1概述
1.1浓缩机的用途及其分类
浓缩机是脱水机械的一种。
浓缩机一般用于过滤之前的精矿浓缩或用作尾矿脱水，这是为了利用循环水以及便于它在尾矿场里的贮存。另外，有的是为了改善技术操作过程，如矿浆太稀，而操作条件要求较浓的物料时，也需要浓缩。
浓缩设备按其卸料方式可分为间歇的连续的两大类。前者周期地排卸浓缩后的产物，后者则是经常地排卸浓缩产物。属于间歇作用的浓缩设备有沉淀池、浓缩锥、旧式离心浓缩机；属于连续作业的有锥形浓缩器、耙式浓缩机和离心浓缩机。在前五种沉淀器中，矿粒的沉淀依靠本身的重力；在**后一种沉淀器中，是利用矿粒回转运动时的惯性离心力。连续卸料的浓缩设备分为自动卸料和机械卸料两种形式。近代选矿厂**广泛使用的是连续作用的机械卸料式浓缩机（耙式浓缩机）。这类浓缩机可分为：中心传动式、周边传动式及多层浓缩机三种类型。周边传动式的又可分为周边齿条传动和周边辊轮传动的两种。
1.2杷式浓缩机的工作原理
矿浆的沉淀浓缩是借重力作用将悬挂在水中的微细矿粒在浓缩池中沉淀，是悬浮液分成澄清液和浓厚的矿浆，这种过程称为沉淀浓缩过程。
矿浆在浓缩池中的沉淀过程如图所示。需浓缩的矿浆shou先进入自由沉淀区（B区），矿浆中的颗粒靠自重迅速下降。当沉降**压缩区（D区）时，矿浆已汇集成紧密接触的类似纤维海绵状的团块组织。继续下沉到被浓缩了的矿浆区（E区），由于刮板的运转，使E区形成一种锥形表面。矿浆受刮板的压力，是沉淀物进一步浓缩，然后由卸料口排出。
矿浆由B区沉**D区时，中间还经过C区，在C区，一部分矿粒能够因自重而下沉，一部分矿粒却又受了密集的矿粒阻碍而不能自由下沉，形成了介于B、D两区之间的过渡区。根据矿浆性质的不同，C区有时很薄，有是较大。
很明显，在这五区域中，A、E区是浓缩的结果，B、C、D区是浓缩的过程。在A区得到的是澄清的水，从溢流槽流出。在E区，对于精矿，可以得到浓缩的成品，对于尾矿，排出的是废料。
矿浆浓缩的效率主要视矿粒在水中的沉降末速而定。矿粒在沉淀过程中，开始一段极短的时间内是以加速度运动的，以后由于介质的阻力逐渐与矿粒重力平衡，矿粒就逐渐趋向于恒速运动，该速度被称为沉降速度。影响矿粒沉降末速的因素是矿粒的性质（密度、粒度、形状、表面性质等）和液体的性质（密度、粘度和电解质含量等）。
根据公式计算表明，矿粒愈细，其沉降速度愈慢。因为物料愈细，矿粒的表面积愈大，所以保留在它们中间的水份也愈多，水份的含量取决于润湿性和毛细管现象。因此在沉淀过程中，**难沉降的是微细的矿泥。矿泥的来源有二：一种是在矿石开采过程中形成的，叫做原生矿泥，一种是在磨矿时过粉碎所造成的，叫做次生矿泥。对于粒度为0.1~0.001微米的胶体粒子，由于分子力、博朗运动以及同名电荷粒子的静电排斥作用，使其因自重沉降的倾向被平衡，实际上没有沉淀作用。为了改善这类悬浮矿粒的沉降情况，必须消除它们的电荷，以使微粒互相结合而成为大的絮团和浓聚块。在选矿厂中，通常采用加入电解质，加入胶体表面活性物质，调整矿浆中液体与固体的比值或加热矿浆等方法，使分散的微粒絮凝而加速沉降。
根据G内外许多单位的试验以及生产实践证明，在浓缩机中加入倾斜挡板是提高浓缩效率的**新途径。由于加入倾斜挡板，水渗透时所经过的固体颗粒沉降层的厚度减小，并且使水从沉降层排出的表面孔数增多，致使水透过固体物料沉降层的速度加快，这样浓缩效率明显提高，溢流浓度降低，相应的浓缩机排矿量就增大，浓缩产物中的细颗粒增多。
浓缩产物的浓度在一定限度内为矿浆在浓缩机中停留时间的函数。它取决于压缩区的密集程度。该区的絮凝体是相互重迭的，在上层颗粒重量的作用下，由于挤压产生进一步的浓缩，随着水份的排出，原絮凝体的结构被破坏，产生了更加密实的絮凝体。当外加力与增加的流动阻力平衡时，浓缩即停止。
