淺談溢流型球磨機(jī)的應(yīng)用及故障解決方案

王延領(lǐng)

（中銅東南銅業(yè)有限公司，福建寧德 352100）

0 引言

銅冶煉過程中，爐渣的含銅量較高，屬于相對豐富的資源，采取先進(jìn)技術(shù)將銅加以回收，可以降低金屬的損失率，一般運(yùn)用渣選礦法進(jìn)行相關(guān)的操作。溢流型球磨機(jī)屬于銅冶煉渣選礦系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成設(shè)備，其對于銅冶煉渣有著積極的影響，能夠強(qiáng)化粉碎的效果，獲取更為細(xì)致的顆粒，在實際運(yùn)行的過程中往往是運(yùn)用DCS 加以控制，其運(yùn)行的狀態(tài)可以直接影響到磨礦的細(xì)度、破碎比等，能夠?qū)υx礦系統(tǒng)起到直接作用。

1 銅冶煉渣選礦工藝的流程及參數(shù)

冶煉渣料比普通銅礦石的密度更高、硬度更大，對磨礦工藝中涉及到的球磨設(shè)備提出了更為嚴(yán)苛的要求，為了確保磨礦的粒度和磨礦的產(chǎn)出率達(dá)到較為理想狀態(tài)，溢流型球磨機(jī)成為了首選。為確保球磨機(jī)磨礦的粒度符合生產(chǎn)的工藝需求，球磨機(jī)裝球的直徑應(yīng)該控制在40 mm 以內(nèi)。其工作原理是與電機(jī)驅(qū)動小齒輪軸組同步旋轉(zhuǎn)，帶動球磨機(jī)的筒體相應(yīng)轉(zhuǎn)動，裝入的研磨介質(zhì)為直徑40 mm 以內(nèi)的鋼球，受到摩擦力和離心力的共同作用，使筒體做出對應(yīng)的圓周運(yùn)動。在逐步降低提升至特定高度時，鋼球本身的重量較大，其明顯大于圓周運(yùn)動綜合作用力的時候，鋼球通過附加原始線速度的方式做出對應(yīng)的拋物線運(yùn)動。已投入的球磨機(jī)粒度為1.5 mm 的銅冶煉渣，受到下落物體的影響，如撞擊作用、鋼球和磨機(jī)筒體耐磨襯板間附加壓碎及磨剝的作用，逐漸呈現(xiàn)出粉碎的狀態(tài)，經(jīng)由球磨機(jī)筒體中循環(huán)作用的水沖力，使被磨碎的合格物料通過波浪形的隔板溢流，逐步排出球磨機(jī)的筒體外，之后到達(dá)出料部，球磨機(jī)的磨礦過程得以完成。最終獲取的粒度為0.047 mm 的渣料。證實了相對合理的磨礦濃度就是穩(wěn)步地提升球磨機(jī)磨礦效率的重要條件，依照球磨機(jī)給礦量對水量的比例實現(xiàn)相對合理且科學(xué)的控制，是一種相對合理的自動化控制舉措。在球磨機(jī)的入口，需要落實給水量控制工作，借助電磁流量計和調(diào)節(jié)閥形成的恒定給水閉環(huán)控制系統(tǒng)等達(dá)到較為理想的目的。給水量和給礦量存在比例關(guān)系，給水量一般受到給礦量的控制，由此確保磨礦產(chǎn)品符合具體的濃度標(biāo)準(zhǔn)。借助于標(biāo)準(zhǔn)儀表對傳輸?shù)男盘柤右苑答?，可以清楚解讀電動型信號，顯示為DC 4～20 mA 和Pt100 電阻信號。

2 溢流型球磨機(jī)的故障問題及解決方案

分析渣選礦系統(tǒng)溢流型球磨機(jī)的基本情況，了解其在實際運(yùn)用中，開機(jī)過程、運(yùn)行過程及故障發(fā)生情況、故障發(fā)生部位等加以歸納，歸納為4 種不同的種類：機(jī)械故障、電氣故障、儀表和傳感器故障等。故障出現(xiàn)的原因各不相同，種類存在差異，解決的方式和途徑具有明顯差別。概述球磨機(jī)的故障類型，分析具體的解決方案。

2.1 出料端中空軸發(fā)熱及解決方案

某廠重點(diǎn)運(yùn)用的是5.5×9.5 m 溢流型球磨機(jī)，日前對其進(jìn)行檢查時發(fā)現(xiàn)出料端軸溫常有異常升高，頻繁性跳停。針對此種情況，對其持續(xù)跟蹤觀察，發(fā)現(xiàn)中空軸近磨機(jī)側(cè)溫度最高，跳停時實測溫度高達(dá)60 ℃。經(jīng)對其進(jìn)行拆解檢查發(fā)現(xiàn)，中空軸軸瓦近筒體側(cè)同軸的間距是0.45 mm，近出料口位置距中空軸間距為1.45 mm，出料端中空軸軸瓦與中空軸的接觸面損傷嚴(yán)重，潤滑油導(dǎo)油槽已磨損至平，個別地方已經(jīng)開裂，球面瓦座已經(jīng)產(chǎn)生溝槽。

面對此種情況展開了系統(tǒng)性分析，磨機(jī)出料端（固定端）溫度異常升高由以下原因造成：球面瓦座損傷導(dǎo)致其滑動功能失效，無法順利完成自調(diào)心（圖1）。軸承瓦座的球面結(jié)構(gòu)可避免磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時軸瓦因油膜不均勻造成的瓦面偏磨而損傷軸瓦，當(dāng)發(fā)生此種情況時由于球面接觸的特點(diǎn)可自我完成調(diào)心，若球面瓦座產(chǎn)生磨損或深坑就會產(chǎn)生滑動阻力，造成自我調(diào)心功能的喪失，進(jìn)而造成軸瓦的偏磨以至軸瓦導(dǎo)油槽損壞使其不能得到正常的潤滑，所以會導(dǎo)致溫度的異常升高。

