磨礦裝備長效平穩運行施工安裝方法的研究與應用

朱 超，張先敏，莊維遜

（云南馳宏鋅鍺股份有限公司會澤礦業分公司，云南 曲靖 655000）

磨礦裝備是金屬非金屬礦山選礦工藝設備的重要組成部分，磨礦裝備的長效穩定運行直接影響著礦山企業的選礦流程及指標，如何降低磨礦裝備故障率仍然是多數礦山企業重點研究的方向之一。某礦業公司結合自身情況，針對磨礦裝備設備選型、建筑工程質量、施工安裝的精度控制展開研究，通過前期對球磨機基礎設計及安裝方法深入分析與實踐，實現球磨機長效穩定運行，達到降低檢修維護難度、減少故障率，提高磨礦效率、提升選礦指標的目的。

1 項目背景

某礦業公司選礦廠主要產品為鉛精礦、鋅精礦、硫精礦，磨礦裝備采用I段、II段兩段磨礦，I段球磨機規格為QSYT-3254φ3200×5400的溢流型球磨機，I段球磨機已投入使用16年，投產運行之初，處理能力難以達到設計要求。經過多年運行，I段球磨機進出料端蓋、筒體磨損嚴重，球磨機振動增大，大小齒輪嚙合難以同時調整到標準范圍內，機械故障頻繁，運行穩定性差，給生產系統的連續運行帶來一定的影響，需要新增一套磨礦裝備（III段磨機）與I段形成互補，從而提高磨礦效率、降低運維成本。

2 技術路線

新增磨礦裝備應能保障長周期、高效運行，通過對I段球磨機長期運行的摸索與實踐，需要在新增球磨機建設前期就做好控制工作，主要從設備的選型、設備基礎施工、設備安裝精度控制等方面著手，減少因前期設計安裝的不合理性，導致后期的故障頻發問題帶來的影響。

3 技術研究與應用

3.1 選型設計

該公司選礦廠日處理能力為2000t/d，入選礦粒度：12mm以下占比大于95%；出礦粒度：-200目，68%%～72%；出礦濃度：35%～42%。充分考慮原選礦廠破碎段及浮選段處理能力，保持選礦流程1#、2#球磨機正常運行，不影響生產和不改動原選礦廠房的情況下，在1#球磨機旁17m×25m空地上重新安裝與選礦廠處理能力相匹配的一臺套QSYT-3254?3.2m×5.4m濕式格子型球磨機及附屬靜壓潤滑系統、電控系統、傳動系統、帶式輸送系統、旋流分級系統等。具體布置圖如圖1所示。

圖1 新增球磨機布置圖

3.2 地基及基礎施工

I段球磨機原基礎采用筏板基礎，根據運行情況，磨機振動大，初步判斷地基有沉降或變形情況，需要進一步對地基基礎進行勘察。根據現場初步確定勘察鉆孔10個，設備基礎單獨布置勘探點不少于3個，通過勘工勘情況判斷地層自上而下依次為人工填土層、粘土層、灰巖，多為回填土層，灰巖層距離場地最大為18m，各個地層力學性質不均勻、差異較大，因此以灰巖作為場地的持力層更適宜于場地的建設，故用人工挖孔樁基礎+筏板基礎。人孔樁根據力矩分布布置8個，孔樁尺寸φ1000mm，樁底設置擴大頭，進入穩定持力層深度≧1m；樁身護壁采用C25混凝土，樁帽采用C30混凝土，能確保基礎進入持力層，也適用于上部結構荷載大、地基不均勻沉降敏感的磨礦裝備，并通過以下施工順序和尺寸控制把控磨機基礎施工質量。

（1）步驟：主要施工程序為：定位放線→土方開挖平整→地基驗槽→墊層施工→筏板鋼筋安裝→承臺模板安裝→檢查驗收→筏板砼澆筑→基礎定位放線→鋼筋安裝→模板安裝→預埋件及預埋螺栓定位放線→預埋安裝→位置、標高尺寸復測→檢查驗收→澆筑砼→養護→驗收→回填。

