барабанный сгуститель

Когда слышишь ?барабанный сгуститель?, многие сразу представляют себе простой цилиндр, где шламы оседают, а мешалка крутится. На деле, это один из самых капризных и недооцененных узлов в цепочке обезвоживания. Основная ошибка — считать его ?неинтеллектуальным? аппаратом, который работает сам по себе. Отсюда и куча проблем: то перегрузка по твердому, то плохая продувка, то некондиционный кек на выходе. Я сам долго думал, что главное — правильно подобрать диаметр и угол конуса. Оказалось, что это лишь верхушка айсберга.

Где тонко, там и рвется: типичные узлы проблем

Возьмем, к примеру, привод и раму. Казалось бы, что тут сложного? Но на одном из старых комбинатов постоянно был перекос рамы из-за неравномерной осадки фундамента. Барабан вибрировал, подшипники вылетали раз в полгода. Стандартное решение — усиливать фундамент. Но мы пошли другим путем: поставили сгуститель на регулируемые опоры с гидравлическими домкратами. Раз в месяц замеряли уровень и корректировали. Выход из строя сократился в разы.

Еще один бич — система подачи флокулянта. Ее часто выносят за скобки, как вспомогательную. А ведь от равномерности и точности дозировки зависит все. Видел случаи, когда флокулянт лился ручьем в центр барабанного сгустителя, а по краям шлам шел вообще без реагента. В итоге — зоны переуплотнения и ?плывущие? островки в центре. Пришлось городить кольцевой распределитель с дозирующими форсунками. Не идеально, но уже лучше.

И, конечно, автоматика. Или ее видимость. Многие ставят датчики уровня и плотности, но сигналы с них либо никто не смотрит, либо они врут из-за налипаний. Самый живой пример — ультразвуковой датчик уровня, который за месяц покрывался таким слоем шлама, что показывал ?пустой бак?. Приходилось чистить чуть ли не вручную. Перешли на радарные, но и там свои нюансы с пеной.

Неочевидная связка: сгуститель и магнитная сепарация

Вот здесь начинается самое интересное. Традиционно барабанный сгуститель стоит где-то в хвосте процесса, после магнитных сепараторов. Но если воротить шламы с плохо отделенными магнитными фракциями, то и сгущение будет неэффективным. Мы как-то получили задачу повысить плотность кека на одной фабрике. Крутили настройки сгустителя, меняли флокулянты — результат мизерный.

Стали разбираться и выяснили, что перед сгустителем стоял устаревший магнитный колонный сепаратор. Он плохо отмывал немагнитные частицы, и они шли в сгуститель, мешая осаждению магнетита. Решение пришло со стороны. Коллеги из ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии (их сайт — jinken.ru) как раз продвигали свою технологию полной автоматической промывочной магнитной сепарации. Они утверждали, что их установка может заменить и колонные сепараторы, и даже барабанные магнитные сепараторы в некоторых контурах, давая на выходе более чистый магнитный концентрат.

Мы решили рискнуть и поставить их промывочный сепаратор перед нашим сгустителем. Не буду скрывать, были сомнения. Но результат удивил: нагрузка на барабанный сгуститель по твердому снизилась, а качество осаждения улучшилось, потому что в шламах стало меньше мелкой пустой породы. Это был тот редкий случай, когда проблема решилась не ?по месту?, а пересмотром предыдущей стадии. Компания Цзинькэнь, как крупный китайский производитель обогатительного оборудования, делает ставку на комплексные физические технологии — от электромагнетизма до гидравлической пульсации. И, судя по нашему опыту, не зря.

Провалы, которые учат больше, чем успехи

Был у меня один печальный опыт на небольшом руднике. Нужно было интенсифицировать работу старого барабанного сгустителя. Решили, по совету одного ?спеца?, поставить более мощный мотор и увеличить скорость вращения мешалки. Логика была проста: лучше перемешивание — лучше флокуляция. На деле же мы получили вихрь в центре, который разбивал хлопья, и весь мелкодисперсный материал уходил в слив. Концентрат стал жидким, как суп. Пришлось срочно откатывать изменения.

Этот случай заставил глубоко задуматься о гидродинамике внутри аппарата. Оказалось, что для каждого типа пульпы есть своя оптимальная скорость сдвига, которую нельзя превышать. Слепое увеличение мощности привода только вредит. После этого я всегда сначала делаю лабораторные тесты на вискозиметре и только потом лезу в железяки.

Другой провал связан с материалами. На кислых шламах поставили сгуститель с обычной резиновой футеровкой. Через три месяца она начала отслаиваться кусками, забивая сливные насосы. Перешли на более стойкую, на основе полиуретана, но и она требовала регулярного осмотра. Вывод: химический состав пульпы — это первое, что нужно смотреть перед модернизацией или выбором нового оборудования.

Мелочи, которые решают все

Часто эффективность упирается в детали, которые в каталогах даже не упоминаются. Например, форма лопастей мешалки. Стандартные прямые лопасти хорошо подходят для гомогенизации, но плохо для транспортировки уплотненного шлама к разгрузочному отверстию. Мы экспериментировали со спиралевидными лопастями, и выгрузка пошла стабильнее, без ?зависаний?.

Еще одна мелочь — система промывки. Вернее, ее отсутствие. Когда нужно остановить сгуститель на ремонт, выгрузить весь кек — это адский труд. Внедрили систему водяных форсунок высокого давления по периметру желоба. Теперь перед остановкой включаем их, и они смывают налипший осадок прямо в бак, откуда его уже легко откачать. Просто, но как же облегчает жизнь.

И, конечно, визуальный контроль. Никакая автоматика не заменит глаз опытного оператора. Приучил ребят каждый обход заглядывать в смотровые окна (их, кстати, тоже нужно правильно расположить) и оценивать характер поверхности пульпы, цвет слива. Часто именно такие наблюдения помогают поймать проблему до того, как она отразится на показателях.

Взгляд в будущее: интеграция, а не изоляция

Сейчас тренд — это не отдельные аппараты-герои, а связанные технологические цепочки. Барабанный сгуститель перестает быть черным ящиком в конце линии. Его данные по плотности, уровню, расходу флокулянта должны в реальном времени анализироваться вместе с данными с сепараторов, фильтров, дробилок.

На том же проекте с оборудованием от Цзинькэнь мы пробовали закольцевать их систему управления промывочным сепаратором с нашей системой управления сгустителем. Идея была в том, чтобы при ухудшении качества концентрата на выходе из сепаратора автоматически корректировалась доза флокулянта на сгустителе. Получилось не сразу, были проблемы с протоколами связи, но в итоге наладили. Пусть примитивную, но обратную связь.

Опыт китайских коллег, чье оборудование, как указано в описании ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии, работает на более чем 90% магнитных железорудных рудников в Китае и экспортируется по всему миру, показывает важность такого комплексного подхода. Они изобрели технологию электромагнитной сепарации-промывки, которая заменяет целый каскад аппаратов. Возможно, следующей эволюцией станет интегрированный модуль ?сепарация-сгущение?, где процессы будут оптимизированы друг под друга изначально, а не постфактум, как это часто бывает сейчас.

Так что, размышляя о барабанном сгустителе, уже нельзя думать только о нем. Нужно смотреть, что к нему приходит и что от него уходит. И иногда самое правильное решение — не чинить его, а наладить работу у соседа по технологической цепочке.