CN204620101U - 一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置，它是由矿浆助力松动底层管路机构、矿浆助力松动侧向管路机构组合构成：矿浆助力松动底层管路机构是由底层管路（b）、底层电磁阀（29）、底层喷嘴组（30）组合构成，在底层喷嘴组（30）上设置3-8条分管路；矿浆助力松动侧向管路机构分上、下两路接入到筒体（32）内部。本实用新型在塔磨机工作停车或故障停车后，在不放空矿浆和磨矿介质球的条件下，通过启动矿浆助力松动装置，可有效地减小主电机启动力矩，实现塔磨机的重载启动。本实用新型结构简单，工作可靠，造价低，可降低塔磨机的重载启动成本和劳动强度，可以在黑色、有色金属、希贵金属矿选厂再磨及细磨作业中广泛应用。

Description

一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置

技术领域

本实用新型属于选矿工程磨矿设备技术领域，具体涉及塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置，可以在黑色、有色金属、希贵金属矿选厂再磨及细磨作业中广泛应用。

背景技术

我国矿产资源、特别是有色金属矿产资源日趋贫、细、杂，资源嵌布粒度粗细差别较大，一段磨矿很难达到多金属解离，难以有效分选，且磨矿能耗大，传统球磨机已不能满足再磨及细磨要求。塔磨机作为细磨和再磨设备，与球磨机相比，塔磨机的优越性在于：高效细磨，可防止过磨；节省能耗，磨矿产品粒度越细，节能效果越显著；易于操作和维修； 安装简单、周期短； 改善工作环境，噪声低、振动小； 占地面积小；设备基础简单，基建费用省等，已日益得到选矿工作者的认同。当前塔磨机已在国内得到广泛应用而日趋大型化。

但是，由于塔磨机是一种垂直安装、带有螺旋搅拌装置的细磨设备，塔磨机大型化后，短期停车都要把矿浆排掉，甚至要把磨矿介质都要排掉，不然再次启动将会引发故障。如我国西南某矿山应用的国外大型塔磨机，为处理旋流器故障而停车。13小时后，启动塔磨机，但启动失败，国外生产厂商来人再次启动，启动电流达到额定电流1.716倍，仍未启动成功，25min后，再启动电机冒出黑烟，经检查，电机定子和转子，已全部烧毁。

《有色金属设计》2012年12月第4期发表的“塔磨机在铁精矿细磨中的应用”一文中，就详细披露了塔磨机生产过程中出现的问题，并指出：精矿在塔磨机内长时间沉积并板结造成电机堵转是电机损坏的直接原因；堵转后强行启动，并且启动时间过长、短时间内启动次数过多是损坏电机的间接原因之一；启动电流大、造成电机发热、过热超温是损坏电机的间接原因之二。

大型塔磨机的启动问题是目前塔磨机使用中的技术关键，这个问题得不到解决会引起现场操作维护劳动强度大、生产成本增加，而且会引起不必要的资源浪费。目前传统的塔磨机都采用上部给矿，产品上部溢流排出的方式，矿浆和磨矿介质主要在塔磨机的中下部发生摩擦碰撞达到矿物细化的目的。

由于矿浆入口和出口都设在设备的上部，一旦停机，矿浆和磨矿介质就沉积在塔磨机的中下部，使塔磨机的再次启动时启动反阻力矩增加，启动功耗和强度加大，最易损坏主电机，为了安全考虑，通常底部排矿或者用水置换的方式使矿浆的残留减少，再启动，甚至把钢球也排掉。再启动这两种方式都是采用降低塔磨机启动负荷再启动，无法保证不放矿浆、不排球实现重载启动。

为解决上述问题，中国专利CN103406192A（201310368149.0）提出了向重载立磨机的筒体内底部脉动输入高压气体使所述的筒体底部的沉淀物松动，待所述的沉淀物松动后在重载状态下启动所述立磨机。这种方法虽能解决一些问题，但要装设一套压气系统。增加了固定资产费用，增加了维护检修费用，另外此种方法松动力度上也很有限。

