王業(yè)東

（攀鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司選鈦廠，四川攀枝花 617000）

0 引言

某選鈦廠目前已具備年產(chǎn)鈦精礦54 萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力，采用“兩段強(qiáng)磁—浮選”工藝流程回收鈦精礦。強(qiáng)磁選別作業(yè)是選鈦工藝流程中重要的一環(huán)，高梯度磁選機(jī)的選別效果，將直接關(guān)系到最終浮選作業(yè)入料原料的準(zhǔn)備及最終鈦精礦產(chǎn)能。

1 高梯度磁選機(jī)的工作過(guò)程及原理

激磁線圈通以直流電，在分選區(qū)產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，位于分選區(qū)的磁介質(zhì)表面產(chǎn)生非均勻磁場(chǎng)即高梯度磁場(chǎng)；轉(zhuǎn)環(huán)作順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，將磁介質(zhì)不斷送入和運(yùn)出分選區(qū)；礦漿從給礦斗給入，沿上鐵軛縫隙流經(jīng)轉(zhuǎn)環(huán)。礦漿中的磁性顆粒吸附在磁介質(zhì)棒表面上，被轉(zhuǎn)環(huán)帶至頂部無(wú)磁場(chǎng)區(qū)，被沖洗水沖入精礦斗；非磁性顆粒在重力、脈動(dòng)流體力的作用下穿過(guò)磁介質(zhì)堆，與磁性顆粒分離，然后沿下鐵軛縫隙流入尾礦斗排走。

2 高梯度磁選機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)

目前，選鈦廠共有46 臺(tái)高梯度磁選機(jī)，其中SLon 型高梯度磁選機(jī)35 臺(tái)，SSS 型高梯度磁選機(jī)11 臺(tái)，用于浮選作業(yè)入料原料準(zhǔn)備的磨選工序。SLon 型和SSS 型兩種磁選設(shè)備工作原理及構(gòu)造基本相同，主要由脈動(dòng)機(jī)構(gòu)、激磁線圈、鐵軛、轉(zhuǎn)環(huán)和各種礦斗、供水裝置組成，磁選機(jī)通過(guò)激磁線圈通電產(chǎn)生感應(yīng)磁場(chǎng)，且均采用水冷式對(duì)激磁線圈降溫，其主要區(qū)別為：SLon 型為單脈動(dòng)機(jī)構(gòu)，SSS 型為雙脈動(dòng)機(jī)構(gòu)，并另設(shè)有風(fēng)力卸礦裝置，如圖1、圖2 所示。

3 激磁線圈的現(xiàn)狀及影響

3.1 高梯度磁選機(jī)激磁線圈的現(xiàn)狀

選鈦廠采用生活水作為冷卻介質(zhì)對(duì)高梯度磁選機(jī)激磁線圈進(jìn)行冷卻，冷卻后的水通過(guò)冷卻水收集箱匯集后再通過(guò)管道自流回?zé)崴占?。目前選鈦廠在日常的生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)激磁線圈冷卻水堵塞、排水不暢、水溫升高、激磁線圈頻繁燒壞等現(xiàn)象，導(dǎo)致高梯度磁選機(jī)不能安全可靠高效運(yùn)行。

圖1 SLon 型高梯度磁選機(jī)

圖2 SSS 型高梯度磁選機(jī)

3.2 造成的影響

選鈦廠日常生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)高梯度激磁線圈堵塞或由激磁線圈堵塞導(dǎo)致的激磁線圈燒壞故障發(fā)生，造成生產(chǎn)產(chǎn)能下降、檢修任務(wù)加重、維修費(fèi)用顯著升高等諸多不利影響：①日常更換激磁線圈需要3～5 d 的檢修作業(yè)工期，降低了高梯度磁選機(jī)的作業(yè)率，影響鈦精礦日常生產(chǎn)產(chǎn)能；②近幾年選鈦廠因激磁線圈燒壞，外委修復(fù)約30 臺(tái)次/年，修復(fù)費(fèi)用約60 萬(wàn)元/年，維修費(fèi)用大幅上升；③日常更換激磁線圈作業(yè)時(shí)需要將高梯度磁選機(jī)進(jìn)行拆分作業(yè)，檢修難度大，工作量較大。

4 激磁線圈堵塞燒壞的原因

結(jié)合高梯度磁選機(jī)運(yùn)行現(xiàn)狀及日常工作中的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，分析高梯度磁選機(jī)激磁線圈堵塞原因。

4.1 冷卻水結(jié)垢導(dǎo)致激磁線圈堵塞

高梯度磁選機(jī)激磁線圈采用生活水作為冷卻水，生活水通過(guò)激磁線圈時(shí)，帶走線圈發(fā)熱的熱量，水溫升高，水中的鈣鎂離子偏高導(dǎo)致高梯度磁選機(jī)激磁線圈極易積垢而堵塞。

4.2 激磁線圈冷卻水管的選型不合理

激磁線圈冷卻水進(jìn)出口管路均采用透明塑料軟管，透明塑料軟管在日常使用過(guò)程中極易變形造成管路通徑變小而影響冷卻水的流速、流量，長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行隨著冷卻的流量變小、水溫升高而導(dǎo)致高梯度磁選機(jī)激磁線圈極易積垢堵塞。

