重型板式给矿机矿仓漏斗衬板改造

摘要：内蒙古矿业公司一期、二期选矿厂采用封闭式储矿仓，储矿仓内物料利用重型板式给矿机运至半自磨机。重型板式给矿机矿仓漏斗补焊方钢增加漏斗的耐磨性。针对随着生产能力的提升，矿仓漏斗衬板磨损过快、使用周期降低的问题，对衬板进行改造。详细分析了衬板使用要求、工况及耐磨特点，结合各种影响因素对衬板材质、结构形式进行了优化改造。改变方钢焊接方向，垂直于矿石走向;采用方形衬板，将焊接改为螺栓连接。现场实践表明：改进后的衬板使用寿命、维修效率大幅提升，生产成本明显降低。

关键词：储矿堆;重型板式给矿机;矿仓;漏斗衬板;耐磨性

中图分类号：TD45文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2021）05-0049-03   doi：10.11792/hj20210510

引 言

中国黄金集团内蒙古矿业有限公司（下称“内蒙古矿业公司”）一期、二期工程建设封闭式原矿储矿仓（矿仓），储矿能力均达12万t。磨矿车间是选矿厂主要生产车间，日处理矿量8.2万t。该车间共有24台重型板式给矿机（一期工程12台，二期工程12台），规格为1 800 mm×12 000 mm和2 400 mm×120 000 mm，采用变频调速，负责将破碎后的矿石从储矿堆运至半自磨机，每期每天6台重型板式给矿机投入运行，重型板式给矿机利用率较高，处理量大。因此，重型板式给矿机作为主要的倒运设备，其完好率、可利用率对磨矿系统的连续性至关重要。

矿仓是调节选矿厂各段工序的重要环节[1]。重型板式给矿机受矿漏斗补焊方钢增加漏斗的耐磨性，为保证矿仓的稳定性，需要定期将储矿堆内的物料推矿集中，补焊加固方钢，每次停车6 d。重型板式给矿机易磨损及需要系统停车的部位为给矿仓。随着矿山的发展，处理能力的增加，重型板式给矿机矿仓漏斗衬板的使用周期降低，且空间狭小，维修强度大、时间长。近年来，随着装备技术水平的提高，及耐磨材料的发展，如何应用新材料，提高设备管理水平，降低备件费用，降低工人劳动强度，是大型矿山设备管理的重要工作。

1 矿仓运行工况及存在问题

重型板式给矿机矿仓内两侧护板采用耐磨钢板作为母板，上面焊接耐磨方钢作为导料板，由于处理能力大，耐磨方钢磨损严重，方钢磨损后，母板磨损，存在漏矿和方钢脱落风险。自一期、二期工程投入生产以来，每年都需要开展重型板式给矿机矿仓大修工作，每次大修需要将矿仓推矿集中，人员进入矿仓内部，通过气割和焊接方式更换母板及方钢。由于作业空间受限，作业机械化程度较低，12台重型板式给矿机24 h连班作业，每班20余人，需要6 d才能完成，劳动强度及工作量非常大。

根据运行情况分析，衬板磨损表面光滑，磨损不均匀，底部磨损较上部磨损更为严重，主要是因为矿石与护板相对运动，产生滑动摩擦力与挤压力，从而造成护板磨损。当矿石从矿堆下落至重型板式给矿机链板上时，底部矿石运动速度越快，受到的挤压力越大，根据作用力与反作用力原理，护板底部受到矿石的挤压力与摩擦力也越大，因此护板底部磨损更严重[1]。

2 矿仓漏斗衬板改造

2.1 原结构形式

重型板式给矿机矿仓漏斗采用垂直漏斗，原焊接方钢方向为平行于矿石走向，而焊接时必须留出焊口的位置，这就导致矿石可在方钢之间的缝隙内移动，直接磨损方钢焊口及母板，导致母板磨穿而漏矿（见图1），有时方钢厚度并未磨损，而焊口磨损导致方钢脱落，母板磨損漏矿，漏矿后只能在重型板式给矿机矿仓母板外补焊钢板，造成重型板式给矿机矿仓后期维修量大，且补焊钢板治标不治本[2-3]。

这种结构形式的矿仓衬板每1年就要进行1次推矿处理，采用24 h人休设备不休的施工方案也需要5～6 d;每次需要30～40人投入到重型板式给矿机矿仓漏斗大修工作中，维修强度大，劳动强度大，安全隐患多。

