圓形堆取料機在雙閃項目中應用及改造

（銅陵有色金屬集團股份有限公司金冠銅業分公司，安徽 銅陵 244000）

銅陵有色金冠銅業是繼美國科尼科特和山東祥光銅業后第三家采用Kennecott-Outotec閃速熔煉及閃速吹煉工藝的冶煉廠，簡稱“雙閃”。根據工藝要求需要將熔煉爐產生的冰銅通過水淬工序形成顆粒狀冰銅，這其中水淬后冰銅通過圓形堆料機存放在圓形堆場預脫水后再由其輸送至下游工序。這是該設備在國內“雙閃”項目的首次應用，通過對其在使用過程中遇到問題的一系列改造，該設備已更加適應及滿足現場工況的使用要求。

1 圓形堆取料機的用途

圓形堆取料機在“雙閃”工藝中用于堆取水淬后的冰銅，具有實現連續人字形堆料及全面取料的堆取功能，能夠同時實現或分別完成堆料、取料作業，并在對冰銅的堆、取過程中實現混均及輸送。冰銅物料參數見表1。

表1 冰銅物料參數

圓形堆取料機型號為YDQ400/140/60，堆料能力400t/h（濕基），取料能力140t/h（濕基），設備工作制度345d/a，作業率95%，3班/d,8h/班。

2 圓形堆取料機結構組成

2.1 結構組成

圓形堆取料機主要由堆料系統和取料系統兩大部分組成。堆料系統主要有懸臂堆料皮帶、中心柱回轉機構、液壓變幅機構等組成；取料系統主要由橋梁、刮板輸送系統、料耙系統、端梁行走機構及電控系統等組成，圓形堆取料機結構見圖1。

2.2 冰銅的堆料與取料

（1）冰銅的堆料。堆取料機正常工作時堆料狀態則是堆料系統的懸臂皮帶布料端在料堆上以中柱為中心左右旋轉布料的同時，也在冰銅料堆的斜坡上隨坡起伏，往復布料。這樣一方面可避免高空拋料引起揚塵，另一方面也可最終實現連續多層傾斜復合形的料堆，從而達到料堆環形截面物料成分的均勻穩定，使得取料系統能夠連續取得成分穩定的冰銅，便于后續的閃速吹煉。

圖1 圓形堆取料機結構示意圖

（2）冰銅的取料。取料系統是堆取料機另一個重要的組成部分，主要由料耙和取料刮板機組成。正常工作時，料耙在鋼絲繩牽引下貼近環形料堆端面，進行全端面貼合，在驅動油缸作用下，料耙左右往復移動，期間料耙上的耙齒將料堆端面的冰銅耙松，并使其順利下滑到堆場地面，從而被取料刮板輸送至中柱落料口下方的輸送皮帶上，輸送至冰銅磨。

3 圓形堆取料機運行過程中存在的問題及其改造

圓形堆取料機自“雙閃”項目投產后即已正式投入使用，通過試生產期間，該設備不斷磨合的同時，也暴露出一些問題，這些問題一定程度上制約著設備的能力，也限制了生產的能力，必須對其改造才能使其滿足現場的使用要求，下面將闡述主要存在的問題及相關改造過程。

3.1 存在取料效率低的問題及其改造

3.1.1 取料效率低的原因分析

圓形堆取料機使用初期出現取料效率低，一定程度上限制了設備的能力，對生產造成一定的制約。通過現場觀察及分析，造成這種情況主要有以下兩方面原因造成：①取料刮板尺寸設計過小，有漏料情況；②由于機架結構尺寸限制，導致料耙運行空間受阻，料耙接觸物料面積不足，下料及刮板取料量不足。

3.1.2 改造過程

關于刮板漏料問題的改造,根據現場刮板運行情況，改變刮板結構形狀與尺寸，即增大刮板的輸送能力，主要有以下兩方面改變：①刮板長度由原來1000mm增加至1200mm，寬度由原來200mm增加至240mm。②原刮板主體是平板形狀，現改為圓弧形狀，增加刮板帶走物料的容積量，同時還能抑制漏料。改造前后刮板結構示意參見圖2和圖3。

圖2 改造前刮板結構示意圖

圖3 改造后刮板結構示意圖

現場取料量少另一方面原因是由于尾部機架結構的限制，導致料耙行程不夠大，料堆上松料不夠多，相應落入取料刮板內物料受到限制，直接影響到刮板的取料量。

綜上我們將尾部支架改為整體式結構，軸承座在鏈輪的內側，其尺寸與中部刮板吊架接近，支架縱向寬度大大降低，這樣改造既不會影響料耙后行運動也不會對其產生干涉，克服了分體式支架的缺陷，大大提升了取料能力。

