选矿厂破碎系统三种技改方案与经济分析

某铅锌矿选矿生产厂家，设计处理能力为180~200万t/a，受供矿条件限制（铜、铅锌、铁矿交替供矿），年实际处理能力仅达到120万t/a。随着采矿方法的改进，进一步提升矿山的采矿能力；另一方面，该矿山对供矿方法和供矿制度进行提升，选厂的供矿能力将会提高20%左右，达到150万t/a的供矿水平。但是，该选厂的破碎生产线于2002年投产，已运行了10多年，破碎生产线设备老化程度严重，自动化水平较低，设备配置不合理且难以满足生产的需求，生产成本过高，因此有必要对现有的破碎生产线进行设备改造和技术提升。

一、破碎车间设备配置现状

选厂的破碎车间处理流程为三段一闭路的破碎流程，粗碎设备为一台颚式破碎机，中碎设备为一台圆锥破碎机，细碎为两台圆锥破碎机，闭路循环筛分设备选用的是圆振动筛。

二、生产线破碎流程处理能力分析

1、振动筛生产能力

振动筛处理能力受筛子类型、筛孔尺寸和给料性质等因素的影响，经过计算得出振动筛处理能力约500t/h。

2、破碎筛分数量流程分析

根据年达产处理量180万t/a对生产线破碎设备进行分析，破碎车间的工作制度采用连续工作制，采用三班两倒的工作方式，日作业时间20h，年作业时间320d，破碎车间生产能力约为280t/h。

生产线在目前供矿能力（120万t/a）下，单位处理能力为180t/h，则现有破碎流程的闭路循环量为230t/h，细碎配置的两台圆锥破碎机基本能够满足生产要求。但在设计能力的条件（180万t/a）下，闭路循环量高达408t/h，一方面，筛上入料量达到680t/h，振动筛基本为满负荷生产；另一方面，每台细碎圆锥破碎机通过量达到204t/h，圆锥破碎机的设计处理能力约为230t/h，因此通过量达到了其处理能力的90%。因此破碎生产线达产存在细碎设备能力不足的缺陷，此外细碎圆锥破碎机的破碎产品的粒度偏大，这必然增加了磨浮生产成本。而且，原破碎生产线破碎设备老化，自动化控制程度低，生产效率低下，操作人员劳动强度大，日常生产成本高，因此很有必要对细碎设备进行技术改造。

三、细碎设备技改方案分析

受益于采矿方法日益改进，选厂的供矿能力将达到150万t/a的供矿水平，技改的原则为与设计供矿能力匹配，留一定的增扩产余量。细碎是原生产线生产能力提升瓶颈，针对细碎环节，提出了三种技术改造方案：

方案1：保留一台原生产线的细碎圆锥破碎机作为备用，把细碎流程的其中一台圆锥破碎机更换为红星生产的PYD900圆锥破碎机，设计使用寿命20年。PYD900破碎产品中细粒级产品多，因此可将振动筛的筛孔尺寸从原有的20mm更改为16mm。

方案2：将细碎流程中圆锥破碎机全部更换为PYD900，一台工作，一台备用，确保不间断生产，筛网尺寸调整到16mm左右，由于更换了两台PYD900圆锥破碎机，日常生产启动一台PYD900即可满足生产要求，细碎设备的使用寿命可延长到30年。

方案3：继续维持目前生产线的设备配置，在细碎圆锥破碎机使用寿命（按剩余寿命n=10年核算）终了再进行设备更换改造，改造费用500万元。

四、技术改造经济技术分析

1、各技改方案的现金流量分析

方案1：原破碎流程经过技术改造后，入球磨粒度可由-20mm降低到-16mm，这将大大降低球磨成本。单台球磨机处理能力将提高0.66~0.8t/h，节省电耗约1.34~2kW·h/t原矿，则每年节约电耗成本120万元/a，可将电耗节约成本值视为该技改方案的现金流入。另一方面，球磨机钢球单耗能降低0.05~0.08kg/t原矿，则每年钢耗成本将节约20~25万。技改方案实施后，设备更换和安装费用、新设备的日常维护保养费用视为该方案的现金流出。现金净流入（出）值按两者差值核算。

方案2：原破碎流程细碎设备全部更换为效率高的细碎圆锥破碎机，破碎流程粗中碎设备难以满足两台PYD900满负荷生产，这样配置的目的是在一台PYD900圆锥破碎机进行月底检修时，可开启另一台PYD900圆锥，确保正常生产。该技改方案可轻松完成年180万t的作业任务。另一方面，两台PYD900的备件可通用，可节约备件库存。细碎圆锥非满负荷生产，因此该技改方案细碎圆锥破碎机的使用寿命可延长到30年。

2、各技改方案经济技术分析

以上技改方案的使用寿命不同，比较寿命期不同的方案优劣时，应该考虑各方案寿命期小公倍数为止的实际可能发生的现金流量。为了简化，通常总是假定第一个寿命期以后的各寿命期所发生的现金流量与第一周期完全相同地循环着，然后求出其近似解后再进行方案比选。

对比结果表明，显然技改方案一远优于其它两种技改方案；方案二由于初期投资过大，细碎设备的处理能力没有和整条生产线处理能力匹配，难以发挥PYD900破碎产品粒级细的技术优势；另一方面，忽略了由PYD900自动控制程度高带来的管理成本、人工成本减少等隐性收入的影响。随着矿山采矿能力和供矿能力的提高，将改变目前的现金流量，可能影响经济方案的比选结果，需要进一步技术经济分析。

随着破碎技术的进步，破碎设备将替代原低效的破碎设备。采用成熟的破碎工艺，加大破磨流程中破碎工作比重，降低入磨粒度，可大幅降低选矿厂单位矿石能耗，提高矿山企业经济效益，体现了“多碎少磨”技术优点。