重型板式給礦機礦倉漏斗襯板改造

摘要：內蒙古礦業公司一期、二期選礦廠采用封閉式儲礦倉，儲礦倉內物料利用重型板式給礦機運至半自磨機。重型板式給礦機礦倉漏斗補焊方鋼增加漏斗的耐磨性。針對隨著生產能力的提升，礦倉漏斗襯板磨損過快、使用周期降低的問題，對襯板進行改造。詳細分析了襯板使用要求、工況及耐磨特點，結合各種影響因素對襯板材質、結構形式進行了優化改造。改變方鋼焊接方向，垂直于礦石走向;采用方形襯板，將焊接改為螺栓連接。現場實踐表明：改進后的襯板使用壽命、維修效率大幅提升，生產成本明顯降低。

關鍵詞：儲礦堆;重型板式給礦機;礦倉;漏斗襯板;耐磨性

中圖分類號：TD45文獻標志碼：A

文章編號：1001-1277（2021）05-0049-03?? doi：10.11792/hj20210510

引 言

中國黃金集團內蒙古礦業有限公司（下稱“內蒙古礦業公司”）一期、二期工程建設封閉式原礦儲礦倉（礦倉），儲礦能力均達12萬t。磨礦車間是選礦廠主要生產車間，日處理礦量8.2萬t。該車間共有24臺重型板式給礦機（一期工程12臺，二期工程12臺），規格為1 800 mm×12 000 mm和2 400 mm×120 000 mm，采用變頻調速，負責將破碎后的礦石從儲礦堆運至半自磨機，每期每天6臺重型板式給礦機投入運行，重型板式給礦機利用率較高，處理量大。因此，重型板式給礦機作為主要的倒運設備，其完好率、可利用率對磨礦系統的連續性至關重要。

礦倉是調節選礦廠各段工序的重要環節[1]。重型板式給礦機受礦漏斗補焊方鋼增加漏斗的耐磨性，為保證礦倉的穩定性，需要定期將儲礦堆內的物料推礦集中，補焊加固方鋼，每次停車6 d。重型板式給礦機易磨損及需要系統停車的部位為給礦倉。隨著礦山的發展，處理能力的增加，重型板式給礦機礦倉漏斗襯板的使用周期降低，且空間狹小，維修強度大、時間長。近年來，隨著裝備技術水平的提高，及耐磨材料的發展，如何應用新材料，提高設備管理水平，降低備件費用，降低工人勞動強度，是大型礦山設備管理的重要工作。

1 礦倉運行工況及存在問題

重型板式給礦機礦倉內兩側護板采用耐磨鋼板作為母板，上面焊接耐磨方鋼作為導料板，由于處理能力大，耐磨方鋼磨損嚴重，方鋼磨損后，母板磨損，存在漏礦和方鋼脫落風險。自一期、二期工程投入生產以來，每年都需要開展重型板式給礦機礦倉大修工作，每次大修需要將礦倉推礦集中，人員進入礦倉內部，通過氣割和焊接方式更換母板及方鋼。由于作業空間受限，作業機械化程度較低，12臺重型板式給礦機24 h連班作業，每班20余人，需要6 d才能完成，勞動強度及工作量非常大。

根據運行情況分析，襯板磨損表面光滑，磨損不均勻，底部磨損較上部磨損更為嚴重，主要是因為礦石與護板相對運動，產生滑動摩擦力與擠壓力，從而造成護板磨損。當礦石從礦堆下落至重型板式給礦機鏈板上時，底部礦石運動速度越快，受到的擠壓力越大，根據作用力與反作用力原理，護板底部受到礦石的擠壓力與摩擦力也越大，因此護板底部磨損更嚴重[1]。

2 礦倉漏斗襯板改造

2.1 原結構形式

重型板式給礦機礦倉漏斗采用垂直漏斗，原焊接方鋼方向為平行于礦石走向，而焊接時必須留出焊口的位置，這就導致礦石可在方鋼之間的縫隙內移動，直接磨損方鋼焊口及母板，導致母板磨穿而漏礦（見圖1），有時方鋼厚度并未磨損，而焊口磨損導致方鋼脫落，母板磨損漏礦，漏礦后只能在重型板式給礦機礦倉母板外補焊鋼板，造成重型板式給礦機礦倉后期維修量大，且補焊鋼板治標不治本[2-3]。

這種結構形式的礦倉襯板每1年就要進行1次推礦處理，采用24 h人休設備不休的施工方案也需要5～6 d;每次需要30～40人投入到重型板式給礦機礦倉漏斗大修工作中，維修強度大，勞動強度大，安全隱患多。

2.2 改變方鋼焊接方向

經過多次研究后發現，造成漏斗襯板不可靠的主要原因是方鋼脫落，導致母板保護層過早失去作用，而方鋼脫落的主要原因是焊口與礦石的走向一致，焊口暴露在外，一旦焊口磨損，方鋼便過早脫落，失去保護母板的作用。因此，技術人員開展了第一次技術改造。

經過技術人員研究，確定改造方案為改變方鋼的焊接方向，將方鋼垂直于礦石走向焊接，可以避免礦石磨損焊口（見圖2）。礦石在方鋼之間的縫隙內形成堆積，并將焊口包裹在堆積礦里，有效保護了焊口及母板，只有在高點的方鋼全部磨損后才會磨損母板;并且礦石與方鋼接觸的部位是滾動摩擦，使用周期較原來的滑動摩擦更長[4-5]。

現場實踐表明：改變方鋼焊接方向的效果較為明顯，重型板式給礦機的大修周期由原來的1 a延長至2 a。但是，這種改造也出現了維修工作量加大的弊端，每次重型板式給礦機大修時，需要對磨損較為嚴重的方鋼進行氣割處理，再對原位置母板進行處理，然后才能開展方鋼的焊接工作，而且時間延長，維修工作量加大，并未明顯改善人員的作業強度和作業時間。