3.2 相關部件使用壽命短的問題及其改造

3.2.1 存在料耙支撐滾輪磨損大的問題及其改造

由于料耙角度調整超過原設計值，原有支撐滾輪結構不適用，磨損速度快，使用壽命短。根據現場料耙實際運行及受力磨損情況分析，將料耙行走滾輪結構形式由前期的淺溝槽三輪結構改為單輪球形，改造后無論料堆安息角如何變化，角度甚至上升到55°～60°時，都能確保滾輪和軌道完好吻合且不發生水平位移以及脫軌、掉軌等情況，調整方便，深圓弧全貼合結構，維修量大大降低。另外考慮增大滾輪強度，將滾輪單輪直徑由630mm改為800mm，且更換抗載荷能力更強的軸承。通過改造支撐滾輪的使用時間由原來6個月增加到現在24個月左右，使用壽命大大增加。

3.2.2 刮板鏈條軌道磨損大的問題及其改造

原設計刮板鏈條軌道為C型開式普通軌道，使用過程中刮板帶料容易將顆粒物料帶入軌道上且物料不易被帶出，造成刮板軌道顆粒磨損加劇，且得不到有效潤滑，軌道磨損量大，平均使用3個月左右就需要更換軌道。針對上述存在的問題，將C型軌道改為T型軌道，軌道上的刮板帶料可以及時排除，解決了軌道積料造成的潤滑狀態差以及顆粒磨損的問題，改造后軌道使用壽命可達到12個月以上。

3.3 其他使用過程存在的問題及其改造

3.3.1 尾輪張緊裝置改造存在的問題及改造

（1）存在的問題。取料機刮板機鏈條張緊原設計是通過在尾輪安裝的兩臺油脂油缸進行張緊，張緊時，往油缸內打入油脂將尾輪張緊至合適的位置，通過油缸自帶單向閥鎖死油缸。但在使用過程中存在如下一些問題。①在張緊過程中，由于尾輪滑座卡塞或鏈條對尾輪拉力較大時，導致油缸不能頂動而達不到張緊效果，另張緊過程較繁瑣、耗時且不便利。②刮板鏈條在運行過程中經常會出現單向閥失效或密封失效導致單側油缸漏油，導致尾輪兩側張緊長度偏移致使鏈條出現卡齒或脫齒等設備故障，對生產造成較大影響。③檢修中若需要松動刮板鏈條，該油脂油缸則起不到此作用。

（2）改造過程。針對油脂油缸張緊存在的問題，將油缸改為花蘭螺桿結構，其主要由左、右旋螺紋的調節桿、螺母及拉桿組成，通過左、右旋螺紋的調節桿可張緊鏈條也可松動鏈條，張緊調整后可通過防松螺母進行放松。該裝置結構簡單，易加工，成本低，故障率低且調節及操作十分方便，目前現場正常使用已快兩年，完全克服了原設計存在的弊端。

3.3.2 集中潤滑存在的問題及其改造

（1）存在的問題。堆取料機原廠配套4臺多點電動油脂潤滑泵存在如下問題：①原配潤滑油泵不能對其工作狀況及油路堵塞等信息進行反饋，若巡檢不到位或不及時，油路故障不易發現。②原配潤滑油泵對潤滑脂的選擇性較小，如油脂的物理性質有變化，容易造成油泵不出油，或量較少或管路堵塞，配套使用2#鋰基脂現場容易乳化變質卻不能選擇其他潤滑脂。

（2）改造過程。對集中潤滑系統升級改造解決上述存在的問題已勢在必行，通過選型選用更加適應現場需求的潤滑油泵，由PLC控制注油量及注油時間，并加有低油位信號反饋及某油路堵塞不通（管路超壓）的指示信號反饋，每個出油口都裝有壓力開關的電控信息反饋，告知操控人員及時處理。另將原紫銅管改為不銹鋼管，增強油管的使用可靠性。上述改造已在2017年3月份完成，目前已使用11個多月，使用效果良好，各潤滑點補油充分及時。

4 結語

圓形堆取料機雖然在試生產期間遇到了一些問題，如上述的取料效率低和部件磨損大等問題，但是通過我們不斷的實踐及經驗積累總結，對其不適應的地方進行加以改進，也達到了適應工廠生產的需求。圓形堆取料機在國內“雙閃”項目中雖屬首次使用，目前該設備在我廠已連續穩定使用超過了5年，表明我們的改造是有效果的，其也是適應及滿足冰銅這種物料的堆取過程的。

[1]王志偉.圓形堆取料機在銅閃速冶煉中的應用.有色冶金設計與研究，2014.4.

[2]孟凡偉.金冠銅業閃速吹煉試生產實踐.有色冶金設計與研究，2015.10.