某金礦分級和篩分設備故障快速維修方法與應用

桑玉華

(山東黃金礦業(萊州)有限公司焦家金礦, 山東 萊州 261400)

1 前言

某金礦破碎段部分設備一直處于超負荷運轉中，一些設備經常處于高負荷運轉中。其中2FG- 30雙螺旋分級機與10×20DDB香蕉篩曾出現過主軸斷裂、篩體兩側板出現1 500mm長的裂紋等現象，對生產造成嚴重影響。如果對故障設備進行整體更換，費用較大，且更換至少需3天時間，停車時間過長對生產任務的完成造成很大影響。因此，迫切需要在盡量不影響正常生產的情況下，對故障設備進行快速維修。

2 具體維修方案

2.1 雙螺旋分級機主軸修復方案

1)設備簡介

螺旋分級機簡稱分級機，分級機按照結構形式主要有高堰式單螺旋和高堰式雙螺旋、沉沒式單螺旋和沉沒式雙螺旋4種分級機，本礦山選礦廠使用的是高堰式雙螺旋分級機。螺旋分級機是依據液體中沉淀速度不同的原理，進行分級的一種分級設備。該設備能把洗礦篩篩下溢流的礦漿利用螺旋片旋轉，使粗顆粒的礦漿向上進行推出，由皮帶運輸到球磨機中進行磨礦，細顆粒則從溢流堰流出，經渣漿泵打入24m濃密機中繼續進入到生產工藝。

2)設備使用情況

根據生產情況，礦山不斷的進行擴產改造，高堰式雙螺旋分級機長期處于超負荷運行狀態。2015年3月南臺螺旋分級機主軸出現第一次斷裂，進行了快速修復。2016年7月北臺螺旋分級機主軸(焊接鋼管，外徑φ710mm，壁厚18mm)中間部位出現三處裂紋，南臺螺旋分級機主軸原斷裂處相鄰位置再次出現斷裂。

3) 主要修復措施

針對北臺螺旋分級機主軸三處裂紋問題，在不影響正常生產的前提下，經過現場檢測，車間組織施工隊伍對主軸進行自主修復。具體施工方案：首先，在主軸裂紋處打坡口，防止裂紋進行蔓延；再次，為了防止焊接時的應力集中，將主軸劃分成12等份，用300mm×1 200mm×20mm的耐磨板(共12塊)焊接到主軸斷裂處，且耐磨板之間用∩337mm×∩166mm×300mm×20mm耐磨筋板進行連接加固。焊接技術要求比較嚴格，進一步提高焊接質量和安全性。

針對礦山南臺螺旋分級機主軸中間斷裂問題，同樣先將主軸用吊車千斤頂輔助復位，并劃分成12等分，再用20mm厚的耐磨板進行焊接，并與原修復筋板進行連接，共修復主軸長度約3 000mm，北臺螺旋分級機主軸軸向圖如圖1所示。

圖1 北臺螺旋分級機主軸軸向圖

修復用耐磨板焊接為了增加其強度等性能，焊接均采用CO2氣體保護焊，該焊接的主要特點：焊接電流的密度較大，焊絲熔敷效率高；焊接過程中幾乎沒有殘余焊渣，減輕了維修人員清渣的勞動強度；電弧加熱比較集中，但受熱面積比較小；CO2氣體的冷卻作用，可有效減少焊接時的應力集中和塑性變形，可大大減少鐵板穿透及變形問題；焊縫中含氫量較低，抗裂性能提高。

該設備修復的創新點：打止裂孔，防止裂紋繼續蔓延；用耐磨板當加強筋，增加主軸強度；利用CO2氣體保護焊進行焊接，增加其焊接強度，延長了設備的使用時間。

2.2 香蕉篩篩板修復

1) 設備簡介

香蕉篩是近幾年出現應用較廣的一種新型篩分設備，它是將圓振動篩和直線振動篩的優點進行了綜合。目前，雖然國內外的香蕉篩設計結構各不相同，但其基本原理都是一樣的。主要原理是依據分段篩面坡度不同、振動頻率不同，對物料進行篩分，從而達到所需的合格產品。

香蕉篩的入料端一般選用大傾角，這樣能使物料快速運動、快速分層，有利于物料的篩分。這種分層能使小顆粒物料更快更好進行過濾篩分。越往前，篩面傾角越小，物料篩分情況逐漸減小，篩上物料的穿透速度也減小，利于料的翻轉與松散，從而提高了篩機的篩分效率與脫介效率[1-2]。

2) 香蕉篩使用情況

康威德香蕉篩使用效率在90%，在效率相同的情況下，處理量比其他同類產品高。其主要特點：側板上沒有焊接，托架橫梁全部采用H梁，給料端、排料端和激振器大梁都采用雙H梁結構，并且進行了結構化和振動分析。該設備的激振器屬于螺旋齒輪驅動大功率激振器，采用外置式可微調偏心塊，能確保大型篩機以準確的速度和振幅平穩運轉，齒輪箱內帶有齒輪潤滑系統，能確保齒輪的潤滑。

康威德10×20DDB香蕉篩外形尺寸(長×寬×高)14 830mm×6 700mm×6 700mm，單臺處理能力為250t/h，隨著選礦處理量的增加，設備負荷較大，2015年10月和2016年5月出現兩次篩體兩側板在底座處有1 500mm長的裂紋，對生產影響較大。

3) 主要修復措施

為了使其設備能夠得到快速修復，將損壞備件進行提前制作，利用檢修停車時間，對設備進行維修。第一，依據吊車安全起吊載荷，將香蕉篩上層篩網及激振器總成進行拆除，以便減輕篩體的整體重量，用吊車將篩體下部吊起。第二，拆掉篩體彈簧底座，對其裂紋處的篩板進行打磨、除銹，并在裂紋末端打止裂孔，防止裂紋繼續延伸。第三，將事先加工好的彈簧底座與篩體進行連接，并做好防護。第四，將提前拆掉的篩網、激振器進行還原，該維修即可完成。

該設備修復的創新點：對彈簧底座進行了重新設計，由原來單純的彈簧底座(圖2所示)，設計成底座與側板相連(圖3所示)，并用鉚釘進行連接，增加了接觸面積， 減少了篩板裂紋處的受力，降低了設備故障率，延長了設備使用壽命。

圖2 原彈簧底座圖

圖3 彈簧底座改后圖

3 結論

任何設備在使用過程中都不可避免出現有形及無形磨損及損壞，在特定條件下，即使設備仍投入正常使用，但經過一定時間后，其設備性能也將逐漸減弱。因此，維修不僅對設備的磨損與消耗在物資形態上給予一定補償外，還增加了其經濟價值。

通過某礦山分級和篩分設備故障快速維修方法與應用，提高維修作業質量和工作效率，降低設備故障，延長設備使用壽命。這種形式的快速維修，在保證正常生產的條件下，不僅能將資源得到合理的應用，而且避免了長時間停車對生產造成的極大影響，此方法的應用，在選礦生產中有著重要的作用和地位，特別是對選廠破碎段設備，值得推廣與應用。