橡膠襯板在礦山破碎系統(tǒng)中的應(yīng)用

韓　勇　劉占波　裴正宇　韓國強(qiáng)

(河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司機(jī)電檢修分公司)

早在20世紀(jì)50年代，瑞典司克嘉(SKEGA)公司就和波立登礦業(yè)公司合作，開始了對橡膠襯板制作工藝的研究。20世紀(jì)60年代初，司克嘉公司制作的橡膠襯板在波立登礦業(yè)試用成功，從此橡膠襯板開始廣泛的應(yīng)用到水泥、建筑、陶瓷、化工和鐵礦選礦系統(tǒng)之中[1]。而破碎系統(tǒng)因礦石粒度較大、沖擊性強(qiáng)，多采用錳鋼襯板。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，制作工藝日趨成熟的橡膠襯板憑借自身優(yōu)異性能，已成為替代錳鋼襯板的新選擇，開始應(yīng)用到礦山破碎系統(tǒng)中。

1　錳鋼襯板和橡膠襯板的性能對比

研山鐵礦是河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司下屬子公司，所屬破碎系統(tǒng)共有104條皮帶機(jī)，各條皮帶機(jī)之間全部以給礦漏斗互連。在設(shè)計(jì)階段，綜合考慮鐵礦石硬度、破碎粒度和礦石運(yùn)輸量等因素，皮帶機(jī)漏斗均設(shè)計(jì)安裝襯板來增強(qiáng)漏斗使用壽命。自2011年投產(chǎn)以來，研山鐵礦一直在皮帶機(jī)漏斗內(nèi)部安裝使用錳鋼襯板。2017年河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司機(jī)電檢修分公司結(jié)合研山鐵礦破碎系統(tǒng)實(shí)際，研究制作出新型耐磨橡膠襯板。經(jīng)過在研山破碎系統(tǒng)現(xiàn)場試用，效果良好，下面從以下四個方面將錳鋼襯板和橡膠襯板的性能進(jìn)行對比。

1.1　使用壽命

作為生產(chǎn)單位，襯板的使用壽命是優(yōu)先考慮的選擇因素。經(jīng)過現(xiàn)場使用對比，同一規(guī)格的橡膠襯板在同一位置使用時，尤其是在中破碎之后的細(xì)料部分使用，壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通錳鋼襯板。

以研山鐵礦破碎系統(tǒng)SF1-2皮帶機(jī)為例，該皮帶機(jī)所屬漏礦車布料口使用的襯板規(guī)格為600 mm×150 mm×40 mm，對比試驗(yàn)中，該位置錳鋼襯板使用壽命為8 d(約130 h)；河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司機(jī)電檢修分公司制作的橡膠襯板使用壽命為18 d(約300 h)。

1.2　噪　音

隨著國家對環(huán)保工作的重視，改善非煤礦山作業(yè)環(huán)境也成為了國內(nèi)鐵礦管理的重點(diǎn)工作。錳鋼襯板屬于合金襯板，在使用過程中會因?yàn)槲锪献矒艉湍Σ廉a(chǎn)生噪音。橡膠襯板是一種高彈性材料，在使用過程中能夠有效吸收和緩解物料撞擊和摩擦產(chǎn)生的噪音，隔斷噪聲源的擴(kuò)散，從而有效的減少噪聲危害，對改善破碎系統(tǒng)作業(yè)環(huán)境、保護(hù)崗位工人身心健康有著明顯效果[2]。

以研山鐵礦破碎系統(tǒng)ZY2皮帶機(jī)為例，該皮帶機(jī)機(jī)頭漏斗使用的襯板規(guī)格為1 030 mm×300 mm×40 mm。在該皮帶機(jī)使用錳鋼襯板時，現(xiàn)場噪音檢測值為93 dB，而使用橡膠襯板后，噪音檢測值為82 dB，實(shí)際減少噪音11 dB，橡膠襯板的隔音降噪效果明顯。

