濃縮機培訓

1概述
1.1濃縮機的用途及其分類
濃縮機是脫水機械的一種。
濃縮機一般用于過濾之前的精礦濃縮或用作尾礦脫水，這是為了利用循環水以及便于它在尾礦場里的貯存。另外，有的是為了改善技術操作過程，如礦漿太稀，而操作條件要求較濃的物料時，也需要濃縮。
濃縮設備按其卸料方式可分為間歇的連續的兩大類。前者周期地排卸濃縮后的產物，后者則是經常地排卸濃縮產物。屬于間歇作用的濃縮設備有沉淀池、濃縮錐、舊式離心濃縮機；屬于連續作業的有錐形濃縮器、耙式濃縮機和離心濃縮機。在前五種沉淀器中，礦粒的沉淀依靠本身的重力；在**后一種沉淀器中，是利用礦粒回轉運動時的慣性離心力。連續卸料的濃縮設備分為自動卸料和機械卸料兩種形式。近代選礦廠**廣泛使用的是連續作用的機械卸料式濃縮機（耙式濃縮機）。這類濃縮機可分為：中心傳動式、周邊傳動式及多層濃縮機三種類型。周邊傳動式的又可分為周邊齒條傳動和周邊輥輪傳動的兩種。
1.2杷式濃縮機的工作原理
礦漿的沉淀濃縮是借重力作用將懸掛在水中的微細礦粒在濃縮池中沉淀，是懸浮液分成澄清液和濃厚的礦漿，這種過程稱為沉淀濃縮過程。
礦漿在濃縮池中的沉淀過程如圖所示。需濃縮的礦漿shou先進入自由沉淀區（B區），礦漿中的顆粒靠自重迅速下降。當沉降**壓縮區（D區）時，礦漿已匯集成緊密接觸的類似纖維海綿狀的團塊組織。繼續下沉到被濃縮了的礦漿區（E區），由于刮板的運轉，使E區形成一種錐形表面。礦漿受刮板的壓力，是沉淀物進一步濃縮，然后由卸料口排出。
礦漿由B區沉**D區時，中間還經過C區，在C區，一部分礦粒能夠因自重而下沉，一部分礦粒卻又受了密集的礦粒阻礙而不能自由下沉，形成了介于B、D兩區之間的過渡區。根據礦漿性質的不同，C區有時很薄，有是較大。
很明顯，在這五區域中，A、E區是濃縮的結果，B、C、D區是濃縮的過程。在A區得到的是澄清的水，從溢流槽流出。在E區，對于精礦，可以得到濃縮的成品，對于尾礦，排出的是廢料。
礦漿濃縮的效率主要視礦粒在水中的沉降末速而定。礦粒在沉淀過程中，開始一段極短的時間內是以加速度運動的，以后由于介質的阻力逐漸與礦粒重力平衡，礦粒就逐漸趨向于恒速運動，該速度被稱為沉降速度。影響礦粒沉降末速的因素是礦粒的性質（密度、粒度、形狀、表面性質等）和液體的性質（密度、粘度和電解質含量等）。
根據公式計算表明，礦粒愈細，其沉降速度愈慢。因為物料愈細，礦粒的表面積愈大，所以保留在它們中間的水份也愈多，水份的含量取決于潤濕性和毛細管現象。因此在沉淀過程中，**難沉降的是微細的礦泥。礦泥的來源有二：一種是在礦石開采過程中形成的，叫做原生礦泥，一種是在磨礦時過粉碎所造成的，叫做次生礦泥。對于粒度為0.1~0.001微米的膠體粒子，由于分子力、博朗運動以及同名電荷粒子的靜電排斥作用，使其因自重沉降的傾向被平衡，實際上沒有沉淀作用。為了改善這類懸浮礦粒的沉降情況，必須消除它們的電荷，以使微粒互相結合而成為大的絮團和濃聚塊。在選礦廠中，通常采用加入電解質，加入膠體表面活性物質，調整礦漿中液體與固體的比值或加熱礦漿等方法，使分散的微粒絮凝而加速沉降。
