半自磨機(jī)襯板的改進(jìn)措施探討

柴滿林

（銅陵有色金屬集團(tuán)控股有限公司，安徽 銅陵 244001）

半自磨機(jī)作為目前磨礦工藝廣泛應(yīng)用的核心設(shè)備，不僅具有沖擊破碎和研磨的特點(diǎn)，而且還能有效處理各種不同硬度的礦物。隨著半自磨機(jī)規(guī)格和處理能力的不斷提高，這種半自磨機(jī)的作業(yè)效率在很大程度上影響到整個(gè)工廠的運(yùn)行成本，因此必須盡量減少半自磨機(jī)的停車時(shí)間［1］。半自磨機(jī)襯板是一種用來保護(hù)半自磨機(jī)筒體，使筒體免受研磨體和物料直接沖擊和摩擦，同時(shí)提升物料和研磨體，增強(qiáng)研磨體對(duì)物料的粉碎和研磨作用的關(guān)鍵零部件，它有助于提高半自磨機(jī)的磨礦效率，增加物料處理量，降低鋼球單耗［2］。

國(guó)內(nèi)某冶煉廠采用1臺(tái)Φ5.8 m×5.8 m濕式半自磨機(jī)和1臺(tái)Φ5.5 m×9.5 m溢流型球磨機(jī)，構(gòu)成二段磨礦系統(tǒng)，年處理熔煉爐渣約120萬(wàn)t。高負(fù)荷的工作量導(dǎo)致半自磨機(jī)襯板磨損嚴(yán)重，進(jìn)料端襯板和筒體襯板的使用壽命一般在3～3.5個(gè)月，出料端格子板的使用壽命一般在6個(gè)月，每年因不斷的停車更換半自磨機(jī)襯板嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。隨著生產(chǎn)任務(wù)的不斷加大，必須考慮如何延長(zhǎng)襯板使用壽命，減少半自磨機(jī)停車檢修時(shí)間，滿足生產(chǎn)能力需求。

1 半自磨機(jī)襯板磨損現(xiàn)狀

某冶煉廠渣選系統(tǒng)采用的半自磨機(jī)主要用于對(duì)閃速熔煉爐渣進(jìn)行破碎和研磨，內(nèi)部襯板采用的是高錳合金襯板。在半自磨機(jī)實(shí)際生產(chǎn)過程中，因半自磨機(jī)自身結(jié)構(gòu)及工作原理等因素影響，襯板屬于易磨損的消耗品，特別是半自磨機(jī)進(jìn)料端第2、3圈襯板和筒體第1、2圈襯板磨損更為嚴(yán)重。通過近幾年的檢修發(fā)現(xiàn)，半自磨機(jī)襯板的磨損情況基本如下：

1.半自磨機(jī)進(jìn)料端襯板共3圈45塊，主要是第2、3圈襯板磨損，使用3～3.5個(gè)月以后，隨著襯板提升筋的磨損，部分螺栓尾部也會(huì)遭到破壞，襯板將難以固定，再加上半自磨機(jī)內(nèi)部襯膠在多次檢修過程中受到損壞，導(dǎo)致進(jìn)料端襯板頻繁漏水、漏砂，必須停車復(fù)緊螺栓。

2.半自磨機(jī)筒體襯板共4圈160塊，襯板提升筋分高筋和低筋兩種類型，使用3～3.5個(gè)月以后，襯板提升筋磨損嚴(yán)重，第1、2圈低提升筋基本磨盡，此時(shí)，筒體襯板提升能力下降，嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

3.半自磨機(jī)出料端格子板共32塊，使用6個(gè)月以后，格子板縫隙變大，導(dǎo)致直線振動(dòng)篩篩上物增多，不僅加大了振動(dòng)篩篩網(wǎng)的磨損，而且使半自磨機(jī)的返料增多，同時(shí)，格子板隨時(shí)可能磨壞，大塊物料、鋼球從筒體內(nèi)出來，會(huì)造成半自磨機(jī)緊急停車。