4.3 激磁線圈冷卻水管連接方式不合理

激磁線圈冷卻水進(jìn)出口管路、分水器均采用鐵線捆綁的方式固定連接，其在日常運(yùn)行過(guò)程中時(shí)常出現(xiàn)冷卻水管脫落，造成激磁線圈缺水干燒導(dǎo)致高梯度磁選機(jī)激磁線圈極易燒壞。

4.4 激磁線圈冷卻水收集箱結(jié)構(gòu)不合理

冷卻水收集箱為開(kāi)放式且進(jìn)水口設(shè)在箱體頂部，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)冷卻水管從頂部插入，其水管易脫落和彎曲，造成激磁線圈冷卻水排水不暢，水溫升高。且開(kāi)放式收集箱在日常極易進(jìn)礦物及雜物，最終導(dǎo)致激磁線圈堵塞，造成高梯度磁選機(jī)停機(jī)故障。

4.5 冷卻塔無(wú)日常排渣設(shè)施

冷卻塔為露天開(kāi)放式設(shè)備，在日常運(yùn)行過(guò)程中時(shí)常有樹(shù)葉等雜物進(jìn)入，長(zhǎng)期運(yùn)行后水質(zhì)偏差，底部積垢嚴(yán)重且日常無(wú)法進(jìn)行排渣作業(yè)。造成大量水垢及雜物通過(guò)冷水泵循環(huán)進(jìn)入高梯度磁選機(jī)激磁線圈，導(dǎo)致激磁線圈堵塞。

5 故障解決措施

通過(guò)以上分析，明確了導(dǎo)致目前選鈦廠高梯度磁選機(jī)激磁線圈堵塞、燒壞故障的主要原因，針對(duì)這些問(wèn)題，主要可以通過(guò)以下措施來(lái)解決。

5.1 添加軟水處理器軟化冷卻水

在高梯度磁選機(jī)冷卻循環(huán)水補(bǔ)充水設(shè)施處增設(shè)一套全自動(dòng)軟水處理器，用于補(bǔ)充水的水質(zhì)軟化，使補(bǔ)充水的硬度≤0.03 mmol/L。

5.2 改進(jìn)激磁線圈冷卻水管材質(zhì)及其連接方式

采用不易管徑變形的纖維纏繞高壓管代替原有的透明塑料軟管，并加工帶螺紋的銅短接替換原來(lái)激磁線圈及分水器上損壞的短接，將透明塑料管捆綁的連接方式改為采用纖維纏繞高壓管螺紋連接，解決冷卻水管易脫落的問(wèn)題。

5.3 優(yōu)化激磁線圈冷卻水收集箱結(jié)構(gòu)

將現(xiàn)有進(jìn)水口設(shè)在頂部開(kāi)放式的高梯度磁選機(jī)激磁線圈冷卻水收集箱拆除，改為側(cè)上方開(kāi)孔進(jìn)水的密封收集箱，開(kāi)孔處焊接便于冷卻水高壓管安裝的短接。制作活動(dòng)蓋板便于日常檢查冷卻水的流量、溫度，密封收集箱杜絕礦物及雜物的進(jìn)入。

5.4 增設(shè)沉淀排渣箱

在冷卻塔和冷水箱之間增設(shè)一套沉降排渣設(shè)施，崗位人員定期對(duì)沉淀箱進(jìn)行排渣，去除冷卻水中的雜物。

6 結(jié)論

改造措施：①增加軟水處理器，對(duì)冷卻水進(jìn)行軟化處理，降低了冷卻水中的鈣鎂離子含量，有效防止激磁線圈因積垢而堵塞的故障；②改進(jìn)冷卻水管材質(zhì)和冷卻水管的連接方式，解決冷卻水管日常使用過(guò)程極易變形、管路通徑變小、冷卻水的流速流量降低以及水管脫落等造成缺水的原因，避免導(dǎo)致高梯度磁選機(jī)激磁線圈堵塞、燒毀的故障；③改為側(cè)上方開(kāi)孔進(jìn)水并制作活動(dòng)蓋板的密封式收集箱，開(kāi)孔處焊接便于冷卻水高壓管安裝的短接，有效杜絕了收集箱極易進(jìn)礦物、雜物，避免因此堵塞冷卻水、燒壞激磁線圈造成高梯度磁選機(jī)停機(jī)故障；④在冷卻塔和冷水箱之間增設(shè)一套沉降排渣設(shè)施，清除了冷卻水中的雜物，杜絕了雜物堵塞激磁線圈的現(xiàn)象，使激磁線圈得到充分冷卻又減小了作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

通過(guò)上述方法對(duì)高梯度磁選機(jī)激磁線圈冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化改造，保證高梯度磁選機(jī)激磁線圈的正常運(yùn)行，從而保證整個(gè)高梯度磁選機(jī)的穩(wěn)定高效運(yùn)行，有利于保障粗、細(xì)粒級(jí)生產(chǎn)線的正常運(yùn)行，進(jìn)一步提高鈦精礦產(chǎn)能，并有效降低設(shè)備的維護(hù)費(fèi)用，同時(shí)大大降低職工的勞動(dòng)強(qiáng)度，取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。