玉溪矿业大红山铜矿浮选机节能方案探讨

玉溪矿业大红山铜矿浮选机节能探讨
玉溪大红山铜矿机电一体化大专班
潘翔 2010 年 10 月
【为了实现节能减排，响应国家号召，本文对云铜集团玉溪矿业有限公司大红山铜矿的浮选机
进行调查，根据设备的具体工艺情况，分析比较各种可能的技术方案，确定了采用变频技术的 最佳解决方案。 通过对改造前后浮选机运行情况的对比分析， 得出改造后电能消耗大幅度降低、 提高了浮选工艺水平的结论。】
摘要 “节能减排”出自于我国“十一五”规划纲要。 “十一五”期 间单位国内生产总值能耗降低 20％左右、 主要污染物排放总量减少 10％。这是贯彻落实科学发展观、构建社会主义和谐社会的重大举 措；是建设资源节约型、环境友好型社会的必然选择；是推进经济 结构调整，转变增长方式的必由之路；是维护中华民族长远利益的 必然要求。 矿山企业是耗能大户，很多设备陈旧落后。许多矿山企业都非 常重视高耗能用电设备的节能技改工作。云铜集团玉溪矿业大红山 铜矿的用电设备主要分为采矿部分和选矿部分，采矿用电设备包括 通风风机、排水泵、提升机和空压机等；选矿部分用电设备主要是 破碎机、传送带、球磨机、提升泵和浮选机等。针对风机、水泵、 提升机和空压机，大红山铜矿都提出了切实可行的节能整改方案， 但是针对浮选机却一直没有提出合理的节能方案。 浮选机是大红山铜矿选厂的主要用电设备，数量多、功率大、 24h 全年不停的运转，为了实现节能减排，响应国家号召，本文对 云铜集团玉溪矿业有限公司大红山铜矿的浮选机进行调查，根据设 备的具体工艺情况，分析比较各种可能的技术方案，确定了采用变 频技术的最佳解决方案。通过对改造前后浮选机运行情况的对比分 析， 得出改造后电能消耗大幅度降低、 提高了浮选工艺水平的结论。
关键词：大红山铜矿；浮选机；节能减排
第 1 章 大红山铜矿浮选机介绍 1.1 浮选机介绍 1.1.1 功能介绍 矿用浮选机广泛用于铜、铅、锌、镍、钼、金等有色金属，黑 色金属和非金属矿物的粗选、精选和扫浮选作业。其工作原理是： 电动机带动主轴， 使叶轮转动， 一面吸入足够的空气和矿浆混合物， 一方面搅拌矿浆与药剂混合，同时细化气泡，颗粒在药剂作用下粘 附在汽泡上，浮在矿浆表层，形成矿化泡沫层，被刮板刮出。 1.1.2 系统组成 浮选机结构比较简单，包括槽体、叶轮、主轴、电动机等。槽 体是存储矿浆的容器，设备型号以容积量来标称。一般有 1.2m3、 2.8m3、4m3、8m3 等。浮选机的用电设备为主轴电动机和刮板电动机， 主轴电动机占总用电量的 90%

