铁选厂精矿管道输送工艺研究及设计.pdf

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1、第13卷第3期矿业工程2015年6月MiningEngineering63铁选厂精矿管道输送工艺研究及设计陈国岩(鞍钢集团矿业公司关宝山铁矿，辽宁鞍山114004)摘要：随着精矿长距离管道输送的广泛应用，实现鞍钢集团“扭亏增效”目标，满足国家“低碳环保”的产业政策要求，鞍钢集团拟对其下属选矿厂铁精矿输出系统实施改造，将选矿厂精矿由铁路运送方式改造为管道输送方式送至攀钢钒公司钢厂内，管线长约15km，在分析精矿矿石性质的基础上展开工艺设计。关键词：精矿；管道；工艺；设计中图分类号：TD928．7文献标识码：A文章编号：1671—8550(2015)0

2、3—0063一O3流变参数：屈服应力及刚度系数增加很快，输送浓0引言度不宜超过65；利用水力管道输送固体材料，与其它运输(如——铁精矿浆沉降呈浑液面沉降，虽然沉降铁路、公路)相比，具有运输距离短、基建投资快，但8-10小时沉降，不产生硬底，沉积底插入少，对地形适应及可利用高差势能，不占或少占土度较好，不需要再磨细也可以管道输送。地，不污染环境及不受外界条件干扰，可以实现连——停泵矿浆在管道内沉积8～1O小时，由于续作业，技术可靠，运输费较铁路、公路低等诸多插入度好没有硬底，根据梅山铁精矿试验及工程运优点。行实践，只要敷设坡度合适(小于8度)，不造成

3、选矿厂铁精矿管道输送系统工程的建成，取代矿浆滑移I3]。了原铁路输送精矿的传统方式，将繁琐的装车、运1．2输送流速及管径的确定管道最小运行速度的选择是为了使矿浆中适宜输、卸车等落后工艺改造为先进、高效的管道直接的固体颗粒得以悬浮，以保持为均匀流体的行为，输送方式。经技术经济评价，实施改造后，铁精矿吨公里运输成本由1．88元降低到0．23元，年可实并使管道底部磨损最小化，最小速度也必须保证处于紊流流动状态。通常，对于细粒矿浆，应考虑较现效益总额为11030万元。与铁路运输相比，精低浓度时，最小速度由固体沉积作用控制，在高浓矿管道输送的优越性巨大，因此

4、，实施选矿厂精矿度(膏体)时，应考虑最小速度由层流到紊流过渡管道输送系统工程建设刻不容缓、势在必行l_1卅。流速来控制。长距离的矿浆管道直径通常是按照设1管道输送工艺研究计流速来选择。该设计速度应该大于上述最小临界速度，并留有合适的余量。因此，当铁精矿产量低1．1铁精矿矿石性质时可批量运行，以便在较低产量时保持管道内最小——铁精矿是颗粒组成较粗铁精矿砂。的流动速度。——铁精矿浆沉降试验，铁精矿浆沉降快，但根据矿业公司委托清华大学所做的铁精矿高浓沉积层没有硬底，宜管道输送。度管道输送试验结果(见表1、2)，管道运行流速——铁精矿浆流变特性呈典型的宾汉

5、体，可以1．67～1．939m／s为正常运量。采用宾汉体模型描述，流变参数屈服应力r、Tl随1．3工艺流程研究浓度增加而增加，铁精矿当浓度超过65，矿浆根据上述试验结果及现场实际条件确定工艺流程(见图1)。收稿日期：2015—01—19作者简介：陈国岩(1973一)，男(汉族)，辽宁鞍山人，鞍钢集团2精矿管道输送工艺设计矿业公司关宝山铁矿生产科长，主要从事铁矿磁、重、浮选的研究及选厂管理工作。2．1工艺指标，64矿业工程第13卷第3期选矿厂铁精矿管道输送系统工程的工艺参数详表3工艺参数表见表3。表l正常生产铁精矿临界流速计算表Cw(％)636465

6、666768过渡流速／m·s1．241．381．441．541．671．78图1工艺流程图2．2工作制度及设备作业率主要设备汇总见表5。选厂采用连续工作制度，每年工作365天。作2．4工艺生产过程业工作制度与设备作业率见表4。选矿重量浓度5O～55，TFe品位为54．0的二磁精矿矿浆，自流至磁选车间新建两个表4工作制度与设备作业率精矿泵池，经精矿泵扬送至新建两台qb35m精矿浓缩池。可变频调速的精矿浓缩机底流泵(2工2备)，将控制泵送矿浆浓度并泵送至首端精矿贮浆槽上方的分矿器，再自流至圆筒筛，筛下物自流至搅拌2．3主要设备汇总表槽；搅拌槽底流经可调

7、速的喂料泵加压供给带有恒2015年第3期陈国岩铁选厂精矿管道输送工艺研究及设计65压吸人压力的主管道活塞隔膜泵，通过15km长首端系统和终端系统所需生产环水和生产新水的精矿管线送至钒钢厂内新建过滤车间。除了紧急均由现有厂区生产环水管网和生产新水管网供给。停车或由于停电造成停车外，管道将连续运行。过系统设计的最大连续运行能力为694．44t／h，固体滤车间的上游设一座管道阀门室。其功能：1)满重量浓度最低为629／6，不推荐长期带矿浆停车足管道内任何一点的压力均不得小于0．3MPa的要(指停车时间大于8小时)。主要操作安全系统有求，以防止管道内存有负

8、压；2)停止管道中流体SCADA系统、管道顾问软件系统以及位于首端主的流动；3)正常输送时，将矿浆直接送到过滤间泵站控制室