一种长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统的制作方法

[0001]
本申请涉及长距离铁精矿管道输送技术领域，更具体地说，涉及一种长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统。


背景技术：

[0002]
常规长距离输送方法采用低浓度连续输送，即铁精矿全天持续输送至尾站。在生产中整个系统连续运行，在矿量较少时，只能低浓度(如60％)输送。低浓度连续输送，对管道磨损大，运行时间长，单位铁精矿能耗高，水消耗大，整体运行成本高。
[0003]
综上所述，如何降低铁精矿的输送成本，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

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有鉴于此，本申请的目的是提供一种长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统，其提高管道输送浓度，利用电费峰谷电价差，降低电费，降低输送成本。
[0005]
为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
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一种长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统，包括浓缩大井、搅拌槽、矿浆管道、驱动泵和控制系统；所述浓缩大井的出料口与所述搅拌槽的进料口连接，所述搅拌槽的出料口与矿浆管道的进料口连接，所述矿浆管道的出料口用于与尾站连接，所述驱动泵设于所述矿浆管道并驱动铁精矿流动，所述控制系统与所述驱动泵电连接，所述控制系统用于在预设电价高峰时段控制所述驱动泵关闭，并在预设电价低谷时段和/或预设电价平时段控制所述驱动泵启动。
[0007]
可选的，所述搅拌槽有两个。
[0008]
可选的，每一所述搅拌槽的直径为14米，高度为14米。
[0009]
可选的，所述驱动泵为隔膜泵。
[0010]
可选的，所述预设电价高峰时段包括7时至11时和19时至23时。
[0011]
可选的，所述搅拌槽的出料口的输送浓度大于65％。
[0012]
可选的，所述搅拌槽的出料口的输送浓度为67％。
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通过上述方案，本申请提供的长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统的有益效果在于：
[0014]
本申请提供的长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统包括浓缩大井、搅拌槽、矿浆管道、驱动泵和控制系统；浓缩大井的出料口与搅拌槽的进料口连接，搅拌槽的出料口与矿浆管道的进料口连接，矿浆管道的出料口用于与尾站连接，驱动泵设于矿浆管道并驱动铁精矿流动，控制系统与驱动泵电连接，控制系统用于在预设电价高峰时段控制驱动泵关闭，并在预设电价低谷时段和/或预设电价平时段控制驱动泵启动。本申请利用不同时间段电价的差异，有针对性地避开电价峰值期，实现移峰填谷输送，最大限度地降低管道输送电耗。
附图说明
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为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
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图1为本申请实施例提供的一种长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统的结构示意图。
[0017]
图中的附图标记为：浓缩大井1、搅拌槽2、驱动泵3、尾站4。
具体实施方式
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下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0019]
请参考图1，本申请提供的长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统包括浓缩大井1、搅拌槽2、矿浆管道、驱动泵3和控制系统。
[0020]
搅拌槽2的进料口与浓缩大井1的出料口通过管路或者其他物料输送装置连接，搅拌槽2的出料口与矿浆管道的进料口连接。搅拌槽2有一定的容积，可以对浓缩大井1排出的物料进行存储。搅拌槽2的数量根据实际需求进行选择，可以具体设置两个。搅拌槽2的规格根据实际需求进行选择，例如，每一搅拌槽2的直径为14米，高度为14米。
[0021]
矿浆管道用于将搅拌槽2中的物料输送至尾站4。矿浆管道的出料口用于与尾站4连接。
[0022]
驱动泵3设于矿浆管道的端部或者矿浆管道的中间，驱动泵3启动后可以驱动铁精矿在矿浆管道中流动。在实际使用时，驱动泵3可以具体采用隔膜泵。
[0023]
控制系统与驱动泵3电连接，控制系统用于在预设电价高峰时段控制驱动泵3关闭，并在预设电价低谷时段和/或预设电价平时段控制驱动泵3启动。预设电价高峰时段、预设电价低谷时段和预设电价平时段的具体时间段根据各地峰谷分时电价政策具体确定，预设电价高峰时段一般包括7时至11时和19时至23时两个时间段，一天内预设电价高峰时段一般为八小时。
[0024]
进一步的，在一个实施例中，为了优化长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统的使用效果，优选搅拌槽2的出料口的输送浓度大于65％，更优选搅拌槽2的出料口的输送浓度为67％。相对于现有技术，高浓度输送对管道磨损小，单位铁精矿能耗低，水消耗小，整体运行成本低。
[0025]
进一步的，在一个实施例中，为了优化长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统的使用效果，还可以设置液位检测装置，液位检测装置与控制系统电连接，液位检测装置检测搅拌槽2内的矿浆液位，并在矿浆液位达到预设液位时向控制系统发送到位指令，控制系统在接收到到位指令时，即使当前时间处于预设电价高峰时段，仍然控制驱动泵3启动，防止搅拌槽2空间不足，无法继续容纳矿浆。
[0026]
