鈦精礦風(fēng)掃磨運(yùn)轉(zhuǎn)性能優(yōu)化研究

摘要：根據(jù)對(duì)安裝后試生產(chǎn)的鈦精礦風(fēng)掃磨運(yùn)行參數(shù)的采集研究，結(jié)合傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。對(duì)該類風(fēng)掃磨運(yùn)轉(zhuǎn)性能與相關(guān)各種因素之間的關(guān)系進(jìn)行了研究。總結(jié)歸納出該類磨機(jī)在其特殊工況下可以采用的優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式及參數(shù)設(shè)置。

關(guān)鍵詞：鈦精礦風(fēng)掃磨；鎢金瓦；動(dòng)壓軸承；燒瓦；頂起高度。

1.引 言：

目前在國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)制造的風(fēng)掃磨項(xiàng)目中，有很多采用鎢金瓦結(jié)合高、低壓噴油潤(rùn)滑（俗稱“動(dòng)壓軸承”，即高壓頂高軸瓦，再切換低壓噴淋潤(rùn)滑軸瓦）的方式來支撐回轉(zhuǎn)部分的重量，使其均勻轉(zhuǎn)動(dòng)，并擁有一定自調(diào)心能力。但在實(shí)際應(yīng)用中，偶爾會(huì)發(fā)生頂起高度不足、鎢金瓦燒瓦、低壓流量丟失、電器元件開關(guān)不靈等較特殊的意外情況，嚴(yán)重時(shí)會(huì)直接引起設(shè)備損壞停產(chǎn)。本文經(jīng)詳細(xì)研究，總結(jié)出可以解決此類故障的辦法。

2.風(fēng)掃磨概況：

風(fēng)掃磨是研磨鈦精礦的主要設(shè)備，其原理為：喂料設(shè)備將原料送入磨機(jī)進(jìn)料裝置內(nèi)，在物料下落的同時(shí)，進(jìn)風(fēng)管送來熱風(fēng)，原料借其傾斜向下滑動(dòng)的功能，經(jīng)過中空軸進(jìn)入簡(jiǎn)體內(nèi)部。在筒體內(nèi)裝有一定數(shù)量的研磨體（常用鋼球），由于筒體回轉(zhuǎn)將研磨體帶到一定的高度，再利用其降落時(shí)的沖擊能和摩擦能將原料進(jìn)行破碎和研磨，在原料被破碎和研磨的同時(shí)，由專設(shè)的通風(fēng)機(jī)經(jīng)過磨機(jī)的出料裝置，將已研磨好的細(xì)粉連同已經(jīng)熱交換過的熱風(fēng)一同引出磨機(jī)。細(xì)粉與熱風(fēng)的混合物經(jīng)過專設(shè)的分離器將不合格的粗粉分出，并送回磨機(jī)重新研磨。合格的細(xì)粉與熱風(fēng)的混合被輸入旋風(fēng)收塵器內(nèi)，在此將細(xì)粉與熱風(fēng)分離。與普通球磨機(jī)比較，其特殊性如下：

2.1物料通過風(fēng)力運(yùn)送，會(huì)隨風(fēng)帶來較多的熱量存留在筒體內(nèi)部，引起持續(xù)升溫。在正常生產(chǎn)情況下可使筒體部分溫度上升到近80℃。

2.2其原料為鈦精礦，初始粒度較細(xì)小，研磨體（鋼球）的個(gè)體也較常用磨機(jī)規(guī)格小，造成其研磨過程摩擦面積大，升溫更迅速。

2.3磨機(jī)額定轉(zhuǎn)速高，在鎢金瓦出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)瞬間升溫?zé)撸菀自斐奢^大的故障。

2.4物料粒度小，當(dāng)生產(chǎn)環(huán)境充斥較多物料粉塵后，會(huì)對(duì)液壓及電器系統(tǒng)元件的功能造成極大影響，從而引發(fā)液壓流量緩慢持續(xù)降低，或機(jī)旁電器監(jiān)控失效等故障。