发明内容

本实用新型的目的就是针对现有塔磨机重启中存在的上述问题，而提供一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置，采用该矿浆助力松动装置可以在塔磨机不放浆、不放球的状态下进行启动，从而实现降低成本，降低劳动强度，解决现有大型塔磨机不能重载启动的问题。

为实现本实用新型的上述目的，本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置的技术解决方案是：

本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置，是由矿浆助力松动底层管路机构、矿浆助力松动侧向管路机构组合构成：

所述的矿浆助力松动底层管路机构是由底层管路、安装在底层管路上的底层电磁阀、底层喷嘴组组合构成；在底层喷嘴组上设置3-8条分管路，每条分管路穿过塔磨机的筒体底板进入到塔磨机的筒体内底空腔中，每条分管路上设有底层管路单向阀，每条分管路的出口处为底层喷嘴；

所述的矿浆助力松动侧向管路机构与塔磨机筒体的下半部相连，分上、下两路接入到筒体内部；下路是由下层电磁阀、下层喷嘴组通过管路连接构成，下层喷嘴组上设置2-4条分管路，每条分管路上设有单向阀，每条分管路的出口处为筒体喷嘴，筒体喷嘴斜向穿入到筒体的内侧空腔中，喷射角的旋向与塔磨机的主电机的旋转方向一致；上路是由上层电磁阀、上层喷嘴组通过管路连接构成，上层喷嘴组上也设置2-4条分管路，每条分管路上设有单向阀，每条分管路的出口处为筒体喷嘴，筒体喷嘴斜向穿入到筒体的内侧空腔中，喷射角的旋向与塔磨机的主电机的旋转方向一致。

所述的矿浆助力松动侧向管路机构的上、下两路并联后与侧向总管路连接，侧向总管路与松动主管路连接；所述的底层管路也与松动主管路连接，松动主管路与矿浆储槽的中上部连通，其连接位置理想的高度为：松动主管路在矿浆储槽的2/3高度处连接。

在底层喷嘴组上设置8条分管路为佳，其中4条分管路位于相同直径R₁的同心圆上，另外4条分管路位于相同直径R₂的同心圆上，且间隔、交叉布置；设定筒体的内径为R,则R> R₂> R₁。

在松动主管路上设有助力松动管路渣浆泵，助力松动管路渣浆泵的进、出管路上分别设有助力松动管路渣浆泵进口手动球阀、助力松动管路渣浆泵出口手动球阀。

本实用新型在原塔磨机管路系统中，加设一套矿浆助力松动装置，矿浆助力松动底层管路机构利用高压矿浆去疏松塔磨机底部螺旋叶片同筒体底板间的矿浆及磨矿介质使之不能板结，减少因摩擦阻力而引起的反阻力矩。矿浆从塔磨机底板垂直向上喷射，从塔磨机筒体周边流向塔磨机溢流段。矿浆助力松动侧向管路机构连接到塔磨机筒体的下半部，分上、下两层斜向接入筒体内部，在塔磨机的大搅拌螺旋与筒壁之间的环形筒状空间内喷射，目的是疏松环形筒状空间内的矿浆及磨矿介子，使之不能板结从而减少这段由摩擦阻力而引起的启动时的反阻力矩。另外喷射角的旋向是同主电机的旋转方向一致，进而矿浆在筒体内的旋转力矩起到了主电机启动时的助力作用。另外要说的是，松动用的矿浆是从矿浆储槽高度的2/3处吸取来的，从工作实践中得知，在矿浆储槽内2/3高度以上的矿浆浓度很低，基本上接近清水的浓度，所以射进塔磨机的矿浆在疏松有关部位同时，也起到了稀释被疏松部位的矿浆浓度，减少了板结的可能。此种启动方法是在塔磨机正常停车或故障停车后，自动投入工作，按事先设定的工作程序，运转和停车交替进行，其时间间隔是以不板结为限，通常停车时间不要大于40分钟，如长期停车一定要把机内的物料全部放净。

本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置采用以上技术方案后带来的有益效果是：在塔磨机工作停车或故障停车后，在不放空矿浆和磨矿介质球的条件下，通过启动矿浆助力松动装置，可有效地减小主电机启动力矩，实现塔磨机的重载启动。该方法操作简单，可实现自动化操作，整套装置结构简单，工作可靠，造价低，可降低塔磨机的重载启动成本和劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置与原塔磨机系统的结构联系示意图；