根據G內外許多單位的試驗以及生產實踐證明，在濃縮機中加入傾斜擋板是提高濃縮效率的**新途徑。由于加入傾斜擋板，水滲透時所經過的固體顆粒沉降層的厚度減小，并且使水從沉降層排出的表面孔數增多，致使水透過固體物料沉降層的速度加快，這樣濃縮效率明顯提高，溢流濃度降低，相應的濃縮機排礦量就增大，濃縮產物中的細顆粒增多。
濃縮產物的濃度在一定限度內為礦漿在濃縮機中停留時間的函數。它取決于壓縮區的密集程度。該區的絮凝體是相互重迭的，在上層顆粒重量的作用下，由于擠壓產生進一步的濃縮，隨著水份的排出，原絮凝體的結構被破壞，產生了更加密實的絮凝體。當外加力與增加的流動阻力平衡時，濃縮即停止。
若需要進一步提高濃縮產物的濃度，就要用機械的方法來破壞絮凝體的結構，使其結構更加密實。同時，又將分散的顆粒集中，使其占有**小的體積而或得較高的濃度。這就是耙式濃縮機在近代選礦廠中**廣泛應用的重要原因之一。
1.3耙式濃縮機的結構
耙式濃縮機由濃縮池、耙架、傳動機構、給料裝置和卸料裝置組成。
濃縮池是用鋼板或鋼筋混凝土建造的平底或略作圓錐形底的圓形池子。根據用途不同，可分為帶中央支柱和不帶中央支柱的兩種。池中心底部開一個或兩個以上的卸料孔。池子上部周邊設有環形溢流槽。
杷架系一金屬珩架。在珩架下面固定著許多刮板，與濃縮池半徑成一定角度。當杷架旋轉時，要求刮板能將沉淀在池底的物料從池子周圍迅速的刮向中心卸料孔處。刮板的形狀以對數螺旋線為**好。杷架的旋轉速度很慢，以避免破壞礦粒的沉淀過程，通常**外圍刮板的線速度每分鐘不超過7~8米，此速度決定于濃縮物料的性質，若濃縮物料粒度較粗和容易沉降，刮板的轉速為6米/分左右，濃縮極細礦泥和細粒精礦時，刮板的周邊速度應在3~4米/分以下。
傳動機構有兩個特點，**，速比大。因此采用蝸輪蝸桿減速機或三級齒輪減速機與開式齒輪組組合使用才能滿足要求；第二，尖峰負荷高，當濃縮產物濃度過大或給料過多時，刮板所受阻力聚然增大數倍。所以，傳動機構必須有安全裝置，才能避免機件受損和電機燒毀。#p#分頁標題#e#
給料裝置的給料方式有上部給料和下部給料兩種。上部給料口位于濃縮池中央，下部給料口在濃縮池底的中心。上部給料被廣泛應用。下部給料雖然可以節省給料槽托架，但是動力消耗大，同時給料口結構復雜，并且容易堵塞，維修也不方便，實際上除流程特殊要求外，極少采用下部給料方式。
卸料裝置一般應采用膠泵和砂泵，應能連續和均勻的將被刮板刮到卸料口的濃縮產物排出。
濃縮池按其結構特點可分為中心傳動式、周邊傳動式及多層濃縮機三種。
1.3.1中心傳動式
分小型（直徑為Φ1.8~Φ20米）與大型（直徑可達Φ53米）兩種。小型結構如圖 所示。于濃縮池中央安有一根懸掛在珩架上的回轉軸，軸的下端固定著兩對放射狀的杷架，其中一對的長度梢小于濃縮池的半徑，另一對的長度等于半徑的2/3。回轉軸由固定在珩架上的電動機經蝸輪蝸桿減速機帶動旋轉。當回轉軸旋轉時，杷架下面的刮板將沉淀物刮**池中心卸料筒排出。刮板在刮料過程中對沉淀物施加的壓力有助于擠出其中的水分，增加排礦濃度。需濃縮的礦漿沿著珩架上的給料槽給入池中央的受料筒，該筒下部邊緣浸沒在澄清液面之下，礦漿沿徑向往四周流動，并產生沉淀作用，澄清液從上部的環行溢流槽溢出。
為避免濃縮機過載引起卸料口淤塞和杷架扭曲及其他設備事故，設有提升和信號安全裝置，如圖 ，回轉軸徑電動機和蝸輪蝸桿帶動。