若需要进一步提高浓缩产物的浓度，就要用机械的方法来破坏絮凝体的结构，使其结构更加密实。同时，又将分散的颗粒集中，使其占有**小的体积而或得较高的浓度。这就是耙式浓缩机在近代选矿厂中**广泛应用的重要原因之一。
1.3耙式浓缩机的结构
耙式浓缩机由浓缩池、耙架、传动机构、给料装置和卸料装置组成。
浓缩池是用钢板或钢筋混凝土建造的平底或略作圆锥形底的圆形池子。根据用途不同，可分为带中央支柱和不带中央支柱的两种。池中心底部开一个或两个以上的卸料孔。池子上部周边设有环形溢流槽。
杷架系一金属珩架。在珩架下面固定着许多刮板，与浓缩池半径成一定角度。当杷架旋转时，要求刮板能将沉淀在池底的物料从池子周围迅速的刮向中心卸料孔处。刮板的形状以对数螺旋线为**好。杷架的旋转速度很慢，以避免破坏矿粒的沉淀过程，通常**外围刮板的线速度每分钟不超过7~8米，此速度决定于浓缩物料的性质，若浓缩物料粒度较粗和容易沉降，刮板的转速为6米/分左右，浓缩极细矿泥和细粒精矿时，刮板的周边速度应在3~4米/分以下。
传动机构有两个特点，**，速比大。因此采用蜗轮蜗杆减速机或三级齿轮减速机与开式齿轮组组合使用才能满足要求；第二，尖峰负荷高，当浓缩产物浓度过大或给料过多时，刮板所受阻力聚然增大数倍。所以，传动机构必须有安全装置，才能避免机件受损和电机烧毁。#p#分页标题#e#
给料装置的给料方式有上部给料和下部给料两种。上部给料口位于浓缩池中央，下部给料口在浓缩池底的中心。上部给料被广泛应用。下部给料虽然可以节省给料槽托架，但是动力消耗大，同时给料口结构复杂，并且容易堵塞，维修也不方便，实际上除流程特殊要求外，极少采用下部给料方式。
卸料装置一般应采用胶泵和砂泵，应能连续和均匀的将被刮板刮到卸料口的浓缩产物排出。
浓缩池按其结构特点可分为中心传动式、周边传动式及多层浓缩机三种。
1.3.1中心传动式
分小型（直径为Φ1.8~Φ20米）与大型（直径可达Φ53米）两种。小型结构如图 所示。于浓缩池中央安有一根悬挂在珩架上的回转轴，轴的下端固定着两对放射状的杷架，其中一对的长度梢小于浓缩池的半径，另一对的长度等于半径的2/3。回转轴由固定在珩架上的电动机经蜗轮蜗杆减速机带动旋转。当回转轴旋转时，杷架下面的刮板将沉淀物刮**池中心卸料筒排出。刮板在刮料过程中对沉淀物施加的压力有助于挤出其中的水分，增加排矿浓度。需浓缩的矿浆沿着珩架上的给料槽给入池中央的受料筒，该筒下部边缘浸没在澄清液面之下，矿浆沿径向往四周流动，并产生沉淀作用，澄清液从上部的环行溢流槽溢出。
为避免浓缩机过载引起卸料口淤塞和杷架扭曲及其他设备事故，设有提升和信号安全装置，如图 ，回转轴径电动机和蜗轮蜗杆带动。
蜗杆的一端支撑于垫圈中，此垫圈为弹簧所支持。当负荷大时，即沉淀物太多而使耙架转动阻力过大时，蜗杆不能推动蜗轮旋转，致使蜗杆本身沿轴向发生移动，压缩弹簧，将垫圈推向右方，并通过杠杆机构使指针向左方摆动，当指针摆动到一定位置时，可接通电路，发出警报，并开亮信号灯，操作者即可及时将杷提起，以免机构损坏。
大型中心传动式浓缩机如图6-7所示。这种浓缩机的**大优点是当负荷过大时杷架能自动提起，过载情况消除后，杷架有能落下，恢复原位。其杷架的横截面是一直角三角形，三角形斜边的两端点有铰链，使与中心转架连接，因而杷架在遇到过大的阻力时，得以向后向上升起，阻力消除后，杷架因自重恢复原位，在中心架固定在一大内齿圈上，该内齿圈借止推轴承置于浓缩池中央的钢筋混凝土支柱上。因此，比小型浓缩机采用垂直轴为坚固。杷架由立式电动机经过行星减速机及三对减速齿轮所驱动。这种浓缩机由于杷架是一悬臂梁结构，从受力情况看，不如周边传动式的杷架采用简支梁结构好。
