KHD Humboldt Wedag AG: Технология и оборудование для обогащения полезных ископаемых

Л. Маркворт, KHD Humboldt Wedag AG Д. Ветцель, KHD Humboldt Wedag AG

Фирма KHD Humboldt Wedag AG была основана в Германии в 1856 году. Являясь в настоящее время одной из ведущих мировых фирм, она обладает солидным опытом и пакетом «ноу-хау» в области технологий производства цемента, обогащения углей, руд и минералов. Многие годы фирма поставляет машины и оборудование для горнодобывающих предприятий мира. В 1930 г. она сливается с фирмой Deutz, а после очередного слияния в 1938 г. переименовывается в Kloeckner-Hum-boldt-Deutz сокра- " щенно KHD. Последующие слияния с двумя другими немецкими фирмами Humboldt и Wedag позволили расширить деятельность фирмы в области машиностроения. С этой же целью была присоединена известная во времена ГДР фирма ZAB Anlagenbau GmbH. В 2002 г. происходит разделение с фирмой Deutz.

Головной офис KHD Humboldt Wedag AG находится в Кёльне (Германия). Фирма имеет дочерние предприятия как в Германии, так и в США, Южной Африке, Австралии и Индии, а также собственные представительства во многих странах мира и, прежде всего, в Китае, Саудовской Аравии, Иране, России.

Передовые технологии обогащения руд и минералов фирмы KHD позволяют перерабатывать минеральное сырье, а также повторно перерабатывать отвалы и хвостохранилища, в которых сконцентрирована смесь вскрышных пород, разубоженных и некондиционных полезных ископаемых, обезвоженных хвостов обогащения.

Одним из основных видов выпускаемой фирмой KHD продукции являются флотационные и отсадочные машины и оборудование для рудо-подготовки (роллер-прессы) и т. д.

Отсадочная машина BATAC®

Отсадочная машина BATAC® применяется для обогащения руд крупных, средних и мелких классов крупнос-_ тью от 0.5 до 150 мм. К настоящему времени, начиная с 1964 г., в мире в эксплуатации находится более 200 машин. Производительность машины может составлять от 50 до 700 т/ч при потребляемой мощности75-300 кВт. При этом в одной машине можно создавать от 1 до 3 плотностей разделения, т.е. они могут быть изготовлены для переработки двух, трех или даже четырех продуктов.

Отличительная машины BATAC® особенность отсадочной машины BATAC® в сравнении с традиционной отсадкой в соответствии с принципом БАУМА состоит в том, что восходящие и нисходящие потоки воды достигаются с помощью воздуха, подаваемого из воздушных ка-

мер, находящихся под отсадочным ре шетом, а не сбоку. Для создания восходящего потока воды в воздушные камеры периодически подается воздух с помощью клапанных сис тем (задатчик пульсации), управляемых электронным устройством. Нисходящий поток обеспечивается при выпуске воздуха из клапанов в атмосферу. Отсадочная машина В настоящее время в с подвижным ситом России отсадочные ма R0MJIG® шины BATAC® работают на ЦОФ Бе-ловская (4 машины), на ЦОФ Зимин-ка (2) и на Карбо КХ (1).

В Техническом центре фирмы KHD в Кельне установлена пилотная отсадочная машина BATAC®, обеспечивающая по запросам заказчика тестирование образцов материала и определение оптимальных параметров отсадки для достижения наилучших результатов при различном составе питания.

Отсадочная машина с подвижным ситом ROMJIG®

ROMJIG® предназначена для обогащения углей крупных фракций и применяется для разделения породы и рядового угля кусковатостью от 30 до 350 мм. Производительность машины может составлять от 100 до 400 т/ч при максимальной потребляемой мощности в 110 кВт.

С 1985 года фирма KHD поставила 35 машин ROMJIG®, которые до сих пор успешно эксплуатируются на многих предприятиях, в том числе 26 машин в Китае. Установленные по недавнему контракту с китайской фирмой «Лю' Ань Коул Корпорэйшн» (Провинция Шанкси) на обогатительной фабрике «Тунлиу» 3 машины ROMJIG® позволили увеличить мощность фабрики по сравнению с проектной более, чем на 400 т/час. В отсадочных машинах ROMJIG®, в отличие от отсадочной машины ВАТ АС®, восходящие и нисходящие потоки воды поступают через подвижную раму, поддерживаемую с внешней стороны отсадочным лотком и управляемую гидроцилиндрами.

Подвижная рама с качающимся отсадочным решетом и находящимся на нем

материалом поднимается на максимальную высоту, затем резко опускается и с помощью гидравлики затормаживается в нижней точке. Отдельные зерна по инерции опускаются вниз, и смесь зерен разделяется в соответствии с их плотностью и плотностью разделения.

Эксплутационные данные машин ROMJIG® характеризуются высокой степенью эффективности разделения сред уголь-порода, экономической целесообразностью их применения при обогащении крупных классов рядового угля и снижением нагрузки на остальные машины обогатительных фабрик.

Пневмационная флотационная машина PNEUFLOT®

Машина PNEUFLOT® предназначена для флотации угля, руд и минералов с разделением ультрамелких частиц крупностью от 0 до 500 (750) мкм. В зависимости от перерабатываемого материала, места в технологическом процессе и решаемых задач производительность машины может изме няться в следующих пределах: по твердому до 120 т/ч, по шламу от 8 до 1000 м3/ч. При этом объем камеры составляет от 0.5 до 53 м8, а необходимая мощность насоса-питателя от 4 до 250 кВт.

