周邊傳動濃密機(jī)中心部位更換方法革新

尹辰鵬

（山東黃金冶煉有限公司，山東煙臺 261441）

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某公司混尾50 m 濃密機(jī)自2011 年投入使用以來，中心部位回轉(zhuǎn)支撐架從未進(jìn)行更換。支撐架作為行走橋架和中心水泥柱的連接部件，對其進(jìn)行拆除更換需對行走橋架和管路橋架進(jìn)行固定。如果固定不牢容易產(chǎn)生傾斜，存在極大的維修安全隱患。濃密機(jī)常年運(yùn)行，池底積累了大量的結(jié)晶物，運(yùn)行過程中耙架受力不均且波動較大，再加上受到液體腐蝕，回轉(zhuǎn)支撐架出現(xiàn)支撐柱斷裂的現(xiàn)象，導(dǎo)致濃密機(jī)行走橋架出現(xiàn)傾斜，存在較大的生產(chǎn)安全隱患。

更換濃密機(jī)中心部位存在以下難點(diǎn)：①濃密機(jī)周邊有綠化帶，理想的起吊點(diǎn)僅有其南邊的東西道上，距中心部位最短直線距離約32 m，工作半徑大；②中心部位回轉(zhuǎn)支撐從未進(jìn)行更換，無經(jīng)驗(yàn)可以借鑒；③行走橋架與管路橋架在中心入料桶拆除后是相互獨(dú)立，無支撐點(diǎn)；④露天施工，惡劣天氣無法控制，常規(guī)方法存在交叉作業(yè)，且長距離鋼絲繩吊掛穩(wěn)定性不夠，存在安全隱患；⑤更換一次需放空池內(nèi)的工藝水約5500 m3，正常情況下需要一段時(shí)間進(jìn)行消化，液體量較大，無容器可用于臨時(shí)存儲。

常規(guī)的更換方法需采用2 臺300 t 吊車吊掛行走橋架和管路橋架，將行走橋架和管路橋架一直吊掛著，1 臺100 t 吊車配合對中心部位軸承以下部位進(jìn)行拆除、安裝。更換完后，再進(jìn)行軸承、中心入料筒拆除、安裝等工作。

1 方案措施

為克服上述難點(diǎn)，通過查閱濃密機(jī)相關(guān)圖紙和現(xiàn)場對相關(guān)部件進(jìn)行實(shí)地測量，對濃密機(jī)中心部位拆除、更換維修方案進(jìn)行優(yōu)化，最終采用制作檢修平臺與千斤頂相配合的方式，安全、快速地完成中心部位部件的更換工作。

1.1 前期準(zhǔn)備工作

考慮到此次更換中心部件的濃密機(jī)內(nèi)礦漿不含氰化物，且濃密機(jī)池底存有高堿水池，提前將高堿水池內(nèi)的水排放至廠區(qū)事故池內(nèi)，同時(shí)根據(jù)工藝流程和需要，對工藝管路進(jìn)行調(diào)整，重新敷設(shè)工藝管路，制作臨時(shí)攪拌槽，確保在維修期間工藝系統(tǒng)穩(wěn)定。將50 m 濃密機(jī)內(nèi)的工藝水排放至高堿水池內(nèi)，內(nèi)部礦漿排放至下一道工序。將濃密機(jī)池底徹底清空，對于大塊結(jié)晶物用噸袋進(jìn)行承裝，倒運(yùn)至原料庫場地，進(jìn)行粉碎、回流程處理。

根據(jù)維修方案，提前備置30#H 鋼、20#H 鋼、槽鋼和角鋼等鋼材，手拉葫蘆、千斤頂、沖擊鉆等工具。對施工人員進(jìn)行技術(shù)交底和安全教育，學(xué)習(xí)此次維修具體步驟，以及在維修、更換過程中可能出現(xiàn)的各項(xiàng)安全問題及應(yīng)對方法。