1.3　更換工作量

目前，研山鐵礦皮帶機(jī)漏斗襯板全部由崗位工人更換，必要時由維修工人進(jìn)行協(xié)助。以600 mm×150 mm×40 mm規(guī)格的襯板為例，錳鋼襯板的重量約為28 kg，崗位工人更換該規(guī)格的錳鋼襯板時，需要2人以上進(jìn)行配合，更換一塊襯板需要30 min左右；而同樣規(guī)格的橡膠襯板重量只有8 kg左右，只需要一名崗位工人即可完成更換，更換時間不超過20 min。

1.4　使用安全性

在使用過程中，漏斗內(nèi)部襯板受到鐵礦石沖擊，存在掉落的可能性。錳鋼襯板屬于合金襯板，掉落后極易劃傷運(yùn)輸帶，造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。

以研山鐵礦破碎系統(tǒng)排巖ZY4皮帶機(jī)為例，該皮帶在2017年初曾因皮帶機(jī)漏斗錳鋼襯板掉落劃傷運(yùn)輸帶670 m，造成直接經(jīng)濟(jì)損失70萬元以上，因設(shè)備停車更換皮帶造成間接經(jīng)濟(jì)損失100萬元以上。

橡膠襯板與運(yùn)輸帶同屬于橡膠材質(zhì)，即使掉落也不會劃傷運(yùn)輸帶，從而避免了因襯板掉落造成經(jīng)濟(jì)損失的可能性，使用安全性較高。

2　橡膠襯板在研山鐵礦破碎系統(tǒng)使用中的效益

2.1　錳鋼襯板的使用情況

研山鐵礦破碎系統(tǒng)皮帶機(jī)漏斗在生產(chǎn)初期全部安裝錳鋼襯板來提高漏斗的使用壽命，其中以600 mm×150 mm×40 mm型號的錳鋼襯板最為常見，該型號錳鋼襯板2015—2017年消耗情況見表1。

表1　600 mm×150 mm×40 mm型橡膠襯板使用情況

由表1可知，研山鐵礦破碎系統(tǒng)600 mm×150 mm×40 mm型號的錳鋼襯板消平均每年使用4 500塊，平均每年成本消耗約90.1萬元。

2.2　橡膠襯板與錳鋼襯板質(zhì)量對比

研山鐵礦破碎系統(tǒng)自2017年四季度開始使用橡膠襯板替代錳鋼襯板，以SF1-2皮帶機(jī)處襯板進(jìn)行對比，對比結(jié)果見表2。

表2　SF1-2處皮帶機(jī)襯板對比結(jié)果

由表2可知，橡膠襯板價格比錳鋼襯板低10%，橡膠襯板壽命是錳鋼襯板的2倍以上，橡膠襯板質(zhì)量不到錳鋼襯板的1/3，使用橡膠襯板后噪聲值能夠下降10%以上。

2.3　使用橡膠襯板的效益測算

目前，研山鐵礦破碎系統(tǒng)綜合作業(yè)率約為70%，以SF1-2皮帶機(jī)處襯板使用壽命做參考值，依據(jù)表1和表2中相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算使用橡膠襯板后的成本結(jié)果見表3。

表3　襯板成本對比結(jié)果

由表3可知，如果研山鐵礦破碎系統(tǒng)600 mm×150 mm×40 mm型漏斗襯板全部采用橡膠襯板，每年可節(jié)省成本54.9萬元，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

3　結(jié)　語

隨著礦山處理能力的增加，破碎系統(tǒng)會使用更多的橡膠襯板，河北鋼鐵集團(tuán)礦業(yè)有限公司機(jī)電檢修分公司將根據(jù)市場需求，繼續(xù)研發(fā)適合礦山破碎系統(tǒng)使用的橡膠襯板。新型耐磨橡膠襯板已經(jīng)完全能夠滿足破碎系統(tǒng)使用，特別是中破工藝之后的細(xì)料部分，橡膠襯板的性能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過錳鋼襯板，在保證現(xiàn)場使用要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步降低了使用單位采購成本，具備了在礦山破碎系統(tǒng)全面應(yīng)用的條件。

[1]張志強(qiáng)，陳守明，劉興衡.耐磨橡膠襯板的研制[J].橡膠工業(yè)，1994，41(10)：611-616.

[2]李書文.錳鋼襯板、橡膠襯板、金屬磁性襯板的選用[J].礦山機(jī)械，2003(4)：28-29.