貴冶渣選半自磨機(jī)端面襯板優(yōu)化與改進(jìn)

彭俊軍 吳 波

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司貴溪冶煉廠）

貴溪冶煉廠在三期擴(kuò)建后，新渣選磨礦生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)時(shí)選擇了半自磨機(jī)+球磨機(jī)的磨礦工藝流程［1］。生產(chǎn)實(shí)踐證明，半自磨機(jī)+球磨機(jī)的磨礦工藝具有處理能力大、設(shè)備作業(yè)率高、能耗低、生產(chǎn)成本低、物料適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)［2］。目前，半自磨機(jī)的磨礦工藝已在國內(nèi)外金屬選礦中被廣泛應(yīng)用［3］。

生產(chǎn)實(shí)踐表明，半自磨機(jī)襯板、格子板原裝設(shè)計(jì)多半存在一定的缺陷［4］，貴冶5.2 m×5.2 m半自磨機(jī)原裝配套的進(jìn)料端襯板、提升條和出料端格子板、小槽板存在明顯缺陷，主要有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)局限性很明顯、爐渣硬度大、備件材質(zhì)耐磨性不夠三方面原因。本文針對(duì)上述三方面問題，對(duì)貴冶半自磨機(jī)進(jìn)料端襯板、提升條和出料端格子板、小槽板進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。另外，半自磨機(jī)襯板的使用壽命與生產(chǎn)實(shí)際工況、生產(chǎn)成本的控制管理有很大關(guān)系［5-6］，在改造的過程中需考慮該部分因素。

1 進(jìn)料端襯板及提升條優(yōu)化

1.1 存在的問題

5.2 m×5.2 m半自磨機(jī)原裝進(jìn)料端襯板采用內(nèi)外兩圈分布設(shè)計(jì)，內(nèi)圈為提升條襯板一體件，外圈為提升條、襯板分體式結(jié)構(gòu)。半自磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，爐渣和鋼球運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡相對(duì)集中在外圈襯板和內(nèi)外圈襯板交接處，內(nèi)圈襯板提升條聯(lián)合體被磨損的僅為最外端的100 mm部分，外圈襯板、提升條被磨損的為最內(nèi)端的250 mm部分。

生產(chǎn)實(shí)踐表明，外圈提升條使用周期只有3個(gè)月，外圈襯板使用周期6個(gè)月，內(nèi)圈襯板提升條聯(lián)合體使用周期12個(gè)月。上述數(shù)據(jù)體現(xiàn)了2個(gè)問題，一是進(jìn)料端外圈提升條和襯板使用周期不同步，停車次數(shù)多、停車時(shí)間長，半自磨機(jī)作業(yè)率低；二是進(jìn)料端內(nèi)圈襯板提升條聯(lián)合體利用率低。

1.2 原因分析

（1）通過分析被磨損的部位表明，進(jìn)料端原裝內(nèi)圈襯板、外圈襯板和提升條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未考慮鋼球在半自磨機(jī)筒體內(nèi)的運(yùn)行軌跡，未考慮避免內(nèi)圈不被磨損的措施。

（2）襯板和提升條磨損的主要原因均是被礦漿洗刷。

1.3 優(yōu)化措施

（1）改變進(jìn)料端內(nèi)外圈襯板和提升條的結(jié)構(gòu)布局，將外圈襯板和提升條尺寸向內(nèi)圈延長200 mm，覆蓋住原裝內(nèi)圈襯板提升條聯(lián)合體被磨損部位，內(nèi)圈襯板提升條聯(lián)合體尺寸相應(yīng)縮短200 mm。

（2）根據(jù)磨機(jī)進(jìn)料端面襯板主要受力作用是沖刷的特性，對(duì)襯板材質(zhì)也進(jìn)行了調(diào)整，內(nèi)圈和外圈襯板、提升條全部采用內(nèi)部襯合金鋼骨架的橡膠合金復(fù)合襯板［7］。改進(jìn)前后進(jìn)料端橡膠襯對(duì)比見圖1。

1.4 優(yōu)化效果

優(yōu)化后半自磨機(jī)進(jìn)料端襯板、提升條使用周期得到大幅提升，停車次數(shù)減少，作業(yè)率顯著提升（表1）。另外，優(yōu)化后的襯板提升條主體材料為橡膠，單件質(zhì)量大幅下降，大幅降低了檢修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)更換襯板所需時(shí)間也縮短至原來的一半，檢修效率大幅提高。

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2 出料端格子板優(yōu)化

2.1 存在的問題

2.1.1格子板靠外圈橫筋容易斷裂

半自磨機(jī)出料端格子板使用一段時(shí)間后，出料端格子板最外端4根橫筋易被磨損斷裂，導(dǎo)致半自磨機(jī)吐鋼球，造成磨浮系統(tǒng)全線故障長時(shí)間停車，給生產(chǎn)組織、生產(chǎn)成本控制、檢修成本控制帶來了較大的影響。另外，正常情況下出料端格子板和配套格子板提升條均須整體更換，而出料端格子板更換周期10個(gè)月、格子板提升條更換周期6個(gè)月，更換周期不同步，第2套更換上的提升條只使用4個(gè)月，存在浪費(fèi)情況。再者，格子板和格子板提升條的質(zhì)量相對(duì)較重，由于工藝設(shè)計(jì)時(shí)未考慮更換情況，現(xiàn)場(chǎng)沒有機(jī)械手等輔助設(shè)備，更換時(shí)職工勞動(dòng)強(qiáng)度很大。

2.1.2格子板格子中卡扁狀物料

生產(chǎn)實(shí)踐中，扁塊爐渣或扁狀鋼球會(huì)卡在格子板的格子中，即扁狀物料緊緊卡在兩橫筋之間無法通過格子板。生產(chǎn)中當(dāng)半自磨機(jī)內(nèi)有鋼球或尺寸較大的塊狀爐渣砸到該扁狀物料時(shí)，橫筋就會(huì)受到?jīng)_擊，加劇橫筋的損傷。

