献：

[1]《机械设计手册》 主编：徐灏 机械工业出版社 1998年6月

[2]《机械工程师手册》 主编：机械工程师手册编委会 机械工业出版社 2009年6月

[3]《中国选矿设备手册》 主编：中国选矿设备手册编委会 科学出版社 2006年8月

作者简介：张峰（1975），男，山东枣庄人，机械工程师，锡林郭勒盟山金阿尔哈达矿业有限公司机械主任工程师，主要从事有色金属矿山设备维护使用与管理工作。