（2）磨機基礎控制尺寸。

表1 球磨機需控制的尺寸數據

3.3 磨機基礎布置底板安裝

（1）磨機基礎布置圖（如圖2所示）。

圖2 磨機基礎布置圖

（2）磨機基礎和中空軸地板安裝。確定磨機、小齒輪軸和中空軸軸承的垂直和水平中心線的基準標記。使用固定裝置，將其安裝在基礎外側，以便在安裝中獲得和保持中心線。

①中空軸軸承底座水平調整。水平調整塊必須定位后灌漿，用作提供一個平面和水平面參照點，中空軸軸承底板安裝時，每個地腳螺栓處放置兩個調整螺栓，分別置于地腳螺栓的兩側，調整螺栓由附加于底板下的螺栓和螺母總成，螺母的一面為平板表面，與設備底板相接觸。安裝調整螺栓時，將完全縮回的調整螺栓底座放置在灌漿料中，環氧樹脂灌漿料涂抹在混凝土基礎上，厚度為15mm，然后檢查其水平度。②中空軸軸承底板、小齒輪軸承底板及磨機驅動電機和慢速驅動裝置底板安裝。確定準確的底板中心線間距。清除基礎上的混凝土和多余的水及所有防護材料。將中空軸軸承底板就位在適當位置，調整螺栓，使底板達到適當的水平度。底板的水平度和兩個中空軸軸承底板的標高差應在0.08mm/m以內（如圖3所示）。

圖3 調節螺栓、基礎找平及地板安裝示意圖

（3）灌漿與養護。灌漿時，從底板的一端和一側開始進行灌漿，使每次灌漿的首尾相接，連續完成全部模板和底板的灌漿。因澆灌時間在寒冷天氣條件下，防止發生劣質或不當灌漿等情況，待澆筑部位的溫度必須保持在零度以上。灌漿完畢后，使用隔熱毯輔助保持其熱量，灌漿保持預熱溫度21℃，至少養護72小時，最終以試驗為準，直到灌漿料完全固化為止，致使達到正常使用的足夠強度。

3.4 磨機安裝及找正

（1）吊裝找正。清潔軸承底板和軸承底座配合面，并清除可能影響配合的所有裂痕或擦傷，將軸承底座安裝在其相應的底板上，并居中就位在先前劃出的磨機中心線上，并檢測中心線及測量對角線，鋼底座水平度保0.04m/m。

（2）中空軸軸承間隙測量。磨機就位在軸承中后，使用長塞尺檢查銅瓦軸承座與中空軸之間的間隙，采用0.20mm塞尺插入長度10cm到25cm。

（3）筒體裝入。使用液壓舉升系統，緩慢地將筒體總成放入軸承中，利用底座頂部法蘭上的劃線測量至中空軸的水平距離，測量底板頂部至中空軸的垂直距離。

（4）齒輪安裝。安裝大齒輪并找正至規定的徑向和環面跳動值后，實施小齒輪軸承裝配。轉動一整圈后，千分表指示千分表指示應在0.07mm以內，各允許環面跳動值為0.14mm；檢查嚙合點處的齒面接觸和側隙。調整軸承座的標高和/或水平位置，直至在齒接觸左右側接近相等的側隙。在小齒輪5或6個齒上施加著色劑。前后轉動小齒輪，以便在齒輪齒上形成接觸印痕，調整小齒輪，使接觸面至少應覆蓋齒面的80%。

（5）試運行。磨機安裝完畢，裝入礦石及鋼球后重負荷試車運行，經過以上環節嚴格控制精度，致使磨機小齒輪各方向振動值趨近于0。

3.5 預期應用效果

通過以上基礎設計及施工安裝，有效保障新增磨機基礎穩定性和安裝精度，充分確保關鍵設備安裝調試投入運行后的長效性及可靠性，為磨礦裝備建筑安裝及施工調試提供指導及積累實踐經驗。

4 結語

本文通過對磨礦裝備長效平穩運行施工安裝方法的研究與應用，論述了基礎穩定性選擇，設備安裝精度的控制，對新增磨礦裝備的施工安裝具有借鑒意義，能進一步解決磨機因基礎施工和安裝不到位導致故障頻發，運行穩定性差問題，為磨機長周期穩定運行前期施工安裝提供一種解決方法。