某金礦破碎段破瓶頸優化升級改造

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

為保證生產任務的順利完成，某黃金礦山選礦車間新增一套磨礦系統，破碎系統也更換部分破碎和篩分設備，增大處理能力。但隨著系統能力的提高，碎礦配套皮帶、給礦機等設備處于超負荷運行狀態，減速機、耦合器、振動給礦機、下料漏斗等故障頻發，維修工作量大、維修時間長，從而影響正常的生產組織及峰平谷用電調整，并形成惡性循環，嚴重制約整個選礦廠的生產[1]。針對以上問題逐條提出破碎段破瓶頸優化升級改造。

2 核算負荷能力

核算皮帶運輸機電機及減速機的負荷能力，在充分利用現有設備設施的情況下，引進先進的減速機設備，降低電機負荷。

對目前影響生產最嚴重的1#、4#、6#皮帶分別進行負荷核算，經過核算，目前使用的DCY型減速機已經滿負荷，皮帶運輸機出現“小馬拉大車”現象，無法繼續提高處理能力。通過優化、對比和選型，選用B3SH新型減速機，其中1#帶減速機減速比不變，選用B3SH(12T)i=40減速機，電機由90kW更換為110kW，4#、6#帶將減速比由i=40變更為i=35.5，分別選用B3SH(15T)i=35.5和B3SH(12T)i=35.5減速機。這3臺減速機安裝尺寸均按照舊減速機設計，大大降低更換減速機的工程量。

B3SH新型減速機的優點：①減速機型號扭矩和傳動比采用遞減形式劃分，更符合生產的需求，避免了功率的浪費；②從箱體到內部齒輪，采用完全的模塊化設計，鑄造箱體采用高強度材質，中小型箱體采用整體式結構剛性好、減震性能優越，易于提高軸的強度和軸承壽命；③齒輪采用優質合金鋼18CrNiMo7- 6，可控滲碳淬火，齒

面硬度高達HRC60±2，齒面磨削精度5級，特殊要求可達3級，磨削齒輪直徑2 500mm；④齒形、齒向進行修形，大大降低了噪聲，提高可靠性；⑤所有齒輪均經過噴丸處理，有效降低了熱處理后的殘余應力，同時提高了輪齒的抗疲勞強度；⑥采用SKF、FAG軸承，德國進口油封，提高可靠性。

更換減速機前后現場對照如圖1所示。

圖1 更換減速機前后對照

3 優化排放口調整裝置

將C160顎式破碎機排礦口調整裝置改造成液壓式，輕松實現快速調整排礦口尺寸。

C160顎式破碎機排礦口調整裝置為機械式，人工用扳手調整楔塊，有時還需要根據情況調整彈簧壓緊螺母，因設備型號較大，同時調整裝置隨著使用時間逐步銹蝕，調整難度很大，操作工人就無法及時調整排礦口，導致隨著襯板磨損，破碎粒度逐漸增大，嚴重影響破碎處理能力。圖2所示為機械式雙楔塊排礦口調整系統。

圖2 機械式雙楔塊排礦口調整系統

將原C160顎式破碎機的機械式雙楔塊排礦口調整系統拆除(包括調節楔塊、鎖緊螺母、止推軸承、彈簧導承和彈簧等)，改造安裝液壓調整裝置(包括液壓調節楔塊、液壓鎖緊缸等)、液壓站、電控裝置。

改造前，需要在設備帶負荷運轉的情況下，人工用扳手調節楔塊，調整排礦口尺寸，以適應生產需要，但由于設備型號大，調整起來費時費力，一旦操作工人出現懈怠就不會及時調整，導致破碎粒度達不到工藝要求，嚴重影響破碎效率。改造后，不管破碎機帶負荷運轉還是空轉，液壓楔塊排料口調整系統都能在數秒內調整好破碎機的排料口尺寸，確保了破碎機的破碎能力，有效提高了破碎效率。液壓楔塊排料口調整系統安裝情況如圖3所示。

圖3 液壓楔塊排料口調整系統現場實物圖

4 圓錐破碎機改良

針對現有的生產情況導致HP4圓錐破碎機過鐵能力不足，頻繁出現設備故障的情況，通過咨詢原設備廠家，在確保對設備不造成任何影響的情況下，在每個釋放缸上配備一個蓄能器，即由原來的2個蓄能器增加至6個蓄能器，并按走向增設相應的高壓油管。具體施工過程如下。

1) 對液壓釋放缸總成進行組裝

(1)對液壓釋放缸總成進行組裝，并使用氮氣，對蓄能器進行預充壓，取下蓄能器頂部的閥門保護塞，安裝充氣儀表總成，并確保固定在底座上的接頭與蓄能器閥門相匹配。(2)完全卸下儀表總成上的頂部帶花紋的旋鈕，并確保排氣螺釘緊固。將充氣儀表總成緊固在蓄能器上，并將頂部帶花紋的旋鈕緊固裝在儀表總成上，可以讀取壓力閥的壓力，如果壓力大于要求值，逐漸旋松排氣螺釘，直至達到所需壓力。(3)卸下充氣儀表總成上的頂部帶花紋旋鈕，將充氣儀表總成從蓄能器上拆卸下來。使用肥皂水，檢查閥門的氣密性，如有泄露，應重新進行壓力檢查。(4)安裝閥門保護塞。

