圓筒混合機(jī)和制粒機(jī)的改造

楊文龍 蘇致遠(yuǎn)

作者通聯(lián)：白銀有色金屬公司第三冶煉廠 甘肅白銀市730900

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一、概述

圓筒混合機(jī)、制粒機(jī)是有色冶金生產(chǎn)中原料制備的關(guān)鍵設(shè)備，用于將不同品位精礦、水分和各種冶煉物料混合均勻?；旌?、制粒效果的好壞對(duì)料層透氣性有著直接影響，對(duì)冶煉的后續(xù)工序以及操作起著至關(guān)重要的作用。

第三冶煉廠燒結(jié)機(jī)備料系統(tǒng)采用兩段混合，兩段混合設(shè)備結(jié)構(gòu)基本相同，均由傳動(dòng)裝置、筒體、擋輪、托輪、進(jìn)料和排料裝置、噴淋裝置、刮料裝置、襯板、揚(yáng)料板等組成（圖1）。第一段以混合為主，制粒為輔，把嚴(yán)格按照工藝要求配好的精礦、返粉、石灰石、煙塵、電塵、水分進(jìn)行有效均勻混合，所用設(shè)備稱為圓筒混合機(jī)。第二段以制粒為主，混合為輔，設(shè)備稱為圓筒制粒機(jī)。2800mm×6200mm 圓筒混合機(jī)采用充氣膠輪摩擦傳動(dòng)，筒體內(nèi)采用超高分子聚乙烯襯板；2800mm×9000mm 圓筒制粒機(jī)采用實(shí)心膠輪摩擦傳動(dòng)，筒體內(nèi)采用含油尼龍襯板，兩圓筒襯板均采用在筒體內(nèi)壁焊接螺栓固定法。

二、存在問(wèn)題及分析

1.圓筒混合機(jī)缺少低端擋輪

圓筒混合機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，為防止筒體下竄，需通過(guò)調(diào)整膠輪，使之對(duì)筒體產(chǎn)生向上的摩擦力，克服由筒體自重（包括運(yùn)輸物料重量）而產(chǎn)生的下滑力。但在實(shí)際調(diào)整過(guò)程中很難使向上摩擦力與向下下滑力平衡，所以在日常運(yùn)行中，筒體會(huì)出現(xiàn)上竄或下滑的不正常運(yùn)行狀態(tài)，而原設(shè)計(jì)中只有防止筒體下滑的高端擋輪，而沒(méi)有防止筒體上竄的低端擋輪，且筒體加強(qiáng)筋板與膠輪間隙較小，一旦發(fā)生此現(xiàn)象容易造成膠輪異常磨損（加強(qiáng)筋板磨膠輪側(cè)面），嚴(yán)重時(shí)甚至破損。導(dǎo)致生產(chǎn)流程中斷，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

2.圓筒混合機(jī)充氣膠輪故障頻發(fā)

圖1 圓筒混合機(jī)結(jié)構(gòu)

圓筒混合機(jī)和制粒機(jī)盡管都采用膠輪摩擦傳動(dòng)，但使用中發(fā)現(xiàn)，圓筒混合機(jī)膠輪部分故障遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于圓筒制粒機(jī)。主要因?yàn)槌錃饽z輪對(duì)于每個(gè)輪胎氣壓要求較高，一般在0.67～0.7MPa，但實(shí)際使用過(guò)程中，由于各個(gè)膠輪的充氣壓力存在一定差異，造成每個(gè)膠輪的載荷分配不均衡，承受載荷過(guò)大的膠輪，磨損加快，導(dǎo)致爆裂；承受載荷過(guò)小的膠輪，則會(huì)與圓筒間產(chǎn)生滑動(dòng)，造成動(dòng)力損失。而且膠輪充氣壓力的差異還會(huì)導(dǎo)致圓筒運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)沖擊，對(duì)膠輪、筒體焊縫、齒式聯(lián)軸器、減速機(jī)等產(chǎn)生嚴(yán)重的負(fù)面影響。如上所述，內(nèi)胎一旦缺氣、漏氣或破損要馬上停車處理，外胎有嚴(yán)重破損時(shí)也須立即停車處理；而圓筒制粒機(jī)使用實(shí)心膠輪，避免了充氣膠輪的缺點(diǎn)，從成本、維修等方面明顯優(yōu)于充氣膠輪。

3.揚(yáng)料板數(shù)量設(shè)計(jì)不合理

圓筒混合機(jī)、制粒機(jī)揚(yáng)料板數(shù)量設(shè)計(jì)不合理，使得混合、制粒效果都較差，而且圓筒混合機(jī)襯板磨損嚴(yán)重，圓筒制粒機(jī)粘著嚴(yán)重。

4.襯板及揚(yáng)料器與筒體安裝方式不合理

圓筒混合機(jī)和制粒機(jī)襯板及揚(yáng)料器的安裝如圖2 所示，襯板及揚(yáng)料器是通過(guò)焊接在筒體內(nèi)壁的螺栓進(jìn)行連接的。此種固定方式存在問(wèn)題如下。

圖2 襯板及揚(yáng)料器安裝示意圖

（1）圓筒混合機(jī)和制粒機(jī)物料中存在水分，在長(zhǎng)期使用中由于腐蝕或銹蝕，容易造成螺栓與螺母副連接失效，螺絲銹死，在更換襯板及揚(yáng)料器時(shí)，需用氣割吹掉，才能將損壞襯板拆除。襯板及揚(yáng)料器材料為超高分子聚乙烯，遇到高溫時(shí)會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，而且筒體內(nèi)空間相對(duì)封閉，對(duì)作業(yè)人員健康造成威脅。

