圓形堆取料機在雙閃項目中應(yīng)用及改造

（銅陵有色金屬集團股份有限公司金冠銅業(yè)分公司，安徽 銅陵 244000）

銅陵有色金冠銅業(yè)是繼美國科尼科特和山東祥光銅業(yè)后第三家采用Kennecott-Outotec閃速熔煉及閃速吹煉工藝的冶煉廠，簡稱“雙閃”。根據(jù)工藝要求需要將熔煉爐產(chǎn)生的冰銅通過水淬工序形成顆粒狀冰銅，這其中水淬后冰銅通過圓形堆料機存放在圓形堆場預(yù)脫水后再由其輸送至下游工序。這是該設(shè)備在國內(nèi)“雙閃”項目的首次應(yīng)用，通過對其在使用過程中遇到問題的一系列改造，該設(shè)備已更加適應(yīng)及滿足現(xiàn)場工況的使用要求。

1 圓形堆取料機的用途

圓形堆取料機在“雙閃”工藝中用于堆取水淬后的冰銅，具有實現(xiàn)連續(xù)人字形堆料及全面取料的堆取功能，能夠同時實現(xiàn)或分別完成堆料、取料作業(yè)，并在對冰銅的堆、取過程中實現(xiàn)混均及輸送。冰銅物料參數(shù)見表1。

表1 冰銅物料參數(shù)

圓形堆取料機型號為YDQ400/140/60，堆料能力400t/h（濕基），取料能力140t/h（濕基），設(shè)備工作制度345d/a，作業(yè)率95%，3班/d,8h/班。

2 圓形堆取料機結(jié)構(gòu)組成

2.1 結(jié)構(gòu)組成

圓形堆取料機主要由堆料系統(tǒng)和取料系統(tǒng)兩大部分組成。堆料系統(tǒng)主要有懸臂堆料皮帶、中心柱回轉(zhuǎn)機構(gòu)、液壓變幅機構(gòu)等組成；取料系統(tǒng)主要由橋梁、刮板輸送系統(tǒng)、料耙系統(tǒng)、端梁行走機構(gòu)及電控系統(tǒng)等組成，圓形堆取料機結(jié)構(gòu)見圖1。

2.2 冰銅的堆料與取料

（1）冰銅的堆料。堆取料機正常工作時堆料狀態(tài)則是堆料系統(tǒng)的懸臂皮帶布料端在料堆上以中柱為中心左右旋轉(zhuǎn)布料的同時，也在冰銅料堆的斜坡上隨坡起伏，往復(fù)布料。這樣一方面可避免高空拋料引起揚塵，另一方面也可最終實現(xiàn)連續(xù)多層傾斜復(fù)合形的料堆，從而達到料堆環(huán)形截面物料成分的均勻穩(wěn)定，使得取料系統(tǒng)能夠連續(xù)取得成分穩(wěn)定的冰銅，便于后續(xù)的閃速吹煉。

圖1 圓形堆取料機結(jié)構(gòu)示意圖

（2）冰銅的取料。取料系統(tǒng)是堆取料機另一個重要的組成部分，主要由料耙和取料刮板機組成。正常工作時，料耙在鋼絲繩牽引下貼近環(huán)形料堆端面，進行全端面貼合，在驅(qū)動油缸作用下，料耙左右往復(fù)移動，期間料耙上的耙齒將料堆端面的冰銅耙松，并使其順利下滑到堆場地面，從而被取料刮板輸送至中柱落料口下方的輸送皮帶上，輸送至冰銅磨。

3 圓形堆取料機運行過程中存在的問題及其改造

圓形堆取料機自“雙閃”項目投產(chǎn)后即已正式投入使用，通過試生產(chǎn)期間，該設(shè)備不斷磨合的同時，也暴露出一些問題，這些問題一定程度上制約著設(shè)備的能力，也限制了生產(chǎn)的能力，必須對其改造才能使其滿足現(xiàn)場的使用要求，下面將闡述主要存在的問題及相關(guān)改造過程。

3.1 存在取料效率低的問題及其改造

3.1.1 取料效率低的原因分析

圓形堆取料機使用初期出現(xiàn)取料效率低，一定程度上限制了設(shè)備的能力，對生產(chǎn)造成一定的制約。通過現(xiàn)場觀察及分析，造成這種情況主要有以下兩方面原因造成：①取料刮板尺寸設(shè)計過小，有漏料情況；②由于機架結(jié)構(gòu)尺寸限制，導(dǎo)致料耙運行空間受阻，料耙接觸物料面積不足，下料及刮板取料量不足。

3.1.2 改造過程

關(guān)于刮板漏料問題的改造,根據(jù)現(xiàn)場刮板運行情況，改變刮板結(jié)構(gòu)形狀與尺寸，即增大刮板的輸送能力，主要有以下兩方面改變：①刮板長度由原來1000mm增加至1200mm，寬度由原來200mm增加至240mm。②原刮板主體是平板形狀，現(xiàn)改為圓弧形狀，增加刮板帶走物料的容積量，同時還能抑制漏料。改造前后刮板結(jié)構(gòu)示意參見圖2和圖3。

圖2 改造前刮板結(jié)構(gòu)示意圖

圖3 改造后刮板結(jié)構(gòu)示意圖

現(xiàn)場取料量少另一方面原因是由于尾部機架結(jié)構(gòu)的限制，導(dǎo)致料耙行程不夠大，料堆上松料不夠多，相應(yīng)落入取料刮板內(nèi)物料受到限制，直接影響到刮板的取料量。