1.2 制作管路橋架支撐架

因管路橋架和行走橋架在中心部位拆除后是相互獨(dú)立的，考慮在其兩者之間增加支撐。為確保受力點(diǎn)的安全和橋架間相對穩(wěn)定，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)地測繪，確定制作支撐方案。在距中心入料桶1800 mm 處，用兩個(gè)30 t 千斤頂把管路橋架平穩(wěn)頂起5～6 cm，用15#H 鋼按圖1 制作焊接成龍門架，并放置在指定位置，與行走橋架焊接牢固。將千斤頂頂桿下落，使其管路橋架搭設(shè)在新焊接的龍門架上，龍門架能夠增強(qiáng)行走橋架固定的穩(wěn)定性，防止管路橋架在更換過程中受到碰撞發(fā)生傾斜。

圖1 管路橋架支撐架

此濃密機(jī)為周邊傳動式，行走端通過齒輪、齒條進(jìn)行傳動，考慮到在維修過程中此端受到外力可能產(chǎn)生移動。對其構(gòu)造進(jìn)行實(shí)地測量，同樣制作一個(gè)小型的、適合現(xiàn)場的龍門架，將行走端放置在龍門架上，進(jìn)一步確保拆除中心部位后，整個(gè)行走橋架處于穩(wěn)定狀態(tài)。

1.3 制作行走橋架檢修平臺

為解決起吊點(diǎn)少、鋼絲繩吊掛不穩(wěn)定、交叉作業(yè)帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)等，采用最穩(wěn)妥、最實(shí)用的維修方案：焊接、制作鋼結(jié)構(gòu)檢修平臺（圖2）。因回轉(zhuǎn)支撐架支撐柱斷裂，整體行走橋架已產(chǎn)生傾斜，為確保安裝的質(zhì)量和進(jìn)度，先用水準(zhǔn)儀對濃密機(jī)行走橋架底部各部位進(jìn)行測量，測算出行走橋架底部各部位與回轉(zhuǎn)軸承上端（基準(zhǔn)點(diǎn)）的實(shí)際高差，通過分析測量的數(shù)據(jù)，與設(shè)備設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行比對，多次進(jìn)行測算，確定檢修平臺的制作尺寸、千斤頂起升高度和安裝后與回轉(zhuǎn)軸承上端的高差。

圖2 行走橋架檢修平臺

制作檢修平臺，平臺主梁采用30#H 鋼，副梁采用20#H 鋼，加強(qiáng)筋采用5#和20#槽鋼，在5#和6#耙架中間根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸和現(xiàn)場實(shí)際維修條件，進(jìn)行下料、組裝、焊接。考慮到檢修平臺較大，采用池外焊接部分框架，在池內(nèi)根據(jù)空間將框架焊接成一個(gè)整體。底板采用1000 mm×1000 mm×30 mm的方形鋼板，增大檢修平臺與水泥池底的接觸面積，減少受力集中對池底的破壞，且檢修平臺與中心水泥柱進(jìn)行有效連接，進(jìn)一步增強(qiáng)平臺的穩(wěn)定性。

根據(jù)測量數(shù)據(jù)得出的千斤頂起升高度和與回轉(zhuǎn)軸承上端的高差，在檢修平臺水平橫梁對稱位置放置4 個(gè)50 t 的千斤頂，要求同時(shí)起高，隨時(shí)測量4 個(gè)角的起升高度。待達(dá)到指定高差后，根據(jù)現(xiàn)場的水平衡梁與行走橋架底部的高差，焊接制作兩側(cè)和上方焊接4 塊d=10 mm 鐵板的30#H 鋼，代替4 個(gè)千斤頂，然后將千斤頂撤走。為進(jìn)一步確保行走橋架不發(fā)生側(cè)傾，在4 塊H鋼支撐部位的行走橋架外側(cè)各焊接1 塊20#槽鋼作為擋板。