1.3.2周边传动式
结构如图6-8所示。其杷架的一端借助于特殊的轴承置于浓缩池中央支柱上，杷架的另一端与传动小车相连接，并由小车上的辊轮支承在沿浓缩池圆周敷设的钢轨轨道上。该辊轮由固定在传动小车上的电动机经过减速机驱动，使之在轨道上滚动，带动杷架回转以刮集沉淀物。
为了对电动机供电，在中央支柱上装有环行接点，而沿环滑动的集电接点则与杷架相连，并由敷设在杷架上的电缆将电流从这些接点引入电动机。
由于该机依靠辊轮和轨道之间的摩擦力传动，所有不要特殊的安全装置，当刮扳阻力超过一定限度时，或者冬季轨道上结冰时，会导致辊轮打滑，杷架停转。所以，周边辊轮传动的浓缩机不适合处理量较大及浓缩产物浓度过高的情况下使用。在这种情况下，用周边齿条传动式的较为可靠，即如图6-8所示，在浓缩池壁周边上与轨道并列着固定齿条，小车上的减速机出轴的齿轮与齿条啮合，推动杷架前进。周边齿条传动式浓缩机常用热继电器保护电动机。
若不带齿条和齿轮即为周边辊轮传动型式的浓缩机。
1.3.3多层浓缩机
有两层**五层的。其构造与一般小型中心传动式浓缩机相同，只是将两个或更多个浓缩池迭起来。因此，可节省厂房占地面积。
图6-9为双层浓缩机。它可分为四种不同的形式。
1）密闭式 为两个完全独立的浓缩机，只是转动杷架在同一个中心垂直轴上。该形式的中间隔底较复杂，故应用不多。
2）开放式 此种形式的特点是仅在上层的浓缩机进料，而浓缩产物于下层卸出，溢流液则从上层和下层的溢流槽溢出。此种浓缩机适用于稀释度极大的矿浆的沉淀浓缩。
3）连通式 需进行浓缩的矿浆与开放式的相似，仅于上层浓缩机中送入，但溢流及浓缩产物却是各层独立排出。此式在操作时需注意矿浆排泄的调节。
4）平衡式 此式的特点是需浓缩池的矿浆同时在上、下两层送入，溢流液亦自各层分别溢出，而浓缩产物仅用于下层排卸。此式效率较高，双层浓缩机多用此形式。
双层浓缩机的处理量约为单层浓缩机的1.8~2倍。多层浓缩机当尺寸很大时构造复杂，制造费用很高。
1.4相关技术参数
表1-1杷式浓缩机的技术参数
|
序号 |
名称及规格 |
直径（米） |
中央深度（米） |
产生能力吨/天 |
设备重量（公斤） |
备注 |
|
1 |
Φ1.8米中心传动式浓缩机 |
1.8 |
1.8 |
1.3~5.6 |
1230 |
|
|
2 |
Φ3.6米中心传动式浓缩机 |
3.6 |
1.8 |
5~22.4 |
2875 |
|
|
3 |
Φ6米中心传动式浓缩机 |
6 |
3 |
14~62 |
8760 |
|
|
4 |
Φ9米中心传动式浓缩机 |
9 |
3 |
32~140 |
6000 |
|
|
5 |
Φ12米中心传动式浓缩机 |
12 |
3.6 |
52~250 |
12831 |
|
|
6 |
Φ15米周边传动式浓缩机 |
15 |
3.7 |
88~390 |
9250 |
周边辊轮传动 |
|
7 |
Φ18米周边传动式浓缩机 |
18 |
3.7 |
127~560 |
10100 |
|
8 |
Φ24米周边传动式浓缩机 |
24 |
3.7 |
226~1000 |
23990 |
周边齿条传动
周边辊轮传动 |
|
9 |
Φ30米周边传动式浓缩机 |
30 |
3.97 |
352~1560 |
26415 |
|
10 |
Φ45米周边传动式浓缩机 |
45 |
4 |
|
56520 |
周边齿条传动 |
|
11 |
Φ50米周边传动式浓缩机 |