蝸桿的一端支撐于墊圈中，此墊圈為彈簧所支持。當負荷大時，即沉淀物太多而使耙架轉動阻力過大時，蝸桿不能推動蝸輪旋轉，致使蝸桿本身沿軸向發生移動，壓縮彈簧，將墊圈推向右方，并通過杠桿機構使指針向左方擺動，當指針擺動到一定位置時，可接通電路，發出警報，并開亮信號燈，操作者即可及時將杷提起，以免機構損壞。
大型中心傳動式濃縮機如圖6-7所示。這種濃縮機的**大優點是當負荷過大時杷架能自動提起，過載情況消除后，杷架有能落下，恢復原位。其杷架的橫截面是一直角三角形，三角形斜邊的兩端點有鉸鏈，使與中心轉架連接，因而杷架在遇到過大的阻力時，得以向后向上升起，阻力消除后，杷架因自重恢復原位，在中心架固定在一大內齒圈上，該內齒圈借止推軸承置于濃縮池中央的鋼筋混凝土支柱上。因此，比小型濃縮機采用垂直軸為堅固。杷架由立式電動機經過行星減速機及三對減速齒輪所驅動。這種濃縮機由于杷架是一懸臂梁結構，從受力情況看，不如周邊傳動式的杷架采用簡支梁結構好。
1.3.2周邊傳動式
結構如圖6-8所示。其杷架的一端借助于特殊的軸承置于濃縮池中央支柱上，杷架的另一端與傳動小車相連接，并由小車上的輥輪支承在沿濃縮池圓周敷設的鋼軌軌道上。該輥輪由固定在傳動小車上的電動機經過減速機驅動，使之在軌道上滾動，帶動杷架回轉以刮集沉淀物。
為了對電動機供電，在中央支柱上裝有環行接點，而沿環滑動的集電接點則與杷架相連，并由敷設在杷架上的電纜將電流從這些接點引入電動機。
由于該機依靠輥輪和軌道之間的摩擦力傳動，所有不要特殊的安全裝置，當刮扳阻力超過一定限度時，或者冬季軌道上結冰時，會導致輥輪打滑，杷架停轉。所以，周邊輥輪傳動的濃縮機不適合處理量較大及濃縮產物濃度過高的情況下使用。在這種情況下，用周邊齒條傳動式的較為可靠，即如圖6-8所示，在濃縮池壁周邊上與軌道并列著固定齒條，小車上的減速機出軸的齒輪與齒條嚙合，推動杷架前進。周邊齒條傳動式濃縮機常用熱繼電器保護電動機。
若不帶齒條和齒輪即為周邊輥輪傳動型式的濃縮機。
1.3.3多層濃縮機
有兩層**五層的。其構造與一般小型中心傳動式濃縮機相同，只是將兩個或更多個濃縮池迭起來。因此，可節省廠房占地面積。
圖6-9為雙層濃縮機。它可分為四種不同的形式。
1）密閉式  為兩個完全獨立的濃縮機，只是轉動杷架在同一個中心垂直軸上。該形式的中間隔底較復雜，故應用不多。
2）開放式  此種形式的特點是僅在上層的濃縮機進料，而濃縮產物于下層卸出，溢流液則從上層和下層的溢流槽溢出。此種濃縮機適用于稀釋度極大的礦漿的沉淀濃縮。
3）連通式  需進行濃縮的礦漿與開放式的相似，僅于上層濃縮機中送入，但溢流及濃縮產物卻是各層獨立排出。此式在操作時需注意礦漿排泄的調節。
4）平衡式  此式的特點是需濃縮池的礦漿同時在上、下兩層送入，溢流液亦自各層分別溢出，而濃縮產物僅用于下層排卸。此式效率較高，雙層濃縮機多用此形式。
雙層濃縮機的處理量約為單層濃縮機的1.8~2倍。多層濃縮機當尺寸很大時構造復雜，制造費用很高。
1.4相關技術參數
表1-1杷式濃縮機的技術參數

序號	名稱及規格	直徑（米）	中央深度（米）	產生能力噸/天	設備重量（公斤）	備注
1	Φ1.8米中心傳動式濃縮機	1.8	1.8	1.3~5.6	1230