图2为图1中B-B向示图；

图3为图1中的标号C处的放大示意图；

图4为图1中的A-A向示图；

图5为图4中标号D处放大示意图；

图6为本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置结构联系示意图。

附图标记为：1-料浆输入管，2-矿浆储槽，3-输浆管渣浆泵进口手动球阀，4-输浆管渣浆泵，5-输浆管渣浆泵出口手动球阀，6-输浆管，7-旋流器，8-细料输出管，9-粗料输出管，10-塔磨机入料口，11-主电机，12-减速机，13-上支架，14-下支架，15-溢流段，16-溢流口，17-螺旋叶片，18-环形筒状空间，19-上层喷嘴组，20-上层电磁阀，21-下层喷嘴组，22-下层电磁阀，23-松动主管路，24-助力松动管路渣浆泵出口手动球阀，25-助力松动管路渣浆泵，26-助力松动管路渣浆泵进口手动球阀，27-溢流管，28-清水管，29-底层电磁阀，30-底层喷嘴组，31-筒体底板，32-筒体，33-底层喷嘴，34-底层管路单向阀，35-筒体喷嘴，36-单向阀，37-手动球阀，38-检修门，39-栅格衬板，40-大搅拌螺旋，41-传动轴；42-圆锥孔，a-侧向总管路，b-底层管路。

具体实施方式

为进一步描述本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置做进一步详细说明。

如图1所示的本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置与原塔磨机系统的结构联系示意图看出，原塔磨机系统含有塔磨机、矿浆储槽2、分级装置；塔磨机包括主电机11、减速机12、上支架13、下支架14、传动轴41、筒体32，主电机11、减速机12与传动轴41顺序相联，传动轴41的上部通过上支架13、下支架14支撑。所述的分级装置采用旋流器7，旋流器7底部的粗料输出管9与塔磨机入料口10连接，塔磨机入料口10位于筒体32的上侧部，旋流器7的进料口通过输浆管6与矿浆储槽2相联通。主电机11通电启动后，带动减速机12及装设在上支架13、下支架14中的传动轴41转动。传动轴41通过螺钉同大搅拌螺旋40相联并带其转动，大搅拌螺旋40上焊有螺旋叶片17并垂直安装在筒体32中；在转动时，螺旋叶片17可搅拌筒体32中的矿浆及磨矿介子球，矿浆和磨矿介质球与筒体32的内壁接触，在离心力的作用下，可产生摩擦力，此摩擦力在主电机11转动时会产生摩擦阻力矩，此阻力矩是主电机11启动时最大阻力矩之一，如当矿浆和介子球在大搅拌螺旋40与筒壁之间的环形筒状空间18中板结时，主电机11启动时还要克服由于板结而产生的剪阻力矩，此力矩是巨大的，有此力矩存在主电机11是不能启动起来的。另外在大搅拌螺旋40和最下边的螺旋叶片17与筒体底板31之间，同样会产生摩擦阻力矩，板结时产生剪阻力矩，这个地方产生的反阻力矩也是巨大的，也阻碍了电机的启动，除此之外电机启动时还要克服机械各部的摩擦，启动惯性阻力等，这些阻力矩相对较小。

本实用新型增设了用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置，主要是针对如何能降低或减小主电机11启动力矩，在不放浆、不放球的条件下实现重载启动。

由图6所示的本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置结构联系示意图并结合图1、图2、图3看出，本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置是由矿浆助力松动底层管路机构、矿浆助力松动侧向管路机构组合构成。其中矿浆助力松动底层管路机构是由底层管路b、安装在底层管路b上的底层电磁阀29、底层喷嘴组30组合构成；在底层喷嘴组30上设置8条分管路，每条分管路穿过筒体底板31进入到大搅拌螺旋40最下边的螺旋叶片17与筒体底板31之间的空腔中，每条分管路上设有底层管路单向阀34，每条分管路的出口处为底层喷嘴33。