50 |
4.5 |
|
60180 |
|
12 |
Φ53米周边传动式浓缩机 |
53.36 |
4.5 |
|
68520 |
|
13 |
Φ50米周边传动式浓缩机 |
50 |
4.5 |
|
108500 |
周边齿条双传动 |
|
14 |
Φ53米中心传动式浓缩机 |
53.34 |
5.8 |
1000 |
38790 |
|
|
15 |
Φ20米中心传动式浓缩机 |
20 |
4.4 |
|
33090 |
自动提杷加倾斜板 |
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2应用
2.1在梅山的使用情况
目前梅山选矿厂的浓缩机分别用在重选车间和精尾车间。重选车间有两台Φ50米周边传动式浓缩机，分别是老尾矿1#、2#；另外还有一台Φ38米和一台45米周边传动式浓缩机。精尾车间共有六台Φ50米周边传动式浓缩机，分别为1#、2#精矿大井、4#、5#中矿大井、6#、7#尾矿大井；两台Φ24米中心传动式浓缩机，分别为1#和2#硫精矿大井，另外还有两台Φ25米周边传动式浓缩机。
2.2在其他矿山的使用情况
3检修
3.1点检要点
3.2主要备件介绍
下面以沈阳矿机厂生产的Φ50米周边传动式精矿浓缩机为例介绍一下浓缩机的主要备件。
3.2.1中心部分
中心部分的是Φ50米浓缩机的核心部分，它担负着整个浓缩机的支撑和旋转作用，总重量约为16吨，主要由挡水圈、转盘座、平面轴承、转盘、固定座、方形座、中心座、套筒、集电装置等重要部分组成，其中大部分为大型浇注件，其中转盘、转盘座和中心座分别重达2吨多6吨多和2.5吨。而平面轴承和套筒是中心部分的两个**容易磨损的部位，故障经常由这两个部分的损坏而引起。
3.2.2杷架部分
杷架是浓缩机的工作部分，主要包括中心筒1件，大耙架2件，小杷架2件，副耙8件，均为钢结构件。
3.2.3传动部分
Φ50米浓缩机由1台13KW的电动机通过三角皮带带动SKH500-Ι-47.66型减速机，减速机通过齿轮传动带动两个支辊在钢轨上行走，从而通过传动架带动中心部分转动。传动架为角钢和钢板的焊接件，重量为10.35吨。
3.3检修技术
Φ50米浓缩机运行比较稳定，一般都是在生产到一定年限以后按计划进行大修，少数情况比如平面轴承损坏等引起的检修，虽然不用更换其余大的备件，但是检修过程和检修工作量和大修也几乎差不多，因此，就以09年9月份梅山选矿厂一次大修施工来介绍一下Φ50米浓缩机的检修技术。
3.3.1大修主要内容
1、耙架部全部更换 （大耙、小耙、副耙及耙齿、调整拉杆等）
2、中心部全部更换（挡水圈、中心座、平面轴承、转盘座、转盘、上下环、套筒、中心筒等）
3、周边的齿条、钢轨根据池中心点重新调整固定、基础处理
4、底流放矿阀顶水阀更换，套管检查更换
5、传动架部分拉筋腐烂更换加固
6、溢流管包箍拉筋更换
7、配合生产车间挂中心套筒护套皮
8、电气部分现为滑触线式保护性拆除，施工结束后原样恢复
9、中心盘水泥墩顶面铺水泥、底脚螺栓检查加固
10、传动部根据拆检情况更换（减速机、齿轮、行走轮等，电机等）
11、溜槽更新28米，制作两道隔筛（隔筛处加装踏步），溜槽隔筛处用δ6—δ8的钢板加高500mm，长3米；走桥更换
12、上大井楼体更换网格形踏步、护栏
3.3.2准备阶段
1、大井清矿
大井放空，清除大井内积矿。
2、施工队伍熟悉现场，并熟悉各主要部件重量
3、施工机具进场
将25吨吊车放置于大井内，同时负责本次作业的所有起重任务。
4、民工搭检修所用的脚手架，并把大井出口用木板盖住，防止检修废器物进入流程。
3.3.3拆除阶段