2	Φ3.6米中心傳動式濃縮機	3.6	1.8	5~22.4	2875
3	Φ6米中心傳動式濃縮機	6	3	14~62	8760
4	Φ9米中心傳動式濃縮機	9	3	32~140	6000
5	Φ12米中心傳動式濃縮機	12	3.6	52~250	12831
6	Φ15米周邊傳動式濃縮機	15	3.7	88~390	9250	周邊輥輪傳動
7	Φ18米周邊傳動式濃縮機	18	3.7	127~560	10100
8	Φ24米周邊傳動式濃縮機	24	3.7	226~1000	23990	周邊齒條傳動 周邊輥輪傳動
9	Φ30米周邊傳動式濃縮機	30	3.97	352~1560	26415
10	Φ45米周邊傳動式濃縮機	45	4		56520	周邊齒條傳動
11	Φ50米周邊傳動式濃縮機	50	4.5		60180
12	Φ53米周邊傳動式濃縮機	53.36	4.5		68520
13	Φ50米周邊傳動式濃縮機	50	4.5		108500	周邊齒條雙傳動
14	Φ53米中心傳動式濃縮機	53.34	5.8	1000	38790
15	Φ20米中心傳動式濃縮機	20	4.4		33090	自動提杷加傾斜板

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2應用
2.1在梅山的使用情況
目前梅山選礦廠的濃縮機分別用在重選車間和精尾車間。重選車間有兩臺Φ50米周邊傳動式濃縮機，分別是老尾礦1#、2#；另外還有一臺Φ38米和一臺45米周邊傳動式濃縮機。精尾車間共有六臺Φ50米周邊傳動式濃縮機，分別為1#、2#精礦大井、4#、5#中礦大井、6#、7#尾礦大井；兩臺Φ24米中心傳動式濃縮機，分別為1#和2#硫精礦大井，另外還有兩臺Φ25米周邊傳動式濃縮機。
2.2在其他礦山的使用情況
3檢修
3.1點檢要點
3.2主要備件介紹
下面以沈陽礦機廠生產的Φ50米周邊傳動式精礦濃縮機為例介紹一下濃縮機的主要備件。
3.2.1中心部分
中心部分的是Φ50米濃縮機的核心部分，它擔負著整個濃縮機的支撐和旋轉作用，總重量約為16噸，主要由擋水圈、轉盤座、平面軸承、轉盤、固定座、方形座、中心座、套筒、集電裝置等重要部分組成，其中大部分為大型澆注件，其中轉盤、轉盤座和中心座分別重達2噸多6噸多和2.5噸。而平面軸承和套筒是中心部分的兩個**容易磨損的部位，故障經常由這兩個部分的損壞而引起。
3.2.2杷架部分
    杷架是濃縮機的工作部分，主要包括中心筒1件，大耙架2件，小杷架2件，副耙8件，均為鋼結構件。
3.2.3傳動部分
    Φ50米濃縮機由1臺13KW的電動機通過三角皮帶帶動SKH500-Ι-47.66型減速機，減速機通過齒輪傳動帶動兩個支輥在鋼軌上行走，從而通過傳動架帶動中心部分轉動。傳動架為角鋼和鋼板的焊接件，重量為10.35噸。
3.3檢修技術
Φ50米濃縮機運行比較穩定，一般都是在生產到一定年限以后按計劃進行大修，少數情況比如平面軸承損壞等引起的檢修，雖然不用更換其余大的備件，但是檢修過程和檢修工作量和大修也幾乎差不多，因此，就以09年9月份梅山選礦廠一次大修施工來介紹一下Φ50米濃縮機的檢修技術。