由图1所示的本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置与原塔磨机系统的结构联系示意图并结合图4、图5、图6看出，所述的矿浆助力松动侧向管路机构与塔磨机筒体的下半部相连，分上、下两路接入到筒体32内部。下路是由下层电磁阀22、下层喷嘴组21通过管路连接构成，下层喷嘴组21上设置4条分管路，每条分管路上设有单向阀36，每条分管路的出口处为筒体喷嘴35，筒体喷嘴35斜向穿过筒体32进入到大搅拌螺旋40与筒壁之间的环形筒状空间18中。筒体喷嘴35是紧贴栅格衬板39，径向倾斜20°，轴向向上倾斜60°的射角，在大搅拌螺旋40与筒壁之间的环形筒状空间18中喷射，其目的是疏松这个环形筒状空间18中的矿浆及磨矿介子球，使之不能沉降和板结，从而减少这段摩擦阻力而引起的反阻力矩。喷射角的旋向与主电机11的旋转方向一致，其喷射高压水流在环形筒状空间18内旋转，其高压水流产生的旋转力矩起到了主电机11启动时的助力作用。还有松动用的矿浆是从矿浆储槽2的2/3高度处（图1中H4高度）吸取而来的，从工作实践中得知，在矿浆储槽2的这个高度上的矿浆浓度很低，基本接近清水浓度，所以射进塔磨机的矿浆，也起到了稀释被疏松部位的矿浆浓度，减少了板结的可能。上路是由上层电磁阀20、上层喷嘴组19通过管路连接构成，上层喷嘴组19上也设置2-4条分管路，每条分管路上设有单向阀36，每条分管路的出口处为筒体喷嘴35，筒体喷嘴35斜向穿过筒体32进入到大搅拌螺旋40与筒壁之间的环形筒状空间18中，喷射角的旋向是同电机的旋转方向一致，其全过程与下路相同，只是安装部位在H2高程处。

由图1所示的本实用新型一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置与原塔磨机系统的结构联系示意图看出，所述的矿浆助力松动侧向管路机构的上、下两路并联后与与侧向总管路a连接，侧向总管路a与松动主管路23连接；所述的底层管路b也与松动主管路23连接，松动主管路23与矿浆储槽2的中上部H4高度处连通。在侧向管路a、底层管路b及松动主管路23交接处的下管口处还设有手动球阀37。在松动主管路23上设有助力松动管路渣浆泵25，助力松动管路渣浆泵25的进、出管路上分别设有助力松动管路渣浆泵进口手动球阀26、助力松动管路渣浆泵出口手动球阀24。所述的矿浆储槽2分别与料浆输入管1、清水管28相连；在输浆管6上设有输浆管渣浆泵4，输浆管渣浆泵4的进、出管路上分别设有输浆管渣浆泵进口手动球阀3、输浆管渣浆泵出口手动球阀5。

由图2所示的图1中B-B向示图并结合图6看出，为了防止底层喷嘴33的磨损，在所述筒体底板31上设有圆锥孔42，所述的底层喷嘴33缩在筒体底板31的圆锥孔42中，正常工作时，介子球会进入圆锥孔42中，保护喷嘴。在底层喷嘴组30上设置8条分管路，其中4条分管路位于相同直径R₁的同心圆上，另外4条分管路位于相同直径R₂的同心圆上，且间隔、交叉布置；设定筒体32的内径为R,则R> R₂> R₁。

在正常磨矿中电机的工作电流是额定电的，70~80%左右，而启动电流是额定电流的1.7倍以上，造成了电机装机量的极大浪费。

在正常磨矿中，入磨矿浆由料浆输入管1进入矿浆储槽2中，矿浆储槽2中的下部浓度较高的矿浆经过输浆管渣浆泵进口手动球阀3、输浆管渣浆泵4、输浆管渣浆泵出口手动球阀5、输浆管6进入旋流器7中，经过旋流分级，细的矿粒由旋流器7顶部的细粒输出管8排出，而较粗的矿粒经粗料输出管9，经过塔磨机入料口10进入筒体32内进行细磨，磨成的细料上浮到溢流段15，经溢流口16、溢流管27，又回到矿浆储槽2中，再经上述循环，此细料可经旋流器7分级后从细料输出管8排出。周而复始的再磨循环，最终将入磨的物料全部细磨成成品。