綜上我們將尾部支架改為整體式結(jié)構(gòu)，軸承座在鏈輪的內(nèi)側(cè)，其尺寸與中部刮板吊架接近，支架縱向?qū)挾却蟠蠼档?，這樣改造既不會影響料耙后行運動也不會對其產(chǎn)生干涉，克服了分體式支架的缺陷，大大提升了取料能力。

3.2 相關(guān)部件使用壽命短的問題及其改造

3.2.1 存在料耙支撐滾輪磨損大的問題及其改造

由于料耙角度調(diào)整超過原設(shè)計值，原有支撐滾輪結(jié)構(gòu)不適用，磨損速度快，使用壽命短。根據(jù)現(xiàn)場料耙實際運行及受力磨損情況分析，將料耙行走滾輪結(jié)構(gòu)形式由前期的淺溝槽三輪結(jié)構(gòu)改為單輪球形，改造后無論料堆安息角如何變化，角度甚至上升到55°～60°時，都能確保滾輪和軌道完好吻合且不發(fā)生水平位移以及脫軌、掉軌等情況，調(diào)整方便，深圓弧全貼合結(jié)構(gòu)，維修量大大降低。另外考慮增大滾輪強度，將滾輪單輪直徑由630mm改為800mm，且更換抗載荷能力更強的軸承。通過改造支撐滾輪的使用時間由原來6個月增加到現(xiàn)在24個月左右，使用壽命大大增加。

3.2.2 刮板鏈條軌道磨損大的問題及其改造

原設(shè)計刮板鏈條軌道為C型開式普通軌道，使用過程中刮板帶料容易將顆粒物料帶入軌道上且物料不易被帶出，造成刮板軌道顆粒磨損加劇，且得不到有效潤滑，軌道磨損量大，平均使用3個月左右就需要更換軌道。針對上述存在的問題，將C型軌道改為T型軌道，軌道上的刮板帶料可以及時排除，解決了軌道積料造成的潤滑狀態(tài)差以及顆粒磨損的問題，改造后軌道使用壽命可達到12個月以上。

3.3 其他使用過程存在的問題及其改造

3.3.1 尾輪張緊裝置改造存在的問題及改造

（1）存在的問題。取料機刮板機鏈條張緊原設(shè)計是通過在尾輪安裝的兩臺油脂油缸進行張緊，張緊時，往油缸內(nèi)打入油脂將尾輪張緊至合適的位置，通過油缸自帶單向閥鎖死油缸。但在使用過程中存在如下一些問題。①在張緊過程中，由于尾輪滑座卡塞或鏈條對尾輪拉力較大時，導(dǎo)致油缸不能頂動而達不到張緊效果，另張緊過程較繁瑣、耗時且不便利。②刮板鏈條在運行過程中經(jīng)常會出現(xiàn)單向閥失效或密封失效導(dǎo)致單側(cè)油缸漏油，導(dǎo)致尾輪兩側(cè)張緊長度偏移致使鏈條出現(xiàn)卡齒或脫齒等設(shè)備故障，對生產(chǎn)造成較大影響。③檢修中若需要松動刮板鏈條，該油脂油缸則起不到此作用。

（2）改造過程。針對油脂油缸張緊存在的問題，將油缸改為花蘭螺桿結(jié)構(gòu)，其主要由左、右旋螺紋的調(diào)節(jié)桿、螺母及拉桿組成，通過左、右旋螺紋的調(diào)節(jié)桿可張緊鏈條也可松動鏈條，張緊調(diào)整后可通過防松螺母進行放松。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，易加工，成本低，故障率低且調(diào)節(jié)及操作十分方便，目前現(xiàn)場正常使用已快兩年，完全克服了原設(shè)計存在的弊端。

3.3.2 集中潤滑存在的問題及其改造

（1）存在的問題。堆取料機原廠配套4臺多點電動油脂潤滑泵存在如下問題：①原配潤滑油泵不能對其工作狀況及油路堵塞等信息進行反饋，若巡檢不到位或不及時，油路故障不易發(fā)現(xiàn)。②原配潤滑油泵對潤滑脂的選擇性較小，如油脂的物理性質(zhì)有變化，容易造成油泵不出油，或量較少或管路堵塞，配套使用2#鋰基脂現(xiàn)場容易乳化變質(zhì)卻不能選擇其他潤滑脂。

（2）改造過程。對集中潤滑系統(tǒng)升級改造解決上述存在的問題已勢在必行，通過選型選用更加適應(yīng)現(xiàn)場需求的潤滑油泵，由PLC控制注油量及注油時間，并加有低油位信號反饋及某油路堵塞不通（管路超壓）的指示信號反饋，每個出油口都裝有壓力開關(guān)的電控信息反饋，告知操控人員及時處理。另將原紫銅管改為不銹鋼管，增強油管的使用可靠性。上述改造已在2017年3月份完成，目前已使用11個多月，使用效果良好，各潤滑點補油充分及時。

4 結(jié)語

圓形堆取料機雖然在試生產(chǎn)期間遇到了一些問題，如上述的取料效率低和部件磨損大等問題，但是通過我們不斷的實踐及經(jīng)驗積累總結(jié)，對其不適應(yīng)的地方進行加以改進，也達到了適應(yīng)工廠生產(chǎn)的需求。圓形堆取料機在國內(nèi)“雙閃”項目中雖屬首次使用，目前該設(shè)備在我廠已連續(xù)穩(wěn)定使用超過了5年，表明我們的改造是有效果的，其也是適應(yīng)及滿足冰銅這種物料的堆取過程的。

[1]王志偉.圓形堆取料機在銅閃速冶煉中的應(yīng)用.有色冶金設(shè)計與研究，2014.4.

[2]孟凡偉.金冠銅業(yè)閃速吹煉試生產(chǎn)實踐.有色冶金設(shè)計與研究，2015.10.