3.3.1大修主要內容
1、耙架部全部更換 （大耙、小耙、副耙及耙齒、調整拉桿等）
2、中心部全部更換（擋水圈、中心座、平面軸承、轉盤座、轉盤、上下環、套筒、中心筒等）
3、周邊的齒條、鋼軌根據池中心點重新調整固定、基礎處理
4、底流放礦閥頂水閥更換，套管檢查更換
5、傳動架部分拉筋腐爛更換加固
6、溢流管包箍拉筋更換
7、配合生產車間掛中心套筒護套皮
8、電氣部分現為滑觸線式保護性拆除，施工結束后原樣恢復
9、中心盤水泥墩頂面鋪水泥、底腳螺栓檢查加固
10、傳動部根據拆檢情況更換（減速機、齒輪、行走輪等，電機等）
11、溜槽更新28米，制作兩道隔篩（隔篩處加裝踏步），溜槽隔篩處用δ6—δ8的鋼板加高500mm，長3米；走橋更換
12、上大井樓體更換網格形踏步、護欄
3.3.2準備階段
1、大井清礦
大井放空，清除大井內積礦。
2、施工隊伍熟悉現場，并熟悉各主要部件重量
3、施工機具進場
將25噸吊車放置于大井內，同時負責本次作業的所有起重任務。
4、民工搭檢修所用的腳手架，并把大井出口用木板蓋住，防止檢修廢器物進入流程。
3.3.3拆除階段
1、“三方確認”在控制電源處掛“檢修牌”。
2、切斷電源，保護性拆除電氣部分，大修完成后需原樣恢復，關閉相關工藝管道的控制閥門。
3、拆除杷架部分
    分別割除大、小杷架與中心轉盤的連接螺栓，并割斷各杷架之間的連接桿，并把杷架分割成合適回收裝車尺寸，用25噸吊機分別將各杷架吊出大井靠邊空閑位置擺放。
4、拆除溜槽部分
先用φ159*6無縫鋼管4根垂直支撐給礦溜槽支架（距池中心約8米位置作支撐點），撐柱之間用L75*5角鋼作水平、垂直支撐。再用吊機吊住溜槽支架，在適當位置割斷溜槽支架，另一端割除固定在支撐套上連接的8—M20的固定螺栓，吊**大井底部靠邊擺放，不影響后續施工。按具體情況將溜槽割成若干段，用吊機分段吊出放**大井底部靠邊擺放，并清理溜槽支架焊渣等雜物，為安裝新溜槽作準備。
5、拆除傳動部分
用25噸吊機吊住傳動橋架靠中心部分，使能吊住橋架保持平衡。割斷傳動橋架與中心轉盤的連接螺栓。利用50噸吊機吊住傳動橋架靠進傳動小車部分，和25噸吊機配合，把傳動橋架移出大井，放**與大井旁側。
6、拆除中心部分
從上**下分別拆除導料筒、鋼平臺、襯套、集電裝置、轉盤、平面軸承、轉盤座等，并用25噸吊機逐一吊出**大井底部靠邊擺放，并吊出旋轉支架、中心桶等部件**大井底部靠邊擺放。
7、中心水泥柱基礎檢查（需通知選廠點檢定）
檢查確定水泥基礎和地腳螺栓的的完好情況，確定基礎是否重做。
8、舊備件清理
提前聯系物資回收部門，利用25、50噸吊機配合，將大井內拆除的所有舊設備吊出上運輸車運走。
9、新備件進場
    根據安裝進度需要，分批將新備件從倉庫或機電公司*料**大井待用。
3.3.4安裝階段
1、安裝中心部分
如需重做中心水泥基礎，則需用風鎬打**地腳螺栓深度，打之前進行標高，重新預埋地腳螺栓，進行土建澆注，整個基礎平面呈半圓形（中間高），并保養24小時后再進行后續施工。#p#分頁標題#e#
如基礎部分不動則直接進行中心部分的安裝，先把中心筒、擋水圈吊**中心水泥柱落到大井底，再自下而上依次安裝轉盤座并調整好水平、標高后固定，再安裝平面軸承、轉盤，集電裝置、襯套、鋼平臺、導料桶等，再把擋水圈和中心桶安裝到位。