2.5通常此類風(fēng)掃磨規(guī)格較大，裝球及裝料量較大，整個(gè)回轉(zhuǎn)部分可達(dá)到100～200噸。對(duì)高壓油將回轉(zhuǎn)部整體頂起高度的要求更高，需要更大的流量及壓力。

3.優(yōu)化結(jié)構(gòu)及參數(shù)設(shè)置：

3.1針對(duì)該類風(fēng)掃磨升溫因素較多，容易影響鎢金瓦燒瓦的情況，建議將傳統(tǒng)鎢金瓦的進(jìn)油口截面加大，只留下兩側(cè)10mm寬，2～4mm的擋油臺(tái)即可，形成“大入口、大油腔、小出口”的漸變型進(jìn)油口，加大鎢金瓦與端蓋軸頸之間的低壓噴淋潤(rùn)滑油的壓入量，從而形成更厚更均勻的油膜。另外，對(duì)比傳統(tǒng)鎢金瓦球形瓦背的形狀，風(fēng)掃磨的鎢金瓦更適宜于使用圓柱型的瓦背，這樣可使其回轉(zhuǎn)部在頻繁的熱脹冷縮中避免意外卡阻造成的局部摩擦急速升溫，保障鎢金瓦的安全使用。

3.2針對(duì)高壓油頂起回轉(zhuǎn)部高度不足（<0.15mm）的情況，主要是高壓油壓力及流量選擇不足造成的。建議將高壓與低壓油泵分開獨(dú)立設(shè)計(jì)，不要互相干擾。并選擇稍大一些的管路通徑和足夠大的額定流量。至于其頂起壓力值，因?yàn)槭艿截?fù)載重量的影響，只作為輔助系數(shù)參考選擇即可。

3.3針對(duì)低壓流量損失情況，經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)其主要原因是液壓元件不匹配以及環(huán)境粉塵大。建議選擇更好密封性能的液壓元件，在選擇一用一備結(jié)構(gòu)時(shí)，要選用阻力較小的單向閥，不要人為的為低壓油加設(shè)壓力，以免本來就較小功率和輸出流量的低壓供油系統(tǒng)在管路中就損失掉部分油量。

3.4針對(duì)電器元件開關(guān)不靈的情況，主要是因?yàn)槌Ｒ?guī)電器元件沒有較好密封性能，而工作環(huán)境中的細(xì)微礦粉因靜電粘連到電器關(guān)鍵部位，卡阻了元件開閉，或影響到線路接觸，造成失效。建議將關(guān)鍵的電控設(shè)備盡量集中安置于專門的中央控制房間，而對(duì)那些必須安置于機(jī)旁的設(shè)備，應(yīng)盡量加設(shè)防塵裝置并經(jīng)常檢查清理，保障電器控制有效安全。

4.結(jié)論：

風(fēng)掃磨因其特定的生產(chǎn)工藝要求，容易引發(fā)一些較特殊的故障。但在實(shí)際運(yùn)用中，只要注意了以上幾點(diǎn)及合理設(shè)置后，完全可以提高運(yùn)轉(zhuǎn)性能，保障生產(chǎn)的順利。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 范祖堯.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1996.10

[2] 王繼生.礦山機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè)[M].中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.10

[3] 肖慶飛.碎礦與磨礦技術(shù)問答[M].冶金工業(yè)出版社，2010.8

[4] 孫長(zhǎng)良.選礦廠工藝設(shè)備安裝與維修[M]. 冶金工業(yè)出版社，2010.5

[5] 周正立.生料粉末球磨機(jī)的應(yīng)用 [M].化學(xué)工業(yè)出版社，2010.1

[6] 王春景.高鉻合金鑄鐵襯板在水泥球磨機(jī)中的應(yīng)用 [M].化學(xué)工業(yè)出版社，2011.9

作者簡(jiǎn)介：李曉青（1979-），男，機(jī)械工程師，釩鈦機(jī)械研發(fā)中心設(shè)計(jì)師，主要從事釩鈦冶金及礦山類成套機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)。