某金礦破碎段破瓶頸優(yōu)化升級改造

桑玉華

(山東黃金礦業(yè)(萊州)有限公司焦家金礦， 山東 萊州 261400)

1 前言

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

2 核算負(fù)荷能力

核算皮帶運(yùn)輸機(jī)電機(jī)及減速機(jī)的負(fù)荷能力，在充分利用現(xiàn)有設(shè)備設(shè)施的情況下，引進(jìn)先進(jìn)的減速機(jī)設(shè)備，降低電機(jī)負(fù)荷。

對目前影響生產(chǎn)最嚴(yán)重的1#、4#、6#皮帶分別進(jìn)行負(fù)荷核算，經(jīng)過核算，目前使用的DCY型減速機(jī)已經(jīng)滿負(fù)荷，皮帶運(yùn)輸機(jī)出現(xiàn)“小馬拉大車”現(xiàn)象，無法繼續(xù)提高處理能力。通過優(yōu)化、對比和選型，選用B3SH新型減速機(jī)，其中1#帶減速機(jī)減速比不變，選用B3SH(12T)i=40減速機(jī)，電機(jī)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(jī)。這3臺減速機(jī)安裝尺寸均按照舊減速機(jī)設(shè)計(jì)，大大降低更換減速機(jī)的工程量。

B3SH新型減速機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：①減速機(jī)型號扭矩和傳動比采用遞減形式劃分，更符合生產(chǎn)的需求，避免了功率的浪費(fèi)；②從箱體到內(nèi)部齒輪，采用完全的模塊化設(shè)計(jì)，鑄造箱體采用高強(qiáng)度材質(zhì)，中小型箱體采用整體式結(jié)構(gòu)剛性好、減震性能優(yōu)越，易于提高軸的強(qiáng)度和軸承壽命；③齒輪采用優(yōu)質(zhì)合金鋼18CrNiMo7- 6，可控滲碳淬火，齒

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

更換減速機(jī)前后現(xiàn)場對照如圖1所示。

圖1 更換減速機(jī)前后對照

3 優(yōu)化排放口調(diào)整裝置

將C160顎式破碎機(jī)排礦口調(diào)整裝置改造成液壓式，輕松實(shí)現(xiàn)快速調(diào)整排礦口尺寸。

C160顎式破碎機(jī)排礦口調(diào)整裝置為機(jī)械式，人工用扳手調(diào)整楔塊，有時(shí)還需要根據(jù)情況調(diào)整彈簧壓緊螺母，因設(shè)備型號較大，同時(shí)調(diào)整裝置隨著使用時(shí)間逐步銹蝕，調(diào)整難度很大，操作工人就無法及時(shí)調(diào)整排礦口，導(dǎo)致隨著襯板磨損，破碎粒度逐漸增大，嚴(yán)重影響破碎處理能力。圖2所示為機(jī)械式雙楔塊排礦口調(diào)整系統(tǒng)。

圖2 機(jī)械式雙楔塊排礦口調(diào)整系統(tǒng)

將原C160顎式破碎機(jī)的機(jī)械式雙楔塊排礦口調(diào)整系統(tǒng)拆除(包括調(diào)節(jié)楔塊、鎖緊螺母、止推軸承、彈簧導(dǎo)承和彈簧等)，改造安裝液壓調(diào)整裝置(包括液壓調(diào)節(jié)楔塊、液壓鎖緊缸等)、液壓站、電控裝置。

改造前，需要在設(shè)備帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，人工用扳手調(diào)節(jié)楔塊，調(diào)整排礦口尺寸，以適應(yīng)生產(chǎn)需要，但由于設(shè)備型號大，調(diào)整起來費(fèi)時(shí)費(fèi)力，一旦操作工人出現(xiàn)懈怠就不會及時(shí)調(diào)整，導(dǎo)致破碎粒度達(dá)不到工藝要求，嚴(yán)重影響破碎效率。改造后，不管破碎機(jī)帶負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)還是空轉(zhuǎn)，液壓楔塊排料口調(diào)整系統(tǒng)都能在數(shù)秒內(nèi)調(diào)整好破碎機(jī)的排料口尺寸，確保了破碎機(jī)的破碎能力，有效提高了破碎效率。液壓楔塊排料口調(diào)整系統(tǒng)安裝情況如圖3所示。

圖3 液壓楔塊排料口調(diào)整系統(tǒng)現(xiàn)場實(shí)物圖

4 圓錐破碎機(jī)改良

針對現(xiàn)有的生產(chǎn)情況導(dǎo)致HP4圓錐破碎機(jī)過鐵能力不足，頻繁出現(xiàn)設(shè)備故障的情況，通過咨詢原設(shè)備廠家，在確保對設(shè)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(shè)相應(yīng)的高壓油管。具體施工過程如下。