左右。主轴电动机通过皮带带动浮选 机，皮带带动主轴上的叶轮旋转。2～4 台浮选机组成一组，一组采 用一台刮板电机带动，刮板电机的功率相对较小。 1.1.3 大红山铜矿浮选机情况介绍 大红山铜矿选矿有四个系列，每个系列有浮选机 12 台，设备分 为 3 种型号，SF4 型浮选机共 21 台，SF8 型浮选机共 9 台和 JJF8 型浮选机共 18 台。2～5 台浮选机组成一组，共 10 组。额定功率合 计约为 670kW。 型浮选机： SF4 容量 4m3； 槽体尺寸 1850×2050×1200; 叶轮直径 650mm;叶轮转速 238r/min；处理能力 0.5～4m3；电机功 率 15/1.5kW； 型浮选机： SF8 容量 8m3； 槽体尺寸 2200×2900×1400；
叶轮直径 760mm;叶轮转速 191r/min；处理能力 4～8m3；电机功率 30/1.5kW；JJF8 型浮选机：容量 8m3；槽体尺寸 2200×2900×1400； 叶轮直径 540mm;叶轮转速 233r/min；处理能力 4～10m3；电机功率 22/1.5kW。 1.1.4 浮选机运行工艺情况 球磨机的处理量代表了一个选厂的产量。大红山铜矿选厂球磨 机处理量为 48～57t／h，球磨机排矿浓度在 75±5%。排矿量会在 一定范围内波动，球磨机如果排矿量过大会影响到选矿品位，处理 量过小能源和产能浪费。所以，球磨机的排矿量会在一定范围内小 幅度波动。 浮选液面要保证一定的高度， 这样刮板才能把泡沫刮出。 由于球磨机排矿量会波动，所以浮选机通过调节闸板的高度，来调 节浮选槽的液面高度。 1.2
浮选机特性分析 1.2.1 浮选机负载率分析 笔者选取 3 组浮选机测试各浮选机负载情况。 （1）第 1 组，共有 4 台浮选机，测试结果见表 1。 表1 第 1 组浮选机测试结果
（2）第 2 组，共有 4 台浮选机，测试结果见表 2。 表2 第 2 组浮选机测试结果
（3）第 3 组，共有 3 台浮选机，测试结果见表 3。 表3 第 3 组浮选机测试结果
由表 1～表 3 可以看出， 每组浮选机第 1 台负载率最高， 其他几 台负载率相对降低，也保持在 80%左右。 浮选机整体的负载率较高。第 1 台浮选机不但起到搅拌作用， 还有吸浆的作用。所以第 1 台负载率高。 1.2.2 浮选机转速与功率特性分析 我们选取第 1 组最后 1 台浮选机， 测试其不同转速下力矩特性。 该浮选机型号 JJF8：容量 8m3；叶轮转速 233r／min，减速比 4.2； 处理能力 4～10m3；电机型号 Y200－6，电机功率 22kW，额定电流 44A，额定电压 380V，额定转速 980r／min。 设备工频状态(50Hz)检测：运行电压 372V，运行电流 38A，运 行功率 17.78kW，功率负载率 0.81。 我们通过调节频率来调节电机转速，分别测量 95%、90%、85%、 80%和 66%的速度比。频率功率比图见表 4。 表4 频率功率比图
通过图标分析转速与功率近似成平方关系。 1.2.3 浮选机转速与力矩

特性分析 我们选取第 1 组最后 1 台浮选机， 测试其不同转速下力矩特性， 测试数值见表 5。 表5 不同转速下力矩特性数值
1.2.4 结论 电机的力矩特性可分为恒转矩、平方转矩、恒功率等。恒转矩 为机械负载，力矩较硬，像提升机、空压机等都属于恒转矩负载； 风机水泵属于平方转矩。浮选机的力矩特性介于恒转矩和平方转矩 之间。
第二章 2.1
节能改造方案的确定
对浮选设备节能的基本要求 根据大红山铜矿具体情况，我认为节能减排应该达到下列五项
基本的要求。 （1）在不影响处理量的前提下，使用节电设备应大幅度降低原 用电设备（这里指的是选厂的浮选机）电能，节电量要在 10%以上； （2）在不降低产量的基础上，不影响生产正常进行的情况下， 能够提高原用电设备的安全性和稳定性； （3）增加节能设备的使用，节能设备自身的使用寿命长，损耗 低，日常维护量少。同时能够降低原用电设备的维护量； （4） 节能设备操作方便、 不改变原用电设备操作工的操作习惯。 操作工在简单培训后就可以熟练操作； （5）为了满足未来大红山铜矿的发展需要，节能设备容量要留 有一定的发展空间。
2.2
浮选机节能方式的选择 （1）经过论证分析，根据浮选机电机的力矩特性，我们采用
调频调速的方法对浮选机主轴电机进行节能改造。调频调速节电功 率能够达到要求。 （2）根据每组浮选机负载情况，我们确定针对每组浮选机第 1 台浮选机不进行节能改造，其他几台进行节能改造。第 1 台负载率 高，不适于进行节能改造。
（3）根据球磨机流量及矿浆浓度在±5%范围，即 10%范围内变 化，调速范围小于 10%，再根据浮选机工艺要求，调速范围确定为 小于等于 8%。 （4）浮选机调速依据为浮选机的闸板开度，闸板开度越大速度 越高，闸板开度越小速度越低。 2.3 浮选机变频器种类的选择 新型通用变频器为更好地发挥变频调速控制技术的独特功能， 并尽可能满足现场控制的需要，派生了许多专用机型如风机水泵空 调专用型、起重机专用型、恒压供水专用型、交流电梯专用型、纺 织机械专用型、机械主轴传动专用型、电源再 …… 此处隐藏：3178字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……