中细碎矿仓堵塞原因分析及成套助流装备研制_打印申报书.doc

冶 金 科 学 技 术 奖 申 报 书 一、项目基本情况 项目名称 中细碎矿仓堵塞原因分析及成套助流装备研制 主 要 完 成 人 章林,朱青山,王维勤,李雷,吉万健,陈于海,何晓华,方宗龙,吴佑俭,付永胜,刘健,杨俊,孙国权,代碧波,陈勇亮 主 要 完成单位 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司,马钢（集团)控股有限公司南山矿业公司,华唯金属矿产资源高效循环利用国家工程研究中心有限公司,金属矿山安全与健康国家重点实验室 单位名称 中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司 申报日期 2015-12-21 主 题 词 中细碎矿仓；堵塞机理；气动助流；机械破拱助流；自动化操控 学科分类 44085：矿山工程机械设计与制造技术； 44070：矿山安全技术； 44080：矿山电气工程； 专业评审组 地质矿山及资源组 任务来源 G自选 计划名称/编号 研制起止时间 2009-01-01至2014-12-31 用于生产时间 2013-09-20 奖励类别 A新成果 密级 无 专利情况 发明:2 实用新型:4 外观:0 专业组初评等级 评委会等级 授奖等级 二、项 目 简 介 项目名称： (项目所属科学技术领域、主要内容、特点及应用推广情况) 本项目属于矿山科学技术领域，包含矿山工程机械设计与制造技术、矿山电气工程与矿山安全技术。近年来，受钢铁行业低迷和国际铁矿石价格持续下跌的影响，国内矿山的经营遭受严峻考验。在此背景下，提高矿业的机械自动化程度，提高生产效率、降低劳动成本、杜绝安全事故，是矿山企业寻求可持续发展的重要途径。 本项目主要针对国内矿山普遍存在的中细碎矿仓内粉矿物料棚拱、粘结等造成的堵塞现象，实施现场勘查、方案设计与设备制造、工业试验等综合技术手段，实现了矿仓清理关键技术和装备的重要突破，建成了马钢南山矿业公司和尚桥铁矿矿仓清阻系统典型应用示范工程。 本项目研究的主要内容及形成的关键技术有：①通过对物料性质、矿仓结构、生产调节等因素的研究，确定了其对物料内、外摩擦力的影响规律，建立了矿仓内物料流动的力学模型和矿仓防堵的数学模型，为矿仓的结构设计、矿石配比提供了理论依据；②通过对黑色金属矿山、有色金属矿山的多种粉矿物料进行的试验研究，创造性地开发了“气动助流法”+“机械破拱助流法”的矿仓堵塞治理技术及其装备，工作介质采用低压空气，可使矿仓的有效容积利用率达到90%以上；③通过对矿仓内部堵塞形状、堵塞面积、易堵塞部位的研究，在仓内壁创造性地采用层状、环状、交错对流的喷射工艺，解决了物料粘壁、棚拱、局部集中振动影响矿仓强度等技术难题，均衡了矿仓生产；④采用“料位监测、反馈装置—数据转换、传输装置—可编程序控制器—控制箱”的自动监控技术，实现了系统高效、安全运行。 2014年9月，经安徽省科技厅组织的专家鉴定，本项目研究成果整体达到国际先进水平。 本项目累计申报专利12件，其中已授权发明专利2项、实用新型专利4项，获得2015年度安徽省科技进步三等奖和马钢技术创新成果二等奖各1项。 项目研究成果现已在马钢集团南山矿业公司、金钼股份百花岭选矿厂等几十个矿仓得到应用。项目实施后，马钢集团南山矿业公司和尚桥铁矿圆筒仓、缓冲仓、粉矿仓的有效使用容积均达到90%以上，实现了堵塞生产事故的零发生。共计新增产值35270.7万元，新增利税4575.5万元。 本项目研究成果不仅在金属矿山、非金属矿山的选矿工艺改造具有广阔的推广应用前景，同时自主创新的气动助流系统装备和工艺流程在煤炭、电力、钢铁、水泥等行业也有很好的借鉴价值。 三、详细内容及申报理由 1、立项背景(相关科学技术状况及其存在的问题) 本项目自2009年开始立项研究。 近年来，随着我国经济社会的快速发展，对矿产品的需求越来越大，国内各大中型矿山都在通过不断提高自身的机械化、数字化水平来提高矿产品产能。各类矿山的选矿厂都设有矿石储存仓，用于调节生产流程、分配矿石入选路径、调节入选矿量、均衡选矿过程。当矿石入仓后，由于其含水率、粒度、粒度组成、表面性状等物理因素不同，引起矿石同矿仓壁的摩擦力增大，因而矿石经常不能在自身重力作用下溜出矿仓，造成物料粘壁、棚料堵塞。选矿厂处理矿仓堵塞是一项十分危险而又困难的工作。当前各大矿山主要采用人工下仓清矿的方法来暂缓矿仓堵塞难题，由于作业条件差，劳动强度大，处理时间长，经常造成断矿，中断磨浮生产，成为制约选矿厂产能的一个重要因素；同时危险性大，安全事故频发