2.3 漏斗襯板改型

隨著生產經驗的積累及耐磨材料形式的改進，在第一次改造的基礎上，現場技術人員開展了重型板式給礦機漏斗襯板的改進工作。方鋼垂直于礦石走向焊接延長了襯板的耐磨時間，但是焊接是造成維修強度大的主要原因。因此，2016年4月內蒙古礦業公司技術人員自主設計了方形襯板（見圖3），這種方形襯板是在第一次改造的基礎上，將焊接改為螺栓連接，提高了維修效率改善了維修人員的作業環境。

方形襯板單塊質量37 kg，質量較小，便于操作;安裝方式由焊接改為螺栓連接，只需拆卸螺栓更換襯板即可，省去了大量的切割、補焊時間;襯板材料采用16Mn+雙合金耐磨涂層，耐磨性較錳方鋼有了很大的提高。襯板與重板鏈板相連部分橫向增加方鋼，防止漏礦（見圖4）。

現場實踐表明，采用方形襯板，將焊接改為螺栓連接的方案改造效果非常明顯，重型板式給礦機的大修周期超過2 a。進行改造時，需要徹底更換母板，工作量較大，但以后的日常維修工作、工人的勞動強度明顯降低，工作環境明顯改善，母板漏礦情況也得到了改善，操作人員的工作內容和強度都得到了極大的優化。

2.4 應用及效果

2016年6月，內蒙古礦業公司自主改進的漏斗方形襯板第一次在一期工程5#、6#、7#、8#重型板式給礦機使用。2018年8月，在進一步開展推廣的過程中發現方形襯板的磨損量僅為15 mm左右，隨后這種方形襯板在一期工程其他重型板式給礦機和二期工程5#、6#、7#、8#重型板式給礦機使用。通過實踐檢驗，改型后使用周期可以達到2 a以上;每次更換時間由6 d降低為2 d，不僅提高了維修效率，減少了工人的工作量，而且提高了設備的利用率，節省了維修成本。通過多年的積累和改造，重型板式給礦機漏斗在內蒙古礦業公司應用效果較為顯著，主要具有以下優點：

1）改變了方鋼的原有方向，方鋼垂直于礦石走向，避免了礦石磨損焊口，礦石會在方鋼之間的縫隙內形成堆積，并將焊口包裹在堆積礦里，有效保護了焊口及母板，只有在高點的方鋼全部磨損后才會磨損母板，并且礦石在與方鋼接觸的部位是滾動摩擦，使用周期較原來的滑動摩擦更長。

2）將原焊接方鋼方式改為螺栓連接，將方鋼改為方形襯板，通過在母板上部鉆孔，將方形襯板與母板用螺栓緊固連接，提高了更換襯板的效率，改善了作業環境，省去了大量的切割、補焊時間。

3）使用耐磨材料，將錳方鋼板材料改為16Mn+雙合金耐磨涂層新型材質，耐磨性較錳方鋼有了很大的提高。

3 結 語

自重型板式給礦機礦倉漏斗襯板改造實施后，取得了良好效果，達到了預期目標，優化了襯板結構，解決了漏斗襯板使用壽命短的難題，改善了操作人員的作業環境和作業強度，減少了重型板式給礦機的停機檢修頻次，減輕了維修人員的勞動壓力，提高了設備的運行效率和生產系統的穩定性。實踐證明，方形襯板在重型板式給礦機礦倉中的應用取得了良好效果，具有很強的推廣價值。但是，仍然存在空間受限、機械化程度低等問題，仍需采用傳統的人力維修模式，更換效率低的問題是今后材料優化和結構改進的方向。

[參考文獻]

[1] 邢偉.礦倉的工藝設計[J].現代制造技術與裝備，2019（10）：85-87.

[2] 朱巧霖，李勇.延長重型板式給料機護板使用壽命的方法[J].設備管理與維修，2019（5）：38.

[3] 王雙.選煤廠機電設備維修措施與管理策略探究[J].門窗，2019（12）：250.

[4] 邢偉.礦倉防拱的工藝研究[J].礦業工程，2019，17（5）：43-45.

[5] 趙奇.露天煤礦破碎站給料裝置結構的優化設計[J].設備管理與維修，2019（16）：145-147.

Modification of hopper liner in ore bin of heavy plate feeder

Ju Guoming

（Inner Mongolia Mining Co.，Ltd.，China National Gold Group Co.，Ltd.）

Abstract：The Phase 1 and 2 concentrators of Inner Mongolia Mining Company adopt closed ore storage bin，and the materials in the ore storage bin are transported to semi-autogenous mill by heavy plate feeder.The ore bin hopper of heavy plate feeder is supplemented by square steel welding to improve hopper wear resistance.With the increasing production capacity，the hopper liner wears too fast，shortening the service life，so the liner is modified.The instructions，working conditions and wear resistance characteristics of the liner are analyzed in detail，and the material and structure of the liner are optimized according to various influence factors：the welding direction of square steel is changed so that it is perpendicular to the ore direction;square liner is adopted;the connection shifts from welding to bolting.The field practice shows that the service life and maintenance efficiency of the modified liner are greatly improved，and the production cost is obviously reduced.

Keywords：ore storage pile;heavy plate feeder;ore storage bin;hopper liner;wear resistance

收稿日期：2020-10-12; 修回日期：2021-04-01

作者簡介：鞠國明（1986—），男，內蒙古赤峰人，工程師，從事礦山設備維修與管理工作;內蒙古自治區滿洲里市一道街51號國際郵件交換站，中國黃金集團內蒙古礦業有限公司，021400;E-mail：88342022@qq.com