磁選設(shè)備維修改造技術(shù)攻關(guān)

李 偉

（山東鋼鐵萊鋼集團(tuán)設(shè)備檢修中心，山東萊蕪 271104）

1 背景

磁選設(shè)備是指根據(jù)材料的磁性特征，利用磁性設(shè)備將含有磁性的材料從其他材料中分離出來，用來進(jìn)行這種操作的設(shè)備機(jī)械就叫磁選設(shè)備，一般用作磁鐵礦等磁性礦產(chǎn)的生產(chǎn)篩選。特鋼事業(yè)部50 t 電爐磁選設(shè)備采用鄂式磁選破碎機(jī)，主要承擔(dān)特鋼事業(yè)部本部及特鋼銀前區(qū)域的鋼渣篩分工作，為特鋼事業(yè)部每年提供約300 萬元附加效益，是特鋼事業(yè)部的重點(diǎn)創(chuàng)效項(xiàng)目，因此事業(yè)部對磁選設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行也提出了較高要求。

2 現(xiàn)狀

現(xiàn)磁選設(shè)備因使用頻率極高，部件磨損較快，如錘頭，皮帶，轉(zhuǎn)子，襯板等每月都要進(jìn)行多次更換或維修，而在維修時(shí)設(shè)備必須停機(jī)，每次更換錘頭均需7 h 左右，更換皮帶要6 h 左右，更換轉(zhuǎn)子及襯板也要5 h 左右，且耗用維修資源較多，嚴(yán)重制約設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行及檢修資源的安排，因此，磁選設(shè)備改造及維修技術(shù)改進(jìn)也是勢在必行。

3 實(shí)施計(jì)劃

為更好地實(shí)現(xiàn)改造工作，檢修部制定了具體改造計(jì)劃如下。

（1）研究磁選錘頭保養(yǎng)及焊補(bǔ)工藝，提高錘頭使用壽命。

（2）探索維修工藝技術(shù)改進(jìn)，提高錘頭更換，轉(zhuǎn)子更換等的檢修效率。

（3）與生產(chǎn)單位一起研討磁選設(shè)備的部分改造工作并逐步實(shí)施。

4 實(shí)施過程

檢修部根據(jù)項(xiàng)目要求，認(rèn)真組織實(shí)施，具體過程如下。

4.1 改進(jìn)磁選錘頭保養(yǎng)及焊補(bǔ)工藝

錘式破碎機(jī)錘頭是一種歷史較久的破碎機(jī)上必不可少的配件，也是破碎機(jī)上主要的易磨損件，其質(zhì)量好壞、耐磨性強(qiáng)弱直接影響著錘式破碎機(jī)的工作效率和效益。破碎機(jī)錘頭在使用過程中的保養(yǎng)也是提高破碎機(jī)錘頭使用效率的關(guān)鍵。特鋼老區(qū)鄂式磁選破碎機(jī)錘頭材料為ZGMn13，同樣也是抵抗強(qiáng)沖擊、大壓力物料磨損等耐磨材料中的最佳選擇。錘頭材料見表1。

表1 ZGMn13 化學(xué)成分

鑒于高錳鋼材料及特殊的機(jī)械性能，檢修部技術(shù)人員與電氣焊人員一起商議討論焊材及焊接工藝，決定如下兩種焊接工藝，焊條分別選用D256 焊條和奧302 焊條。焊接前應(yīng)打磨焊縫，要徹底清理工件坡口及邊緣，去除鐵銹、油污，同時(shí)將焊條烘干；焊接時(shí)，選擇小直徑焊條（3.0～3.5mm），小電流、高電壓、多焊層、多焊道、快速焊接；如采用直流焊接，焊條接正極；焊接每層后要錘擊焊縫，以提高其抗熱裂紋能力。焊接后，采用流動水降溫，使焊縫快速降溫，以免影響使用。

在經(jīng)過對比實(shí)驗(yàn)之后，在相近的工作條件下，使用不同焊條的錘頭壽命還有一定的差距，D256 焊條焊接后使用壽命達(dá)到21～23 天，302 焊條焊接后使用壽命為15～17 天，因此項(xiàng)目組決定將焊材固定為D256 焊條，以確保焊接質(zhì)量。

另外，破碎機(jī)錘頭使用壽命另一關(guān)鍵因素為平時(shí)保養(yǎng)不到位。首先，避免鋼鐵料等對錘頭使用壽命有致命破壞性的雜物進(jìn)入破碎機(jī)內(nèi)部；其次，錘式破碎機(jī)內(nèi)部間隙的大小，轉(zhuǎn)字體與反擊板、襯板以及錘頭之間的間隙，是錘式破碎機(jī)最主要的內(nèi)部間隙。間隙的大小關(guān)系到襯板及安全門附近是否有積料。如果積料存在，而錘頭無法將積料從襯板上壓下時(shí)，錘頭就會受到嚴(yán)重的摩擦磨損。對此，項(xiàng)目組成員進(jìn)行了多次試驗(yàn)，確定本磁選破碎機(jī)的內(nèi)部合理間隙為（185～205）mm，同時(shí)生產(chǎn)單位也制定相應(yīng)操作標(biāo)準(zhǔn)，要求每周兩次對間隙進(jìn)行檢查調(diào)整，確保內(nèi)部間隙在合理位置，盡量避免對錘頭本體的嚴(yán)重摩擦磨損。