本申请提供的长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统的工作方式如下：
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在工作过程中，铁精矿通过浓缩后，打入搅拌槽2储存，并保证搅拌槽2底流达到67％的输送浓度。矿浆给入驱动泵3后输送至尾站4。因高浓度输送干矿量大，高浓度输送不能满足连续输送要求，因此利用预设电价高峰时段，控制系统控制驱动泵3关闭，停止输送，将铁精矿储存于两个搅拌槽2中，搅拌槽2为直径14m，高度14米，有效储量矿6000吨以上，储矿时间8小时以上。正好与避峰时间相吻合。搅拌槽2存储一段时间后，控制系统控制驱动泵3启动，高浓度输送，若再次处于预设电价高峰时段，则再停车输送。
[0028]
由上述实施方式可以见，本申请提供的长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统的有益效果在于：
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长距离管道输送具有运输成本低，清洁环保，高效等优点。现有技术中采用低浓度连续输送，本申请采用高浓度避峰间断输送方式，针对矿山矿量减少或铁精矿需求减少等原因，所造成的精矿输送量大幅减少，以及造成的管道输送系统矿量与设计值的差异，利用电价峰值和谷值电价差，采用峰值停车备矿、谷值运行，移峰填谷，实现低能耗、低水耗输送、清洁高效低成本输送的目的。同时试验成功长距离管道带矿停车、带矿直接启动新方法，是保证长距离管道输送间断输送的核心。
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为了更清楚的理解本申请提供的长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统的节能效果，本申请提供的一实施例中，还对节能效果进行数据化说明：
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(1)主要技术参数
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表1密地精矿长距离精矿管道输送设计参数
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序号项目数量1年最大输送量，万t/a5502全年作业时间，(h/a)79203设计小时最大输送运输能力，t/h69.444固体比重，t/m34.625设计小时最大输送矿浆量，m3/h558.166设计输送浓度，重量百分比，wt％63～677颗粒粒度，
–
74μm(-200目)含量55％8矿浆输送流速，m/s1.82～2.079起始点地面标高，m107410终端搅拌槽地面标高，m1064.511管线长度，m14000
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(2)不同产量时，矿浆浓度计算
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密地选矿厂铁精矿管道输送系统原设计输送能力为550万吨/年。因受铁精矿市场价格、矿山来矿性质波动及实际对选矿厂铁精矿的需求量等因素影响，密地选矿厂铁精矿产量约460-480万吨/年，因矿量减少，输送浓度降低，进行低浓度连续输送和高浓度间断避峰输送对比。
[0036]
表2不同产量条件下矿浆浓度、管道输送流速计算表
[0037][0038]
从表2可以看出：不同产量下的浓度介于58％和67％之间，铁精矿管道输送流速均大于临界淤积流速0.2至0.3m/s左右，满足连续稳定输送要求。但输送浓度、输送流量相差较大。
[0039]
(3)不同产量条件下，运行参数计算
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对不同产量条件下，矿浆酸碱度、主泵出口压力、电机频率、运行数量等运行计算，见表3。
[0041]
表3不同产量条下管道输送系统运行参数
[0042][0043]
从表3可看出：当铁精矿产量在460-480万t/a，连续运行浓度为59-60％，流量为529-535m3/h，矿浆ph值为11，流速为1.94-1.96m/s，主泵压力3.56-3.68mpa，主泵频率38-39hz，主泵运行2台。如采用67％高浓度运行，输送干矿量大幅增加，ph下降，流量和流速降低，给矿频率降低，单位成本及对管道的磨损均有较大的益处。
[0044]
(4)运行电单耗计算
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因低浓度输送需要的水量大，流速快，吨精矿输送成本高，同时回水量大，因此低浓度输送成本相对较高，理论计算见表4。
[0046]
表4低浓度与高浓度输送电单耗对比计算表
[0047][0048]
从表4计算表明，低浓度输送时，主泵功率增加63kw，输送电单耗增加0.39kwh/t，增加14.08％。按年输送480万吨精矿，电价0.5元计算，年费用高93.6万元。
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(5)避峰输送电价差效益计算
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结合地方政府制定的电价差异优惠政策，有针对性地避开电价峰值期进行管道输送，最大限度地降低管道输送电单耗。峰段早7:00-11:00及晚19:00-23:00，电价为0.768元/度；谷段晚23:00-次日早7:00，电价为0.192元/度；电价差为0.576元/度。低浓度连续输送和高浓度避峰输送年运行时间减少1131.542小时，管道输送总功率按2500kw，年费用节约162.94万元。
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综上，本申请中高浓度避峰间断输送与现有技术中低浓度输送连续输送相比，按年输送480万吨铁精矿，年节约成本共计256.54万元。
[0052]
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
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以上对本申请所提供的长距离铁精矿管道高浓度避峰间断输送系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。