1、“三方确认”在控制电源处挂“检修牌”。
2、切断电源，保护性拆除电气部分，大修完成后需原样恢复，关闭相关工艺管道的控制阀门。
3、拆除杷架部分
分别割除大、小杷架与中心转盘的连接螺栓，并割断各杷架之间的连接杆，并把杷架分割成合适回收装车尺寸，用25吨吊机分别将各杷架吊出大井靠边空闲位置摆放。
4、拆除溜槽部分
先用φ159*6无缝钢管4根垂直支撑给矿溜槽支架（距池中心约8米位置作支撑点），撑柱之间用L75*5角钢作水平、垂直支撑。再用吊机吊住溜槽支架，在适当位置割断溜槽支架，另一端割除固定在支撑套上连接的8—M20的固定螺栓，吊**大井底部靠边摆放，不影响后续施工。按具体情况将溜槽割成若干段，用吊机分段吊出放**大井底部靠边摆放，并清理溜槽支架焊渣等杂物，为安装新溜槽作准备。
5、拆除传动部分
用25吨吊机吊住传动桥架靠中心部分，使能吊住桥架保持平衡。割断传动桥架与中心转盘的连接螺栓。利用50吨吊机吊住传动桥架靠进传动小车部分，和25吨吊机配合，把传动桥架移出大井，放**与大井旁侧。
6、拆除中心部分
从上**下分别拆除导料筒、钢平台、衬套、集电装置、转盘、平面轴承、转盘座等，并用25吨吊机逐一吊出**大井底部靠边摆放，并吊出旋转支架、中心桶等部件**大井底部靠边摆放。
7、中心水泥柱基础检查（需通知选厂点检定）
检查确定水泥基础和地脚螺栓的的完好情况，确定基础是否重做。
8、旧备件清理
提前联系物资回收部门，利用25、50吨吊机配合，将大井内拆除的所有旧设备吊出上运输车运走。
9、新备件进场
根据安装进度需要，分批将新备件从仓库或机电公司*料**大井待用。
3.3.4安装阶段
1、安装中心部分
如需重做中心水泥基础，则需用风镐打**地脚螺栓深度，打之前进行标高，重新预埋地脚螺栓，进行土建浇注，整个基础平面呈半圆形（中间高），并保养24小时后再进行后续施工。#p#分页标题#e#
如基础部分不动则直接进行中心部分的安装，先把中心筒、挡水圈吊**中心水泥柱落到大井底，再自下而上依次安装转盘座并调整好水平、标高后固定，再安装平面轴承、转盘，集电装置、衬套、钢平台、导料桶等，再把挡水圈和中心桶安装到位。
2、安装耙架部分
由于大、小耙架是分段加工运输过来的，先在大井底部利用葫芦、千斤顶、吊机同时调整各大、小耙架的直线度、高度，然后进行对接并焊接牢固，并分别成90度与中心桶销轴连接，然后安装调整接手与转盘连接，并在大、小杷架之间一次拉丝杆连接，再逐一进行耙齿的安装焊接。要求耙齿距池底100——150mm，大耙耙齿14件*2，前8件必须焊支撑，小耙耙齿10件*2，前6件必须焊支撑，副耙8件及连接支撑。
3、安装传动部分
先在原传动小车房内更换新大齿轮辊轮、小齿轮、减速机、电机、行走轮。再利用50吨吊机和25吨吊机配合，将传动桥架部分吊起使行走轮架**轨道上，并调整齿轮与齿条的间隙，另一侧与中心转盘对接，连接紧固螺栓。
4、溜槽部分安装
原割下的一段溜槽支架用25吨吊机吊起，一头与原溜槽支架对接并焊接牢固，连接部位加筋板或角钢，另一侧与中心部分对接固定。新溜槽分段吊入溜槽支架内，对接处满焊。通知选矿厂安排民工贴铸石板。**后制作两道隔筛（隔筛处加装踏步），溜槽隔筛处用δ6—δ8的钢板加高500mm，长3米；更换走桥
6、上大井楼体更换网格形踏步、护栏
7、周边的齿条、钢轨根据池中心点重新调整、固定，基础处理
8、底流放矿阀顶水阀更换，套管检查更换
9、传动架部分拉筋腐烂更换加固
10、溢流管包箍拉筋更换
11、清理大井内施工杂物，
12、电气接线恢复。
3.3.5试车
1、对大修的设备及所有配套设施进行系统检查。