針對于球磨機(jī)中空軸瓦發(fā)熱的問題，需要做出合理判斷，確保采取的解決方案更具針對性。根據(jù)上述提及的問題，了解到球磨機(jī)滑動端也就是出料端的軸肩間隙較小，使球磨機(jī)中空軸瓦發(fā)熱，需將瓦座球面的磨損位置和高點(diǎn)研磨至平，經(jīng)檢測合格后再重新裝入，后續(xù)溫度跟蹤到最高溫度為40 ℃。

2.2 球磨機(jī)的機(jī)械故障及解決方案

因球磨機(jī)的裝配不當(dāng)，傳動部小齒輪與大齒輪的間隙存在咬合度不足的問題，導(dǎo)致摩擦問題的出現(xiàn)，重點(diǎn)表現(xiàn)為傳動件小齒輪工作面產(chǎn)生點(diǎn)蝕、小齒輪軸承振動明顯加劇的情況。由于油質(zhì)存在問題，磨機(jī)本身的靜壓軸承液壓站濾油器濾芯的過濾效果并不理想，使高壓潤滑油系統(tǒng)的油壓呈現(xiàn)出明顯降低的趨勢，油流變小導(dǎo)致系統(tǒng)報警。需積極分析傳動配件的配合間隙，進(jìn)行合理調(diào)整，適當(dāng)減少摩擦頻率，及時更換失效的部件，保證磨機(jī)本身的機(jī)械效率穩(wěn)步提升。

圖1 處理前的瓦座

噴射潤滑系統(tǒng)的噴頭，需要做好及時檢查和疏通，根據(jù)其應(yīng)用情況進(jìn)行更換，確保大小齒輪工作條件符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)?？諌簷C(jī)應(yīng)做好相應(yīng)檢查，保證壓力穩(wěn)定，不會產(chǎn)生負(fù)面影響。靜壓油站濾油器濾芯應(yīng)該接受更嚴(yán)格的檢查，適當(dāng)對其進(jìn)行沖洗，保證油壓恢復(fù)至正常狀態(tài)?；赜凸艿赖膹澖切柽M(jìn)行科學(xué)合理的檢查，只有這樣才能確保油流更加暢通。

圖2 處理后的瓦座

2.3 球磨機(jī)電氣及儀表故障及解決方案

電機(jī)本身的溫度呈現(xiàn)出升高趨勢，甚至超出一定界限，引發(fā)了跳閘問題。主要是異步電機(jī)因軸承或定子溫度明顯提升，在超出一定范圍后引發(fā)的特殊情況。異步電機(jī)勵磁線圈如果出現(xiàn)了繞線不合理的情況，會引發(fā)極為明顯的噪聲問題。此時，需要對電機(jī)的軸承和定子本身的測溫傳感器進(jìn)行合理檢查，分析其基本狀態(tài)，確保電機(jī)軸承具有良好的潤滑性。若發(fā)現(xiàn)電機(jī)勵磁線圈出現(xiàn)了繞線不良的問題，應(yīng)該積極地將勵磁線圈和殼體間的間隙控制得當(dāng)，保證規(guī)避噪聲問題。

2.4 傳感器的故障問題及解決方案

若發(fā)現(xiàn)球磨機(jī)小齒輪軸承測振傳感器探頭磨損，在沒有及時處理的情況下，將會影響到球磨機(jī)的后續(xù)使用，甚至?xí)?dǎo)致測量的振動值存在誤差過大等問題，PLC 控制柜觸摸屏和DCS 的顯示振幅是10.44 mm。面對此類問題，應(yīng)該積極關(guān)注小齒輪軸承的實際潤滑情況，同時還需要對測振儀顯示出的振動值加以判斷，依照具體的需要，可以進(jìn)行復(fù)測。對于小齒輪的軸承測振傳感器相關(guān)的支座和探頭等加以檢查，若發(fā)現(xiàn)存在著被磨損的情況，應(yīng)該積極將其更換。

2.5 DCS 故障問題及解決方案

由于DCS 編程程序并未積極地完善并優(yōu)化，使個別工藝時間參數(shù)在設(shè)置的時候出現(xiàn)了偏大的問題，以至影響到DCS PID回路調(diào)節(jié)的時間，導(dǎo)致其逐步地延長，威脅到生產(chǎn)工藝的有效銜接。針對此類DCS 故障問題，應(yīng)該將程序中的時間進(jìn)行合理設(shè)置，轉(zhuǎn)變程序中時間設(shè)置不合理的地方，需要由原來的5 min 調(diào)節(jié)至2 min。

3 結(jié)語

溢流型球磨機(jī)屬于銅冶煉渣選礦系統(tǒng)中較為常用的設(shè)備，通過本文的概述，了解到此類設(shè)備的工藝設(shè)計及參數(shù)內(nèi)容等，闡述了常見的故障問題，如機(jī)械問題、電氣問題、發(fā)熱問題及DCS問題等，細(xì)致概括了對應(yīng)的解決方案，給同類型設(shè)備在其他選礦系統(tǒng)中的應(yīng)用提供了相對有效的參考意見，也讓該類型設(shè)備在日常生產(chǎn)中的應(yīng)用可合適地規(guī)避對應(yīng)的故障和問題。