2 半自磨機(jī)襯板磨損原因分析

經(jīng)顎式破碎機(jī)破碎后粒度為150～200 mm的熔煉爐渣進(jìn)入半自磨機(jī)進(jìn)一步粗碎，研磨體采用Φ150 mm鍛造鋼球。由于進(jìn)入半自磨機(jī)的物料較大，當(dāng)爐渣、鋼球通過給料小車進(jìn)入半自磨機(jī)時(shí)，對(duì)進(jìn)料端襯板造成磨損。在半自磨機(jī)作業(yè)過程中，研磨體對(duì)襯板的局部沖擊力較大，研磨體和爐渣被提升筋帶至一定高度后沿拋物線拋落或?yàn)a落，在拋落過程中對(duì)襯板形成沖擊磨損，一部分研磨體提起后砸到爐渣，導(dǎo)致堅(jiān)硬塊狀爐渣的尖角鑿入襯板表面，隨著半自磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)而將襯板表面切削；較細(xì)的爐渣呈瀉落狀態(tài)，與襯板相對(duì)滑動(dòng)產(chǎn)生低應(yīng)力擦傷磨損［3］。

根據(jù)濕式半自磨機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理，爐渣從半自磨機(jī)的進(jìn)料端到出料端，經(jīng)過研磨體的沖擊磨損，粒度越來越小，對(duì)襯板的磨損也就相對(duì)減輕，因此，半自磨機(jī)圓柱形筒體上的襯板沿著半自磨機(jī)進(jìn)出料方向磨損逐漸減輕。經(jīng)粗碎后的爐渣以礦漿的形式通過出料端格子板排出半自磨機(jī)，對(duì)格子板形成沖刷磨損，導(dǎo)致縫隙逐漸變大，使用壽命縮短。

3 解決措施

針對(duì)半自磨機(jī)襯板尤其是進(jìn)料端第2、3圈以及筒體第1、2圈襯板使用壽命較短的問題，重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面開展工作：

3.1 進(jìn)料端襯板背面襯橡膠

由于半自磨機(jī)進(jìn)料端筒體襯膠經(jīng)過多次檢修受損嚴(yán)重，因此考慮將進(jìn)料端襯板背面提前進(jìn)行襯膠，襯膠厚度6～10 mm。在安裝襯板時(shí)注意檢查襯板背面平整程度，保證襯板與筒體之間的間隙符合檢修要求，同時(shí)將固定襯板的螺栓打磨光滑，確保螺栓與襯板螺栓孔之間的間隙盡可能小。這樣將大大減少停車復(fù)緊螺栓的頻次且有效解決了進(jìn)料端襯板的漏水、漏砂問題。雖然可以通過進(jìn)料端襯板背面襯橡膠暫時(shí)解決了生產(chǎn)過程中遇到的難題，但是從生產(chǎn)成本等方面綜合考慮，仍然需要充分利用大修、中修等檢修契機(jī)，對(duì)受損的筒體襯膠進(jìn)行徹底修復(fù)，以避免半自磨機(jī)本體受到損傷。

3.2 筒體襯板改型

通過在生產(chǎn)作業(yè)過程中對(duì)半自磨機(jī)的日常檢查維護(hù)以及更換下來的舊襯板分析研究，筒體第1、2圈襯板使用壽命到期時(shí)，第3、4圈襯板還可以繼續(xù)使用一段時(shí)間，但因?yàn)闄z修的需要，一般將筒體襯板進(jìn)行整體更換，從而導(dǎo)致第3、4圈襯板的浪費(fèi)。因此，將第1、2圈筒體襯板的提升筋適當(dāng)加高增厚，提升筋與底板部分的連接弧度增大，底板部分適當(dāng)加厚，同時(shí)將第3、4圈筒體襯板的提升筋適當(dāng)降低減薄，提升筋與底板部分的連接弧度減小，底板部分適當(dāng)減薄。這樣一套襯板的總重量基本不變，不會(huì)影響半自磨機(jī)的負(fù)載能力，既保證了提升筋不被急劇磨損而失去提升功能，又保證了磨礦細(xì)度符合生產(chǎn)要求。襯板改型以后，筒體襯板的使用壽命實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一，從而避免第3、4圈筒體襯板提前更換導(dǎo)致的材料浪費(fèi)，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

3.3 延長(zhǎng)給料小車溜槽

將半自磨機(jī)給料小車溜槽加長(zhǎng)，使熔煉爐渣、鋼球等物料的落料點(diǎn)延伸到筒體內(nèi)部，減少給料過程中對(duì)進(jìn)料端襯板和進(jìn)料襯套的沖擊磨損，這樣將有效延長(zhǎng)進(jìn)料端襯板以及進(jìn)料襯套的使用壽命。