Пульпа предварительно аэрируется и смешива ется с реагентами перед поступлением в флотационный насос-питатель. Во время закачивания в камеру тонкодисперсный воздух контактирует с флотационной пульпой посредством запатентованного аэратора. Аэратор (самовсасывающий \ или «суперзагружающийся» от воздуходувки или компрессора) устанавливается на вертикальной нисходящей трубе-питателе. Взаимодействие пузырька и частицы в основном осуществляется внутри аэратора и частично в нисходящей трубе во время их оседания к распределителю пульпы.

К основным эксплуатационно-технологическим преимуществам машин PNEUFLOT® можно отнести следующие:

- небольшие площади, требуемые для их установки;

- низкие капитальные затраты;

- низкие эксплутационные расходы вследствие отсутствия подвижных частей и низкой степени их износа, что сокращает затраты на техническое обслуживание;

- низкое энергопотребление;

- небольшой расход реагентов;

- высокая эффективность при высоком уровне содержания твердого в пене;

- высокая селективность разделения;

- высокая производительность. Например, линия PNEUFLOT® для

обогащения угля с производительностью 1000 м3/ч обеспечивает экономию эксплутационных расходов на 33% в сравнении с традиционной механической флотационной машиной.

Для проведения испытаний на объектах всего мира используют пилотные (лабораторные) установки PNEUFLOT®. Лабораторная установка в настоящее время есть и в России: она поставлена фирмой KHD в Иркутск в проектный институт ТОМС.

Всего с 1987 г. на предприятиях всего мира в эксплуатации находится 60 машин.

Флотомашина PNEUFLOT® также находит применение при очистке сточных вод, обеспечивая этим защиту окружающей среды.

Для производства и поставки клиентам фирмы KHD специальных реагентов для флотации различных полезных ископаемых, особенно углей, создана фирма EKOF Flotation GmbH, которая находится в г. Бохуме (Германия) и принадлежит фирме KHD.

Рис. 3 Схематический разрез аэратора: 1. Корпус, состоящий из 2-х частей из полипропилена; 2. Вытеснительное тело из керамики для образования кольцевого канала 8-12 мм; 3. Кольцевые шайбы из керамики с диаметром щели от 25 до 100 м; 4. Камера сжатого воздуха, соединенная с устройством подачи воздуха.

Роллер-пресс

Для измельчения полезных ископаемых фирма KHD освоила производство и поставляет во многие страны мира валковые машины высокого давления (роллер-пресс).

Роллер-пресс применяется для грубого измельчения руды крупностью до 65 мм , а также при помоле до готового продукта с конечной тонкостью материала <100 мкм и высокими значениями удельной поверхности по Блейну при подготовке окатышей.

Роллер-прессы конструкции KHD состоят из 6 четко разграничивающихся узлов (рис. 4). Это: два валка (2), каждый поддерживается массивной секционной рамой (1) с системой подшипниковых опор (3). В зависимости от области применения роллер-пресса валки могут быть бандажной или сегментной конструкции. На поверхность бандажа наносится бро-нефутеровка из твердосплавных штифтов, благодаря которым во время работы создается дополнительный защитный слой. Централизованная система обеспечивает автоматическую подачу масляной или консистентной смазки на цилиндрические самовыравнивающиеся роликовые подшипники. Один валок закреплен неподвижно на раме, другой имеет возможность свободного перемещения на некоторое расстояние по скользящим направляющим.

Валки пресса имеют собственный привод (6), усилия от которого передаются через карданный вал, гидравлическую или предохранительную муфту и стандартный планетарный редуктор.

С помощью загрузочного устройства (5) с дозирующей заслонкой материал самотеком вертикально поступает в зазор между валками. Усилие, необходимое для оптимального измельчения, передается посредством гидропневматической системы (4) на подвижный валок и, соответственно, на слой материала между валками пресса.

Стандартная система управления роллер-прессом автоматически отслеживает все режимы и важнейшие параметры машины.

Технология измельчения в роллер-прессах обладает широким спектром преимуществ: малое удельное энергопотребление (0.8-3.0 кВт-ч/т), переработка руд влажностью до 10%, достаточно прост в техническом обслуживании, малая площадь установки, высокий коэффициент технической готовности (>95%), высокая

износостойкость рабочих поверхностей (4-36 тыс. час). Благодаря этим преимуществам фирма KHD продала более 200 машин для цементной промышленности, обогащения руд и минералов.

Для проведения испытаний в разных частях света фирма KHD использует несколько опытно-экспериментальных (пилотных) роллер-прессов. Один из таких роллер-прессов установлен в головном офисе фирмы (г. Кельн). Другие машины могут быть доставлены в любую точку мира для проведения испытаний непосредственно на месте.


Рис. 4 Основные узлы роллер-пресса:1. Несущая рама;2. Валки;3. Система опорных подшипников;4. Гидравлическая система давления валков;5. Загрузочное устройство;6. Привод;7. Платформа для обслуживающего персонала;8. Гидравлические цилиндры сжатия;9. Смотровая дверь.

По результатам испытаний проектируется промышленный агрегат. Данные испытаний переводятся в реальные рабочие параметры при помощи специальной программы масштабирования. Все промышленные роллер-прессы, изготовленные фирмой KHD, были сконструированы на основе этой программы.

Пилотная установка оборудована системой контроля с дисплеем и графическим отображением данных. Во время испытаний регистрируются и фиксируются: общая и удельная производительность; общее и удельное потребление энергии; общее и удельное усилие сжатия; ширина зазора; окружная скорость валков; продолжительность испытания.

В данной статье представлена лишь незначительная часть оборудования, разработанная и производимая фирмой KHD. Благодаря многолетнему опыту и высококвалифицированной команде наши специалисты всегда рады Вам помочь спроектировать и изготовить необходимое для Вас оборудование.

Журнал "Горная Промышленность" №1 2005