2.2 原因分析

（1）根據(jù)爐渣在半自磨機(jī)筒體內(nèi)的運(yùn)行軌跡［8］與進(jìn)料端襯板和提升條相似，被磨損的主要原因是格子板最外端橫筋不間斷的被礦漿洗刷，而由外端向內(nèi)端的橫筋與礦漿接觸逐漸減少，所以磨損最嚴(yán)重的是最外端4根橫筋。格子板橫筋的設(shè)計(jì)為所有橫筋30 mm厚度均勻分布，該設(shè)計(jì)存在著明顯缺陷，最終導(dǎo)致最外圈被磨斷而最內(nèi)圈完好無損。

（2）當(dāng)橫筋被磨細(xì)后，格子板橫筋之間尺寸變大，物料更容易通過格子板，返砂量隨之增加。

（3）扁狀物料卡在橫筋之間無法通過格子板，表明格子的形狀不利于扁狀物料的正常排出，橫筋的正面和反面尺寸相同，形狀結(jié)構(gòu)存在一定局限。

2.3 優(yōu)化措施

（1）根據(jù)磨損的部位，針對(duì)性的加粗格子板靠外圈的橫筋，尺寸更粗的橫筋在同等工況環(huán)境下，可延長磨損時(shí)間。在保證半自磨機(jī)排漿不受影響的情況下，初步將格子板靠外圈的4根橫筋改成3根橫筋，該3根橫筋正面的厚度尺寸由30 mm增至50 mm，格子板的格子相應(yīng)減少1個(gè)（圖2）。

（2）對(duì)橫筋正面和反面的尺寸進(jìn)行調(diào)整，正面厚度尺寸50 mm，反面厚度尺寸44 mm，橫筋之間形狀呈倒錐形，正面小，反面大，物料若能通過正面時(shí)，一定能通過反面，從而解決扁狀物料卡在橫筋之間的問題（圖3）。

2.4 優(yōu)化后效果

格子板優(yōu)化后使用周期由原來的10個(gè)月延長至現(xiàn)在的14個(gè)月，在成本不發(fā)生任何增長的情況下，使用周期增加了4個(gè)月；并將第2套格子板提升條價(jià)值充分利用，解決了提升條浪費(fèi)率高的問題。

3 出料端小槽板優(yōu)化

3.1 存在的問題

出料端小槽板原裝設(shè)計(jì)為合金鋼材質(zhì)，生產(chǎn)實(shí)踐的使用壽命雖可達(dá)到24個(gè)月左右，但與大槽板的使用周期約32個(gè)月不一致；且由于材質(zhì)為合金鋼，備件自重較大，檢修更換工作量大，耗時(shí)長。此外，其最大的問題是小槽板導(dǎo)流板與出口中空軸襯套連接處設(shè)計(jì)存在缺陷，導(dǎo)致中空軸本體易被磨損，磨損至一定程度后半自磨機(jī)出料端端蓋本體就會(huì)裸露出來，此時(shí)半自磨機(jī)排漿過程中必然損傷磨機(jī)本體，產(chǎn)生嚴(yán)重的設(shè)備隱患。

3.2 原因分析

（1）原設(shè)計(jì)小槽板導(dǎo)流槽底板末端為倒口狀，厚度由外圓向中間逐漸變薄，是整個(gè)小槽板厚度最薄弱的部分；因礦漿由外圓向中間聚集后排出半自磨機(jī)一直被洗刷，因此也是磨損最快的部位，半自磨機(jī)在旋轉(zhuǎn)排漿過程中，隨著小槽板導(dǎo)流槽底板倒口部位磨薄、磨短，端蓋本體裸露，最終造成本體損傷。

（2）小槽板導(dǎo)流槽底板與出口襯套重合面較小。

3.3 優(yōu)化方案

根據(jù)材料自身特性，同時(shí)考慮磨機(jī)內(nèi)部不同位置礦石對(duì)襯板作用力的不同，采用更加耐磨的橡膠作為出料端小槽板的主體材質(zhì)，在橡膠內(nèi)部鑲嵌鋼骨架制作橡膠小槽板；同時(shí)在出口襯套內(nèi)圈襯一圈橡膠，從而延長小槽板導(dǎo)流槽底板與出口襯套重合面。

3.4 優(yōu)化后效果

（1）改進(jìn)后的橡膠小槽板質(zhì)量是合金鋼小槽板的45%左右，檢修更換難度大幅下降，減少了檢修時(shí)間，降低了人員勞動(dòng)強(qiáng)度，從而提高了檢修效率。

（2）優(yōu)化后的小槽板的使用壽命得到了較大提升，由24個(gè)月延長至36個(gè)月。

（3）從安裝最初到更換新備件，小槽板導(dǎo)流板與出口中空軸配合處始終被橡膠板覆蓋，未出現(xiàn)端蓋本體裸露被磨損的現(xiàn)象，杜絕了設(shè)備的重大隱患。

4 結(jié) 語

（1）貴溪冶煉廠渣選將半自磨機(jī)進(jìn)料端端面襯板改造成橡膠材質(zhì)并進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，綜合效益顯著。

（2）格子板經(jīng)過結(jié)構(gòu)調(diào)整和增粗最外圈3根筋板的厚度優(yōu)化改造后，壽命延長了4個(gè)月。

（3）小槽板經(jīng)材質(zhì)改成橡膠和延長主體長度的優(yōu)化改進(jìn)，解決了出廠設(shè)計(jì)的缺陷，使用壽命延長了12個(gè)月。