通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量進(jìn)料襯套磨損位置到進(jìn)料口之間的距離，計(jì)算出物料拋出后最短水平距離，由此確定新進(jìn)料襯套軸向尺寸。由于新進(jìn)料襯套的軸向尺寸與原來相比縮短了，所以與其配套的壓套軸向尺寸需相應(yīng)增長(zhǎng)。同時(shí)以給料小車后輪中心線為基準(zhǔn)，保持進(jìn)料小車溜槽的傾斜角度不變，水平方向延長(zhǎng)溜槽長(zhǎng)度（2 215 mm→2 698 mm），使進(jìn)料小車的溜槽正好能伸入進(jìn)料襯套，同時(shí)為保證進(jìn)料小車溜槽能順利出入進(jìn)料襯套，需對(duì)進(jìn)料小車筒體中心線的上半部分相應(yīng)升高（1 450 mm→1 700 mm），最終確定進(jìn)料小車溜槽尺寸，如圖1所示。

圖1 新舊給料小車尺寸圖

4 改進(jìn)后運(yùn)行效果

通過對(duì)半自磨機(jī)襯板使用過程中磨損情況的分析，總結(jié)襯板磨損規(guī)律，采取了半自磨機(jī)進(jìn)料端襯板背面襯膠、筒體襯板改型、延長(zhǎng)給料小車溜槽等一系列改進(jìn)措施，經(jīng)過一年多的生產(chǎn)運(yùn)行，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，取得了顯著效果。

4.1 提升了襯板裝配水平

通過對(duì)進(jìn)料端襯板背面襯膠和改善襯板安裝方式，解決了半自磨機(jī)進(jìn)料端襯板螺桿松動(dòng)現(xiàn)象以及進(jìn)料端頻繁漏水、漏砂的問題，改善了現(xiàn)場(chǎng)5S作業(yè)環(huán)境，減少了半自磨機(jī)停機(jī)頻次，降低了不連續(xù)生產(chǎn)對(duì)浮選指標(biāo)造成的波動(dòng)，減少了尾礦金屬銅的損失。

4.2 延長(zhǎng)了襯板使用壽命

半自磨機(jī)襯板屬于易損件，造價(jià)比較高，襯板的使用壽命延長(zhǎng)，處理量會(huì)大幅提高，磨礦成本會(huì)下降，生產(chǎn)成本也隨之降低。統(tǒng)計(jì)了改進(jìn)后半自磨機(jī)進(jìn)料端襯板使用周期處理量及襯板使用壽命，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表1。

表1 進(jìn)料端襯板使用壽命統(tǒng)計(jì)

由表1可以看出，改進(jìn)后半自磨機(jī)進(jìn)料端襯板平均使用壽命達(dá)到了4.8個(gè)月，使用周期內(nèi)平均爐渣處理量為49.2萬(wàn)t，與改進(jìn)前相比，使用壽命和爐渣處理量分別提高了約37%和39%。

通過襯板改型等措施的實(shí)施，有效提高了襯板的使用壽命，進(jìn)料端襯板使用壽命由原來的3～3.5個(gè)月延長(zhǎng)到4.5～5個(gè)月，筒體襯板使用壽命由原來的3～3.5個(gè)月延長(zhǎng)到4個(gè)月。

4.3 提高了設(shè)備性能

通過延長(zhǎng)進(jìn)料小車溜槽以及縮短進(jìn)料襯套軸向尺寸，將物料的落料點(diǎn)延伸至筒體內(nèi)部，有效的解決了進(jìn)料端襯板和進(jìn)料襯套磨損的問題。同時(shí)將壓套與進(jìn)料襯套的連接方式改為螺栓連接，保證了進(jìn)料襯套與筒體的同軸度，由于進(jìn)料襯套軸向尺寸縮短，自重大幅減輕，解決了因焊縫開裂導(dǎo)致的漏漿問題。將半自磨機(jī)給料小車溜槽加長(zhǎng)等措施的實(shí)施，不僅延長(zhǎng)了進(jìn)料端襯板的使用壽命而且保護(hù)了半自磨機(jī)本體，從而提高了設(shè)備性能。

5 結(jié) 語(yǔ)

生產(chǎn)實(shí)踐證明，通過提升襯板裝配水平、襯板改型、延長(zhǎng)給料小車溜槽等一系列措施的實(shí)施，不僅減少了半自磨機(jī)襯板更換次數(shù)，節(jié)約了備件材料和檢修費(fèi)用，而且減少了停車時(shí)間，提高了工作效率，增加了處理量，這對(duì)穩(wěn)定生產(chǎn)具有重要意義。同時(shí)半自磨機(jī)在負(fù)荷率較高的情況下電流控制穩(wěn)定，全年電單耗較初步設(shè)計(jì)指標(biāo)降低約6%，從而為完成年度生產(chǎn)任務(wù)，提高經(jīng)濟(jì)效益打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。