在正常的磨矿中由于物料在运动，物料同筒壁摩擦力较小，主电机11阻力较小。但当塔磨机停车后，筒内的矿浆及磨矿介质球也停止运动，时间长了，矿浆内矿砂粒及磨矿介质球在重力作用下，会下沉到筒体32的底部，增大了筒体32下部重量浓度，从而也增大了筒体32下部物料同筒体的摩擦系数，主电机11启动时增大了摩擦阻力矩，如停的时间再长，矿浆及介质球，会产生板结，主电机11启动时反阻力矩会更大，甚至无法启动。

主电机11停转后为防止物料下沉和板结，立即关闭料浆输入管1、输浆管渣浆泵进口手动球阀3、输浆管渣浆泵4、输浆管渣浆泵出口手动球阀5，停止向筒体32内供料；在筒体32内矿浆及磨矿介质球未板结之前，开启矿浆助力松动装置向筒体32内喷射高压矿浆流，即：打开清水管28，向矿浆储槽2内注入清水，当清水高度超出助力松动管路渣浆泵进口手动球阀26的吸水高500mm以上时，顺序开启助力松动管路渣浆泵进口手动球阀26、助力松动管路渣浆泵25、助力松动管路渣浆泵出口手动球阀24向侧向管路a、底层管路b供水，底层管路b按一路、侧向管路a分二路,共三路向塔磨机内供高压水以松动筒体32内矿浆及磨矿介质球。

在上述矿浆助力松动装置中，各路供水都由电磁阀门控制，其控制系统纳入塔磨机总控制系统中。

Claims (5)

1.一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置，其特征在于它是由矿浆助力松动底层管路机构、矿浆助力松动侧向管路机构组合构成：

所述的矿浆助力松动底层管路机构是由底层管路（b）、安装在底层管路（b）上的底层电磁阀（29）、底层喷嘴组（30）组合构成；在底层喷嘴组（30）上设置3-8条分管路，每条分管路穿过塔磨机的筒体底板(31）进入到塔磨机的筒体（32）内底空腔中，每条分管路上设有底层管路单向阀（34），每条分管路的出口处为底层喷嘴（33）；

所述的矿浆助力松动侧向管路机构与塔磨机筒体的下半部相连，分上、下两路接入到筒体（32）内部；下路是由下层电磁阀（22）、下层喷嘴组（21）通过管路连接构成，下层喷嘴组（21）上设置2-4条分管路，每条分管路上设有单向阀（36），每条分管路的出口处为筒体喷嘴（35），筒体喷嘴（35）斜向穿入到筒体（32）的内侧空腔中，喷射角的旋向与塔磨机的主电机（11）的旋转方向一致；上路是由上层电磁阀（20）、上层喷嘴组（19）通过管路连接构成，上层喷嘴组（19）上也设置2-4条分管路，每条分管路上设有单向阀（36），每条分管路的出口处为筒体喷嘴（35），筒体喷嘴（35）斜向穿入到筒体（32）的内侧空腔中，喷射角的旋向与塔磨机的主电机（11）的旋转方向一致。

2.如权利要求1所述的一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置，其特征在于：所述的矿浆助力松动侧向管路机构的上、下两路并联后与侧向总管路（a）连接，侧向总管路（a）与松动主管路（23）连接；所述的底层管路（b）也与松动主管路（23）连接，松动主管路（23）与矿浆储槽（2）的中上部连通。

3.如权利要求2所述的一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置，其特征在于：所述的松动主管路（23）与矿浆储槽（2）的2/3高度处相连通。

4.如权利要求3所述的一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置，其特征在于：在底层喷嘴组（30）上设置8条分管路，其中4条分管路位于相同直径R₁的同心圆上，另外4条分管路位于相同直径R₂的同心圆上，且间隔、交叉布置；设定筒体（32）的内径为R,则R> R₂> R₁。

5.如权利要求1、2、3或4所述的一种用于塔磨机重载启动的矿浆助力松动装置，其特征在于：在松动主管路（23）上设有助力松动管路渣浆泵（25），助力松动管路渣浆泵（25）的进、出管路上分别设有助力松动管路渣浆泵进口手动球阀（26）、助力松动管路渣浆泵出口手动球阀（24）。