1.4 中心部位拆除、更換

拆除中心入料桶、中心軸承、回轉(zhuǎn)支撐架和下方的回轉(zhuǎn)框架?？紤]到回轉(zhuǎn)框架和副耙在現(xiàn)場焊接較為困難，需在池外將其部分鋼件進(jìn)行焊接（回轉(zhuǎn)框架焊接成兩半），在焊接、制作檢修平臺前，將回轉(zhuǎn)框架和副耙按照設(shè)計(jì)要求焊接、制作到位，臨時(shí)用手拉葫蘆吊掛在指定位置。按照回轉(zhuǎn)軸承和回轉(zhuǎn)支撐架、回轉(zhuǎn)框架和副耙的順序進(jìn)行安裝，最后安裝中心入料桶。所有備件更換完成后，對所有部件的牢固情況進(jìn)行檢查，用水準(zhǔn)儀測量行走橋架與回轉(zhuǎn)軸承上端的高差，確保安裝質(zhì)量滿足實(shí)際要求。用千斤頂交叉配合的方式，拆除檢修平臺、管路橋架支撐架和行走端支撐架。拆除完畢后，再次用水準(zhǔn)儀對各部位進(jìn)行測量，確保數(shù)據(jù)在誤差范圍內(nèi)，隨后恢復(fù)中心滑環(huán)、供電設(shè)施，中心回轉(zhuǎn)軸承加油，設(shè)備進(jìn)入試運(yùn)行階段。

1.5 改進(jìn)中心入料桶形式

原中心入料桶為一體模式，長期運(yùn)行后內(nèi)部積存大量的礦，且受到礦漿沖刷的影響，每2 年就要對其進(jìn)行整體更換。更換時(shí)需將入料桶整體全部拆除，成本較高，且費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。利用本次維修中心部位的時(shí)機(jī)，自主設(shè)計(jì)、測繪，將一體式改進(jìn)為分體式（圖3、圖4），中間改用法蘭連接。改進(jìn)后的中心入料桶，僅需拆除上端部分就可完成桶內(nèi)積礦的清理工作，不需整體拆除，減少清理工作所需時(shí)間。未來需要更換入料桶時(shí)，也僅需更換磨損嚴(yán)重的部分，不需整體更換，降低維修成本。

圖3 中心入料桶分體式結(jié)構(gòu)

圖4 中心入料桶尺寸

2 應(yīng)用效果分析

本次濃密機(jī)中心部位更換方案安全系數(shù)較高，為后續(xù)濃密機(jī)維修打下良好的基礎(chǔ)，并提供了維修思路。常規(guī)維修計(jì)劃16 d，此維修方案僅用了10 d。

直接經(jīng)濟(jì)效益：吊車費(fèi)60 000 元；材料費(fèi)27 000 元；人工費(fèi)17 500 元；總費(fèi)用為104 500 元。較常規(guī)方法，本方案節(jié)省直接成本約10 萬元。

間接經(jīng)濟(jì)效益：缺少濃密機(jī)的濃縮作用，對后續(xù)工藝造成影響。濃度過低會造成壓濾機(jī)每柜運(yùn)行周期加大，風(fēng)干時(shí)間延長，每天處理量減少，工藝指標(biāo)波動較大，同時(shí)縮短了濾布的使用壽命。通過對歷年壓濾機(jī)設(shè)備運(yùn)行的成本分析，本方案濃密機(jī)維修時(shí)間縮短6 d，可以降低18.75 萬元的間接成本。

社會效益：消除交叉作業(yè)，取消鋼絲繩吊掛，安全系數(shù)高。減少更換時(shí)間，提高工作效率，降低維修成本，推廣價(jià)值高。

3 結(jié)論

采用此方法對濃密機(jī)中心部位進(jìn)行維修、更換，施工方式簡潔、實(shí)用，焊接檢修平臺穩(wěn)定性比搭建腳手架更高，無需過多的考慮極端惡劣天氣對施工安全的影響，安全系數(shù)高，能夠很好的滿足現(xiàn)場的維修要求。本次更換工作僅用10 d 時(shí)間完成，大大減少了濃密機(jī)停車時(shí)間，使工藝系統(tǒng)、工藝指標(biāo)較快的恢復(fù)正常穩(wěn)定。