礦山磨機(jī)筒端斷裂修復(fù)

符世旭　李貴全

1 磨機(jī)筒體筒端斷裂故障

球磨機(jī)在化肥廠、水泥廠和礦山使用一定年限后，有些會(huì)出現(xiàn)筒體、筒端斷裂，后稱筒端斷裂。具體斷裂位置如圖l所示的①或②虛線處，其裂縫距筒體近端為45～55mm，且①處斷裂的居多。

2 筒端斷裂原因分析

2.1 從磨機(jī)筒體筒端結(jié)構(gòu)看，目前有圖2、圖3、圖4三種結(jié)構(gòu)，即厚δ的端蓋與厚δ的筒體鋼板的焊接結(jié)構(gòu)。

圖2、圖3所示的結(jié)構(gòu)中，輔焊縫的施焊極易產(chǎn)生咬邊，咬邊位置大多為圖2和圖3中虛線位置。從幾次球磨機(jī)筒端斷裂故障看，斷裂位置正好是咬邊位置。

圖4所示的結(jié)構(gòu)中將厚δ的端蓋與厚δ，筒體鋼板拼焊過渡為等厚板（厚為δ），這樣不但減少了焊縫數(shù)量，還從根本上解決了輔焊縫的施焊條件，從而避免輔焊縫的咬邊現(xiàn)象，也就從結(jié)構(gòu)上減小了故障率。

2.2 從球磨機(jī)筒體整體結(jié)構(gòu)看，出料端焊縫相對集中（厚δ的端蓋與厚δ的筒體鋼板焊縫，大齒輪連接法蘭與厚δ的筒體鋼板焊縫），導(dǎo)致焊接應(yīng)力集中。

2.3 從磨機(jī)筒體的制造工藝上看一些制造廠對磨機(jī)筒體焊縫既不作探傷檢查，也不進(jìn)行退火處理。這樣即便焊縫內(nèi)部存在缺陷也不能被發(fā)現(xiàn)，同時(shí)焊接應(yīng)力還未消除磨機(jī)筒體就被組裝出廠。

以上因素可能導(dǎo)致球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不久后產(chǎn)生筒端斷裂故障。其中最主要的是圖2和圖3所示的結(jié)構(gòu)存在著筒端斷裂隱患，因其輔焊縫存在著難以避免的咬邊現(xiàn)象，其大大消弱了厚δ的磨機(jī)簡體鋼板強(qiáng)度。從不完全統(tǒng)計(jì)的幾次筒端斷裂故障看，磨機(jī)筒端結(jié)構(gòu)都為圖2和圖3的結(jié)構(gòu)，且焊縫存在不同程度的咬邊，咬邊連續(xù)長度最長的達(dá)300mm（弧長），咬邊深度達(dá)0.5～1.5mm。

3 修復(fù)方法

3.1 扳動(dòng)磨機(jī)，使裂縫的中間點(diǎn)置于正上方，靠磨機(jī)自重使裂縫充分復(fù)原。

3.2 拆除磨機(jī)斷裂端端襯板，在出料端把揚(yáng)料板一起拆除；清除斷裂部位內(nèi)外及裂縫內(nèi)雜物（不需倒置磨內(nèi)物料，只需將磨端的物料和研磨體掏開適當(dāng)空間即可）。

3.3 用碳弧氣刨或氣割從外面割開全部裂縫成圖5所示的主焊縫坡口。

3.4 焊補(bǔ)外焊縫，即圖5所示的主焊縫。順序?yàn)椋河闪芽p中間點(diǎn)（筒體正上方）往兩邊施焊，焊完第1道后清除焊皮及飛濺物后再焊第2道直到焊滿。

3.5 用角向磨光機(jī)適當(dāng)打磨裂縫位置筒端內(nèi)部裂縫及舊的輔焊縫，舊的輔焊縫可適當(dāng)磨薄。

3.6 焊補(bǔ)內(nèi)焊縫，即圖5所示的輔焊縫，此時(shí)為了方便焊接可將裂縫中間點(diǎn)轉(zhuǎn)到正下方施焊。

焊完內(nèi)外兩焊縫，待其冷卻后便可裝上拆下的另件投入運(yùn)轉(zhuǎn)。

4 修復(fù)方法的可靠性分析

4.1 球磨機(jī)筒端斷裂后其筒體焊縫已失效，焊接應(yīng)力已消除，這樣便可把球磨機(jī)筒端看作以裂縫（圖2和圖3中虛線）為界的兩個(gè)整體，即圖5所示結(jié)構(gòu)。

4.2 修復(fù)后球磨機(jī)筒端結(jié)構(gòu)（圖5的結(jié)構(gòu)）與圖4結(jié)構(gòu)的機(jī)理是一致的。

故修復(fù)是可靠的，且用此法修復(fù)磨機(jī)筒端斷裂故障時(shí)間短，只需一周，所以也是可取的。

5 球磨機(jī)筒端斷裂故障實(shí)例

5.1 保山市水泥廠φ3.0mm球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)3年后發(fā)生筒端斷裂，斷裂位置為圖中②虛線位置，裂縫長度為磨機(jī)簡體周長的即1.4m。

5.2 東川洪富復(fù)合肥廠φ3.2mm球磨機(jī)使用4年半后發(fā)生筒端斷裂故障，斷裂位置為圖1中①虛線位置。

5.3 沾益φ2.4m濕法球磨機(jī)使用5年后發(fā)生筒端斷裂故障：斷裂位置同倒（2），裂縫實(shí)際長度約為磨機(jī)筒體周長的 ，裂縫中間點(diǎn)轉(zhuǎn)到正下方時(shí)裂縫寬度約為5mm。

5.4 貴州紅果水泥廠φ2.6m球磨機(jī)使用5年后產(chǎn)生筒端斷裂故障，斷裂位置同例（2），裂縫實(shí)際長度約為磨機(jī)筒體周長的。

以上4個(gè)例子中磨機(jī)筒體筒端結(jié)構(gòu)都為圖2所示的結(jié)構(gòu)。用上述方法修復(fù)后繼續(xù)使用運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

值得一提的是上述故障不是一時(shí)產(chǎn)生的，而是由小裂紋慢慢演變?yōu)榇罅芽p的。由于出料端即圖1中①處時(shí)常蓋著一層厚厚的油污，致使故障初期進(jìn)料端（圖1中②處）不易覺察，一直到裂縫不斷擴(kuò)大致使磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)異常（磨音異常）時(shí)停磨檢查才能發(fā)現(xiàn)。

為此磨機(jī)制造廠應(yīng)對球磨機(jī)筒體筒端結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究和改進(jìn)，從根本上減小故障率。作為磨機(jī)操作工和設(shè)備管理人員也應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備管理，以便在故障早期發(fā)現(xiàn)故障。