（2）當(dāng)筒體中的水或稀料進(jìn)入襯板與筒體夾層時(shí)，容易造成襯板鼓包，鼓包到一定程度后受刮料板作用，導(dǎo)致襯板起角或脫落，進(jìn)一步腐蝕固定螺栓的焊縫，筒體內(nèi)壁也會(huì)積料。在重新焊接螺栓時(shí)，必須先用氣割吹掉舊螺栓，再用拋光機(jī)或電鏟將筒體內(nèi)壁積料、腐蝕部分清理干凈，然后定位焊接。不僅清理工作量大，而且由于幾次對(duì)該固定部分進(jìn)行氣割，難以保證焊接質(zhì)量。

5.排料裝置下料溜子易積料對(duì)筒體磨損嚴(yán)重

排料裝置結(jié)構(gòu)如圖3 所示，當(dāng)圓筒混合機(jī)和制粒機(jī)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在圖中A 與B 處物料將慢慢堆積，隨著時(shí)間的推移，A、B 兩處堆積的物料將進(jìn)入C 處，使C 處易漏料，而A、B、C 三處所堆積的物料都對(duì)筒壁造成磨損，使筒壁磨薄、磨短，不僅縮短了筒體使用壽命，還使低端襯板易脫落，且加劇了C 處物料的灑落，不僅惡化了現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，而且增加了工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖3 排料裝置結(jié)構(gòu)

6.噴淋裝置達(dá)不到工藝要求

圓筒混合機(jī)和制粒機(jī)均設(shè)置了噴淋裝置，對(duì)于圓筒混合機(jī)，應(yīng)保證從高端到低端水的加入量應(yīng)逐漸減少，并噴在筒內(nèi)料坡的中部，效果較好；圓筒制粒機(jī)加水的目的是為了調(diào)整混合料的濕度，以期獲得較好的制粒效果，因此噴水應(yīng)成細(xì)滴，力求均勻。但無(wú)論是制粒圓筒還是混合圓筒，噴淋裝置一是孔徑太大，甚至有時(shí)為了方便，用氣割或電焊加工噴水孔，使孔徑大小不一；二是噴水孔布局不合理，達(dá)不到工藝要求。

三、技術(shù)改造

（1）在圓筒混合機(jī)低端增加一個(gè)擋輪，有效防止圓筒混合機(jī)在運(yùn)行中上竄，避免膠輪異常磨損，大大提高了圓筒混合機(jī)設(shè)備作業(yè)率。

（2）根據(jù)圓筒混合機(jī)和制粒機(jī)兩種膠輪摩擦傳動(dòng)的運(yùn)行情況，更換圓筒混合機(jī)充氣膠輪為相同安裝尺寸的實(shí)心膠輪，實(shí)際使用表明，膠輪磨損明顯減少，使用壽命延長(zhǎng)，設(shè)備故障減少。

（3）為增強(qiáng)圓筒混合機(jī)和制粒機(jī)的混合、制粒效果，保證物料在筒體內(nèi)不斷翻動(dòng)，筒體內(nèi)必須設(shè)置揚(yáng)料板，揚(yáng)料板合理設(shè)置，不但可改善混合、制粒效果，還可減少物料對(duì)圓筒內(nèi)壁的磨損，假若長(zhǎng)期能使筒體內(nèi)壁適當(dāng)掛上一層物料，則可大大延長(zhǎng)筒體襯板和揚(yáng)料板的使用壽命?？偨Y(jié)以往多次試驗(yàn)和改造的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)揚(yáng)料板安裝尺寸和安裝數(shù)量重新進(jìn)行了設(shè)計(jì)。針對(duì)粘著嚴(yán)重問(wèn)題，改原來(lái)18 排揚(yáng)料板為14 排。

（4）為便于更換襯板，提高襯板固定的可靠性，降低維修強(qiáng)度，改圓筒混合機(jī)和制粒機(jī)襯板內(nèi)壁焊接螺栓固定的方式為鉆孔后用螺栓聯(lián)接固定方式（圖4）。在需要更換襯板或揚(yáng)料器時(shí)，只需在筒體外面將螺母卸掉即可，即使由于螺絲銹死等原因需要?dú)飧顣r(shí)，不會(huì)存在有毒物質(zhì)對(duì)作業(yè)人員的侵害，也減少了清理筒體內(nèi)壁和焊接工作量。

圖4 改造后的螺栓聯(lián)接固定方式

筒體鉆孔須注意的幾個(gè)問(wèn)題：①必須避開膠輪位置；②必須避開筒體加強(qiáng)筋板位置；③合理設(shè)計(jì)襯板沉孔尺寸，以防止物料對(duì)襯板固定螺絲的快速磨損。

（5）針對(duì)低端下料溜子易堆料而磨損筒體問(wèn)題，對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改造（圖5）。將溜子A、B 處鋼板垂直安裝，C 處水平部分去除，這樣避免物料的堆積，解決了對(duì)筒壁的磨損。

圖5 改造后排料裝置結(jié)構(gòu)

（6）為改善噴水效果，使物料和水能夠充分混合，禁止用氣割或電焊進(jìn)行加工，改用鉆孔；將原來(lái)大孔徑改為Φ1mm 孔徑，并增加孔的數(shù)量；根據(jù)混合與制粒的不同要求重新調(diào)整孔的布局。

四、改造效果

對(duì)圓筒混合機(jī)和制粒機(jī)的改造效果良好，不僅使設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，流程連續(xù)穩(wěn)定，現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境得到了巨大改觀，職工勞動(dòng)強(qiáng)度有效降低，而且提高了圓筒混合、制粒效果，物料的透氣性較好的滿足燒結(jié)工藝要求，為燒結(jié)工藝控制提供有力保證。