2、安裝耙架部分
由于大、小耙架是分段加工運輸過來的，先在大井底部利用葫蘆、千斤頂、吊機同時調整各大、小耙架的直線度、高度，然后進行對接并焊接牢固，并分別成90度與中心桶銷軸連接，然后安裝調整接手與轉盤連接，并在大、小杷架之間一次拉絲桿連接，再逐一進行耙齒的安裝焊接。要求耙齒距池底100——150mm，大耙耙齒14件*2，前8件必須焊支撐，小耙耙齒10件*2，前6件必須焊支撐，副耙8件及連接支撐。
3、安裝傳動部分
    先在原傳動小車房內更換新大齒輪輥輪、小齒輪、減速機、電機、行走輪。再利用50噸吊機和25噸吊機配合，將傳動橋架部分吊起使行走輪架**軌道上，并調整齒輪與齒條的間隙，另一側與中心轉盤對接，連接緊固螺栓。
4、溜槽部分安裝
原割下的一段溜槽支架用25噸吊機吊起，一頭與原溜槽支架對接并焊接牢固，連接部位加筋板或角鋼，另一側與中心部分對接固定。新溜槽分段吊入溜槽支架內，對接處滿焊。通知選礦廠安排民工貼鑄石板。**后制作兩道隔篩（隔篩處加裝踏步），溜槽隔篩處用δ6—δ8的鋼板加高500mm，長3米；更換走橋
6、上大井樓體更換網格形踏步、護欄
7、周邊的齒條、鋼軌根據池中心點重新調整、固定，基礎處理
8、底流放礦閥頂水閥更換，套管檢查更換
9、傳動架部分拉筋腐爛更換加固
10、溢流管包箍拉筋更換
11、清理大井內施工雜物，
12、電氣接線恢復。
3.3.5試車
1、對大修的設備及所有配套設施進行系統檢查。
2、各部連接螺栓是否齊全、緊固。
3、各部潤滑是否良好。
4、空試4小時：檢查軸承溫升不超過60℃，電機電流正常。
5、重試8小時：各軸承溫升不超過60℃，電機電流正常，各連接管路及下礦溜槽無漏水、漏礦、暢通。
3.3.6技術要求
1、拆到轉盤座時進行標高，并標記轉盤座方向。地腳螺栓進行正對接并加斜筋加固。
2、轉盤軸承面應水平，轉動部分轉動靈活，安裝完畢后在轉盤座下部的中心支柱上面用高標號水泥抹成斜面以利濃縮液體流出。
3、支輥與鋼軌、傳動齒輪與齒條有良好的接觸。
4、 進料和排料系統完好，管道暢通無滲漏。
5、中心桶、杷架牢固。
6、中心桶下框架下平面與大井水泥面**低拐角處的垂直距離為640mm。
7、大、小杷桿上耙齒與地面的高度均為100mm—150mm。
8、各傳動處潤滑良好，螺栓緊固。
3.4常見故障處理
 
表1-1 1#Φ50米精礦濃縮機平面軸承故障案例

題  目		1#Φ50米精礦濃縮機平面軸承故障
類  別		意外故障
發生時間		2008年3月份	地  點	梅山選礦廠精尾車間1#大井
事件背景	（事件背景與過程的概括性描述）
	（圖示區）
	（事件故障有關設備的工作原理）
事件分析	（本事件故障涉及的基礎理論知識）（原理、主要元器件、規范、標準）
	（分析導致事件發生的可能原因）
	（需要進一步對現場進行的勘察）（內容、方法、步驟）
	（對故障分析的思路）
事件處理	（事件故障排查處理的步驟和方法）
	（事件故障排查處理中要注意的事項）
事件結論	（歸納引起事件的主要原因）
事件教訓	（由事件引出的啟示、經驗和教訓）
問題與思考	（指導受訓者學習與深入研究的導論）