1) 對液壓釋放缸總成進(jìn)行組裝

(1)對液壓釋放缸總成進(jìn)行組裝，并使用氮?dú)?，對蓄能器進(jìn)行預(yù)充壓，取下蓄能器頂部的閥門保護(hù)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(dá)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(yīng)重新進(jìn)行壓力檢查。(4)安裝閥門保護(hù)塞。

2)在HP4設(shè)備上安裝釋放缸總成

(1)將適當(dāng)?shù)牡跛魉┰谝簤焊左w上，固定于安裝管接頭的突出部位，并使用適當(dāng)?shù)钠鹬卦O(shè)備。(2)支承液壓缸，使活塞桿朝上，而最大的放油孔朝向適當(dāng)?shù)男钅芷饕粋?cè)。(3)吊起液壓缸，將活塞桿穿過調(diào)整環(huán)孔，使桿端鏈接叉就位在位于主機(jī)架筋肋上的液壓缸底部。(4)將液壓缸底座與主機(jī)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(jī)架銷孔內(nèi)。(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(yīng)位于調(diào)整環(huán)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(jù)液壓缸的安裝位置而定)。(7)給鎖緊回路增壓(達(dá)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(jī)架座墊的使用壽命。

5 更換粗碎給礦機(jī)

XZGZ1545雙質(zhì)體振動給料機(jī)，在給料機(jī)兩邊加高900mm，長度加長1 000mm，電機(jī)功率由原機(jī)型標(biāo)配的10kW改為15kW，替換了我們非標(biāo)改制產(chǎn)品，振動放料機(jī)給料量達(dá)到了800t/h以上。雙質(zhì)體振動放礦機(jī)選用一臺振動電機(jī)，省電節(jié)能、噪音小、給料均勻、給料量大。雙質(zhì)體技術(shù)保護(hù)電機(jī)不燒，主振剪切橡膠彈簧是放礦機(jī)的核心部件，使用壽命5～7年，整機(jī)沒有維修量，運(yùn)行成本低。

6 設(shè)計(jì)改造下料漏斗

針對下料漏斗不合理的地方，通過擴(kuò)大漏斗容積，增加耐磨防護(hù)等方法來實(shí)現(xiàn)。

原設(shè)計(jì)漏斗容積狹小，且是直筒式漏斗，礦石沖擊力大，漏斗內(nèi)壁鋪設(shè)38kg/m的鋼軌，且鋼軌易磨損脫落，不僅對設(shè)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(fèi)時(shí)費(fèi)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(hù)勞動量大等問題，漏斗改造如圖4所示。將破碎機(jī)下料漏斗水泥地面向西擴(kuò)大，增大了礦石拋落空間，并將漏斗西側(cè)立板改為有一定坡度的斜側(cè)板，并鋪設(shè)橡膠壓條，使用周期可達(dá)6個月以上，有效減少了生產(chǎn)成本。

圖4 改造后漏斗

7 改造成果

在迫切需要提高小時(shí)處理量的情況下，充分考慮最大程度的保留原有設(shè)備設(shè)施和生產(chǎn)工藝，同時(shí)盡量減少破瓶頸改造時(shí)對現(xiàn)有生產(chǎn)的影響。首先通過科學(xué)合理選用新型減速機(jī)對皮帶運(yùn)輸能力進(jìn)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(shí)間由原來的16h，減少至14.2h；減速機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中噪音低、振動小、運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、溫升明顯大大低于以前，各部位密封好，無跑冒滴漏現(xiàn)象。其次破碎機(jī)排礦口調(diào)整系統(tǒng)進(jìn)行的改造，大大提高了顎式破碎機(jī)的破碎效率，緩解了中碎的壓力；同時(shí)，該系統(tǒng)的應(yīng)用還節(jié)省了維修時(shí)間，減輕工人的勞動強(qiáng)度，原來更換一次襯板需4人6h完成，現(xiàn)在僅需4人4h就可完成。HP4圓錐破碎機(jī)釋放缸改造后經(jīng)過應(yīng)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(shí)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(jī)架座墊的使用壽命相比以前有了很大的提升。振動給料機(jī)更換后滿足了系統(tǒng)處理能力要求，減少了故障停機(jī)時(shí)間，減少了振動電機(jī)更換維護(hù)費(fèi)用。漏斗耐磨改造應(yīng)用以后，有效保障了設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少了故障處理時(shí)間，減輕了工人的勞動強(qiáng)度，減輕了碎礦生產(chǎn)壓力，為進(jìn)一步“多碎少磨”、降低運(yùn)行成本提供了有力保障。

8 結(jié)論

改造后通過使用驗(yàn)證，效果顯著。根據(jù)本次改造經(jīng)驗(yàn)，對整個生產(chǎn)流程中的漏斗均進(jìn)行了排查，對可實(shí)行改造的漏斗均進(jìn)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(qiáng)度，并有效降低了生產(chǎn)成本。