定量给料机和微粉称在矿山充填中的实践与应用

郭彩守，宋 旭，吴雪莹

(金川集团有限公司二矿区， 甘肃 金昌市 737100)

定量给料机和微粉称在矿山充填中的实践与应用

郭彩守，宋 旭，吴雪莹

(金川集团有限公司二矿区， 甘肃 金昌市 737100)

随着采矿业的发展，采用充填法采矿的矿山越来越多。如何选择给料装置，制出符合要求的充填料浆，成为制备料浆的关键技术之一。通过大量的选择和工业试验，选择定量给料机输送和计量骨料，选择微粉称输送和计量粉体物料，使原料配送设备集给料输送、称重计量和定量控制为一体，实现水泥和棒磨砂连续计量和配料控制，实践证明，配料系统运行稳定可靠，控制精度高，避免了仓内输送风压对计量的影响，保证了水泥不冲料并达到计量精度，为搅拌站充填料浆浓度稳定在77%以上提供了技术支撑。

定量给料机；微粉称；充填配料；定量给料

0 前 言

原料配送设备作为充填搅拌工艺环节的关键设备，各方面技术性能能否达到生产要求是设备选购的关键。随着采矿业的发展，越来越多的矿山采用充填法采矿。如何选择给料装置，制出符合要求的充填料浆，成为制备料浆的关键技术之一。

金川公司三大矿山在2013年之前，一直采用螺旋给料机输送水泥，使用冲板流量计计量水泥，存在水泥冲料现象；采用圆盘给料机和皮带给定骨料棒磨砂和河砂，用电子皮带称计量棒磨砂，存在计量不准确问题。

二矿区新建搅拌站在设计之初，就反复选择用于砂石和水泥配料控制的输送设备，最终选择定量给料机用于输送棒磨砂，微粉称用于输送水泥，两者均是集给料输送、称重计量和定量控制为一体的设备，要求实现水泥和棒磨砂连续计量和配料控制，运行稳定可靠，保证水泥不冲料并达到计量精度。

1 原料配送设备组成

1.1 微粉称

微粉称通常由稳料装置、双稳流计量给料螺旋、计量螺旋秤3部分组成。稳料装置由两个平行的分隔轮组成，运转时给料，静止时对仓内粉体物料起到一定的控制作用；双稳流计量螺旋由双开手动螺旋闸门、给料螺旋本体、电机减速机等组成，双稳流给料螺旋进料口螺旋叶片变径变距，作用是防止仓内物料结拱、篷仓；且密封严密，不漏粉尘；双稳流给料螺旋出料端有溢流装置，能彻底杜绝物料的自流和冲料；计量螺旋称则由称重传感器、旋编测速传感器、称重控制仪表组成，采用杠杠式计量方式，双稳流给料螺旋与计量螺旋用3台变频器同步调速，物料填充系数0.6，物料稳定，旋编测速器安装于转子轴，测速信号准确，保证较高的计量精度。

(1) 微粉称进料口截面积1000 mm×1000 mm，授料段为变径变距叶片。在整个进料口截面上料粉均匀下沉，不易结拱。

(2) 双稳流给料螺旋与计量螺旋秤用3台变频器同频调速，双稳流给料螺旋物料填充系数为1.0，计量螺旋填充系数为0.6，台时产量大范围调整时，重量信号真实，计量精度高。

(3) 主要技术指标：动态计量精度：≤5‰；控制精度：≤3‰；给料能力：0～100 m3/h。

1.2 定量给料机

定量给料机通常由给料机本体、减仓压布料器、荷重传感器、测速传感器(旋转编码器)、传动装置、称重控制仪表等组成，采用集散控制方式，可通过模拟通讯与上层DCS系统联接，实现DCS控制。给料机能实现连续均匀给料，能对给料量进行就地控制或根据上位机控制系统的要求进行远程手动/自动调节，使实际给料量和上位机控制相匹配。给料机和其配套部件配供的检测仪表和控制设备，达到给料机和其配套部件启动、停止、运行和事故处理过程的安全监视、控制、调节、报警、联锁和保护的要求。

给料机减仓压布料器作用是减轻设备负荷，使仓内料位的变化不影响秤体的负荷，减少仓压对准确计量的影响，提高计量精度。布料器上可调节闸门，负责调节料层厚度并将物料布成规则的几何形状，使物料能被均匀拉出，因而提高了下料的稳定度。

(1) 称量物料：颗粒骨料(棒磨砂、河砂、碎石)，整机计量精度：0.5%；

(2) 控制精度：±1%，计量范围：0～500 m3/h(可调)；

(3) 物料容重：≤3 t/m3，物料温度：常温，物料含水：≤20%；

(4) 采用鼓型滚筒和环形皮带。

2 微粉称及定量给料机在二矿区的应用

2.1 水泥给料

微粉称在金川矿山最初在二矿区150 m3/h工业试验改造项目中使用，用于取代水泥仓下双管螺旋+螺旋输送方式供灰(见图1)。0～60 t/h的微粉称作为水泥输送设备，具有给料和计量双重功能，可以直接反馈并调整水泥给料量，灰仓的下口安装平板闸门，方便检修。设备安装在二搅拌站的三层，微粉秤的两级螺旋之间斜交布置，通过给料漏斗输送水泥到搅拌槽。根据计算，要求微粉秤的给料能力达到60 t/h。选用TGG30S/40-3200x1800微粉秤1台，配套电机总功率18.7 kW，电机采用变频调速。输送能力Q=30～45 m3/h。

2.2 棒磨砂给料设备

棒磨砂给料设备采用定量给料机，减少了中间环节圆盘给料机和计量设备电子皮带秤，能对给料量进行就地控制或根据上位机控制系统的要求进行远程手动/自动调节，使实际给料量和上位机控制相匹配。根据计算，要求定量给料机的给料能力达到260 t/h。选用BDQ12-130型定量给料机1台，配套电机功率11 kW，电机采用变频调速。输送能力Q=124～171 m3/h。棒磨砂给料系统见图2。

图1 水泥给料系统

图2 棒磨砂给料系统

2.3 使用效果

金川二矿通过在150 m3/h工业试验和新建搅拌站项目中，在给料环节中使用微粉称和定量给料机，取得显著效果，解决了以前水泥供灰波动大，对料浆浓度造成较大影响，在生产过程中，水泥供料稳定，计量准确，同时，无论是改造项目还是新建项目，都未出现冲料现象。定量给料机选用后，工艺更简洁有效，能实现连续均匀给料，称量准确，安全可靠，可控性高。

表1为现场充填生产部分控制数据。

表1 现场充填生产部分控制数据

3 结 语

金川二矿通过多年实践，集成创新了矿山充填输送、定量给料骨料及粉体物料方式，将定量给料机、微粉秤首次应用于充填生产过程控制中，解决了矿山充填计量不准的问题，提高了充填自动控制可靠性，保证了连续生产的稳定性。将来随着采矿业的发展，必将会涌现越来越多的新型设备应用于充填生产过程控制中。

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