2)在HP4設備上安裝釋放缸總成

(1)將適當的吊索拴在液壓缸體上，固定于安裝管接頭的突出部位，并使用適當的起重設備。(2)支承液壓缸，使活塞桿朝上，而最大的放油孔朝向適當的蓄能器一側。(3)吊起液壓缸，將活塞桿穿過調整環孔，使桿端鏈接叉就位在位于主機架筋肋上的液壓缸底部。(4)將液壓缸底座與主機架孔對正，使用含有5%～10%的二硫化鉬鋰基油脂，潤滑銷子。然后，將其插入液壓缸底座和主機架銷孔內。(5)將球形螺母重新組裝在液壓缸活塞桿端部(不緊固薄螺母)，此螺母應位于調整環測。(6)斷開過鐵釋放回路管接頭(接至液壓缸上腔室的回路)，以及清理回路(接至液壓缸下腔室的回路)的一個或兩個管接頭(依據液壓缸的安裝位置而定)。(7)給鎖緊回路增壓(達到約10MPa)，以推動活塞緊抵液壓缸底部。

改造完成后，加大了蓄能器所允許的沖擊壓力和脈沖壓力，保證蓄能器不被破壞，延長了主軸、油囊和主機架座墊的使用壽命。

5 更換粗碎給礦機

XZGZ1545雙質體振動給料機，在給料機兩邊加高900mm，長度加長1 000mm，電機功率由原機型標配的10kW改為15kW，替換了我們非標改制產品，振動放料機給料量達到了800t/h以上。雙質體振動放礦機選用一臺振動電機，省電節能、噪音小、給料均勻、給料量大。雙質體技術保護電機不燒，主振剪切橡膠彈簧是放礦機的核心部件，使用壽命5～7年，整機沒有維修量，運行成本低。

6 設計改造下料漏斗

針對下料漏斗不合理的地方，通過擴大漏斗容積，增加耐磨防護等方法來實現。

原設計漏斗容積狹小，且是直筒式漏斗，礦石沖擊力大，漏斗內壁鋪設38kg/m的鋼軌，且鋼軌易磨損脫落，不僅對設備易造成損壞，而且受維修空間限制，鋼軌重量大，不易更換，費時費力，使用周期僅7d。首先將鋼軌更換為橡膠壓條，更換方便，但此處主要受礦石的沖擊力極大，壓條使用周期也僅為10d，不能從根本上解決問題。

因此，為了徹底解決漏斗易磨損和漏斗維護勞動量大等問題，漏斗改造如圖4所示。將破碎機下料漏斗水泥地面向西擴大，增大了礦石拋落空間，并將漏斗西側立板改為有一定坡度的斜側板，并鋪設橡膠壓條，使用周期可達6個月以上，有效減少了生產成本。

圖4 改造后漏斗

7 改造成果

在迫切需要提高小時處理量的情況下，充分考慮最大程度的保留原有設備設施和生產工藝，同時盡量減少破瓶頸改造時對現有生產的影響。首先通過科學合理選用新型減速機對皮帶運輸能力進行了提升，碎礦處理能力由原來的613.63t/h提高到641.49t/h；破碎開車時間由原來的16h，減少至14.2h；減速機在運轉過程中噪音低、振動小、運轉平穩、溫升明顯大大低于以前，各部位密封好，無跑冒滴漏現象。其次破碎機排礦口調整系統進行的改造，大大提高了顎式破碎機的破碎效率，緩解了中碎的壓力；同時，該系統的應用還節省了維修時間，減輕工人的勞動強度，原來更換一次襯板需4人6h完成，現在僅需4人4h就可完成。HP4圓錐破碎機釋放缸改造后經過應用，因改造增大了蓄能器所允許的沖擊壓力和脈沖壓力，過鐵時明顯能夠快速簡單的清腔，保證了蓄能器不被破壞，主軸、油囊和主機架座墊的使用壽命相比以前有了很大的提升。振動給料機更換后滿足了系統處理能力要求，減少了故障停機時間，減少了振動電機更換維護費用。漏斗耐磨改造應用以后，有效保障了設備的正常運轉，減少了故障處理時間，減輕了工人的勞動強度，減輕了碎礦生產壓力，為進一步“多碎少磨”、降低運行成本提供了有力保障。

8 結論

改造后通過使用驗證，效果顯著。根據本次改造經驗，對整個生產流程中的漏斗均進行了排查，對可實行改造的漏斗均進行了改造，大大延長了漏斗的使用壽命，減輕了維修工人的勞動強度，并有效降低了生產成本。