4.2 提高磁選設(shè)備備件維修效率

原磁選錘頭更換效率較低，需7 人7 h 左右，嚴(yán)重制約了檢修效率，磁選更換錘頭的網(wǎng)絡(luò)工程進(jìn)度如圖1 所示。

圖1 磁選更換錘頭網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度表

由圖1 可明顯看出，錘頭更換的難點(diǎn)在拆裝錘頭過程面，在轉(zhuǎn)子其圓周的銷孔上貫穿著銷軸，轉(zhuǎn)子上開有兩銷孔，銷孔中央至回轉(zhuǎn)軸心的間隔是不同的，用來調(diào)劑錘頭和襯板之間的間隙。為了避免轉(zhuǎn)子和錘頭的軸向竄動，在轉(zhuǎn)子兩端用壓緊錘盤和鎖緊螺母固定。而檢修工作中最困難的就是拆裝銷軸及鎖緊螺母，因其材料均為奧氏體不銹鋼，無法采用氣割等工具將其快速清除并更換，只能采用手工將其拆卸下并在安裝完錘頭后再進(jìn)行安裝緊固，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。檢修部通過對電動扳手進(jìn)行改造，將原電動扳手改造成適合拆裝錘頭的工具，大大縮短了錘頭的更換效率。在多次試驗(yàn)后，磁選錘頭更換的工程網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度調(diào)整為圖2 所示。

圖2 優(yōu)化后磁選更換錘頭網(wǎng)絡(luò)進(jìn)度表

整體檢修時(shí)間由7 人7 h 縮短為6 人4 h，大大節(jié)約了人力資源及占用設(shè)備維修資源。

經(jīng)過以上專用工具的改造，在更換襯板及轉(zhuǎn)子時(shí)也起到了極大的作用，更換襯板由7 人5 h 縮短為5 人3 h，更換轉(zhuǎn)子由10 人8 h 縮短為10 人5 h，大大節(jié)省了停機(jī)時(shí)間及檢修資源的投入。

4.3 與生產(chǎn)單位一起研討磁選設(shè)備的部分改造工作并逐步實(shí)施

原磁選設(shè)備在篩選鋼渣時(shí)不論鋼渣大小均一起進(jìn)入破碎機(jī)，嚴(yán)重影響了設(shè)備使用效率及使用壽命，特別是部分客戶對鋼渣顆粒度要求不高時(shí)，也要通過磁選設(shè)備進(jìn)行篩選破碎，造成了磁選設(shè)備的過度使用，也加劇了磁選設(shè)備磨損情況。

通過與生產(chǎn)單位技術(shù)人員及設(shè)備操作人員商議，項(xiàng)目組對磁選鋼渣篩子進(jìn)行改造，改為可調(diào)整多粒度篩子，主要篩選粒度為50 mm 以上的鋼渣，同時(shí)，在原過濾篩后，加裝長為2000 mm×2000 mm 二級過濾篩。將篩孔由一級的10 cm 改為6 cm。經(jīng)過試驗(yàn)，二級過濾篩可大幅減少進(jìn)入磁選機(jī)渣量，減少機(jī)械磨損，延長了使用設(shè)備壽命。

5 效果

（1）直接效益。經(jīng)過以上所有措施實(shí)施后，磁選錘頭焊補(bǔ)更換周期從7 天延長至1 個(gè)月。每月可節(jié)約磁選錘頭18 個(gè)，節(jié)省人工6 人×5 h×3 次。按每個(gè)錘頭600 元，人工120 元/h 計(jì)算，年效益為256 200 元。磁選轉(zhuǎn)子壽命提升為每年更換一次，節(jié)省人工10 人×5 h×1 次，每臺轉(zhuǎn)子造價(jià)12 萬元，年效益為126 750元。磁選襯板壽命提高至每年更換一套，節(jié)省人工7 人×3 h×1 次，每套襯板造價(jià)8.5 萬元，年效益為878 35 元。

（2）間接效益。因設(shè)備故障停機(jī)檢修時(shí)間大大縮短，設(shè)備工作效率有較大提升，預(yù)計(jì)每年為特鋼事業(yè)部增加鋼渣收益約50萬元。合計(jì)經(jīng)濟(jì)效益全年97.08 萬元。

6 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)或相關(guān)獲獎(jiǎng)及專利證明

（1）技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)，工藝的確定：根據(jù)特殊材料，選取不同的焊材進(jìn)行試驗(yàn)，最終制定相應(yīng)的焊接工藝，確保焊接質(zhì)量，檢修部根據(jù)自身情況，量身打造的一套焊接工藝，既滿足設(shè)備要求，又能充分利用資源，提高職工電氣焊理論及實(shí)踐水平。

（2）專利申請方面。本項(xiàng)目中研究使用的可調(diào)整多粒度篩子簡單易行，是國內(nèi)先進(jìn)，現(xiàn)正在專利申請過程中。

7 結(jié)論

經(jīng)過檢修部努力，磁選設(shè)備攻關(guān)任務(wù)圓滿完成，每年為特鋼事業(yè)部可節(jié)約此項(xiàng)備件費(fèi)用30 余萬元，大大降低了磁選設(shè)備的故障率，增加事業(yè)部鋼渣收益50 萬元以上，同時(shí)減少了特鋼檢修部維修資源的投入；另外檢修部經(jīng)過此項(xiàng)目的實(shí)施后，積累了磁選破碎機(jī)方面的寶貴經(jīng)驗(yàn)，為檢修部以后繼續(xù)承擔(dān)此類項(xiàng)目及市場化運(yùn)作等打下了良好的基礎(chǔ)。