2、各部连接螺栓是否齐全、紧固。
3、各部润滑是否良好。
4、空试4小时：检查轴承温升不超过60℃，电机电流正常。
5、重试8小时：各轴承温升不超过60℃，电机电流正常，各连接管路及下矿溜槽无漏水、漏矿、畅通。
3.3.6技术要求
1、拆到转盘座时进行标高，并标记转盘座方向。地脚螺栓进行正对接并加斜筋加固。
2、转盘轴承面应水平，转动部分转动灵活，安装完毕后在转盘座下部的中心支柱上面用高标号水泥抹成斜面以利浓缩液体流出。
3、支辊与钢轨、传动齿轮与齿条有良好的接触。
4、 进料和排料系统完好，管道畅通无渗漏。
5、中心桶、杷架牢固。
6、中心桶下框架下平面与大井水泥面**低拐角处的垂直距离为640mm。
7、大、小杷杆上耙齿与地面的高度均为100mm—150mm。
8、各传动处润滑良好，螺栓紧固。
3.4常见故障处理
表1-1 1#Φ50米精矿浓缩机平面轴承故障案例
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题 目 |
1#Φ50米精矿浓缩机平面轴承故障 |
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类 别 |
意外故障 |
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发生时间 |
2008年3月份 |
地 点 |
梅山选矿厂精尾车间1#大井 |
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事件背景 |
（事件背景与过程的概括性描述） |
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（图示区） |
|
（事件故障有关设备的工作原理） |
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事件分析 |
（本事件故障涉及的基础理论知识）（原理、主要元器件、规范、标准） |
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（分析导致事件发生的可能原因） |
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（需要进一步对现场进行的勘察）（内容、方法、步骤） |
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（对故障分析的思路） |
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事件处理 |
（事件故障排查处理的步骤和方法） |
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（事件故障排查处理中要注意的事项） |
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事件结论 |
（归纳引起事件的主要原因） |
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事件教训 |
（由事件引出的启示、经验和教训） |
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问题与思考 |
（指导受训者学习与深入研究的导论）
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