2.2 改变方钢焊接方向

经过多次研究后发现，造成漏斗衬板不可靠的主要原因是方钢脱落，导致母板保护层过早失去作用，而方钢脱落的主要原因是焊口与矿石的走向一致，焊口暴露在外，一旦焊口磨损，方钢便过早脱落，失去保护母板的作用。因此，技术人员开展了第一次技术改造。

经过技术人员研究，确定改造方案为改变方钢的焊接方向，将方钢垂直于矿石走向焊接，可以避免矿石磨损焊口（见图2）。矿石在方钢之间的缝隙内形成堆积，并将焊口包裹在堆积矿里，有效保护了焊口及母板，只有在高点的方钢全部磨损后才会磨损母板;并且矿石与方钢接触的部位是滚动摩擦，使用周期较原来的滑动摩擦更长[4-5]。

现场实践表明：改变方钢焊接方向的效果较为明显，重型板式给矿机的大修周期由原来的1 a延长至2 a。但是，这种改造也出现了维修工作量加大的弊端，每次重型板式给矿机大修时，需要对磨损较为严重的方钢进行气割处理，再对原位置母板进行处理，然后才能开展方钢的焊接工作，而且时间延长，维修工作量加大，并未明显改善人员的作业强度和作业时间。

2.3 漏斗衬板改型

随着生产经验的积累及耐磨材料形式的改进，在第一次改造的基础上，现场技术人员开展了重型板式给矿机漏斗衬板的改进工作。方钢垂直于矿石走向焊接延长了衬板的耐磨时间，但是焊接是造成维修强度大的主要原因。因此，2016年4月内蒙古矿业公司技术人员自主设计了方形衬板（见图3），这种方形衬板是在第一次改造的基础上，将焊接改为螺栓连接，提高了维修效率改善了维修人员的作业环境。

方形衬板单块质量37 kg，质量较小，便于操作;安装方式由焊接改为螺栓连接，只需拆卸螺栓更换衬板即可，省去了大量的切割、补焊时间;衬板材料采用16Mn+双合金耐磨涂层，耐磨性较锰方钢有了很大的提高。衬板与重板链板相连部分横向增加方钢，防止漏矿（见图4）。

现场实践表明，采用方形衬板，将焊接改为螺栓连接的方案改造效果非常明显，重型板式给矿机的大修周期超过2 a。进行改造时，需要彻底更换母板，工作量较大，但以后的日常维修工作、工人的劳动强度明显降低，工作环境明显改善，母板漏矿情况也得到了改善，操作人员的工作内容和强度都得到了极大的优化。

2.4 应用及效果

2016年6月，内蒙古矿业公司自主改进的漏斗方形衬板第一次在一期工程5#、6#、7#、8#重型板式给矿机使用。2018年8月，在进一步开展推广的过程中发现方形衬板的磨损量仅为15 mm左右，随后这种方形衬板在一期工程其他重型板式给矿机和二期工程5#、6#、7#、8#重型板式给矿机使用。通过实践检验，改型后使用周期可以达到2 a以上;每次更换时间由6 d降低为2 d，不仅提高了维修效率，减少了工人的工作量，而且提高了设备的利用率，节省了维修成本。通过多年的积累和改造，重型板式给矿机漏斗在内蒙古矿业公司应用效果较为显著，主要具有以下优点：

1）改变了方钢的原有方向，方钢垂直于矿石走向，避免了矿石磨损焊口，矿石会在方钢之间的缝隙内形成堆积，并将焊口包裹在堆积矿里，有效保护了焊口及母板，只有在高点的方钢全部磨损后才会磨损母板，并且矿石在与方钢接触的部位是滚动摩擦，使用周期较原来的滑动摩擦更长。

2）将原焊接方钢方式改为螺栓连接，将方钢改为方形衬板，通过在母板上部钻孔，将方形衬板与母板用螺栓紧固连接，提高了更换衬板的效率，改善了作业环境，省去了大量的切割、补焊时间。

3）使用耐磨材料，将锰方钢板材料改为16Mn+双合金耐磨涂层新型材质，耐磨性较锰方钢有了很大的提高。

3 结 语

自重型板式给矿机矿仓漏斗衬板改造实施后，取得了良好效果，达到了预期目标，优化了衬板结构，解决了漏斗衬板使用寿命短的难题，改善了操作人员的作业环境和作业强度，减少了重型板式给矿机的停机检修频次，减轻了维修人员的劳动压力，提高了设备的运行效率和生产系统的稳定性。实践证明，方形衬板在重型板式给矿机矿仓中的应用取得了良好效果，具有很强的推广价值。但是，仍然存在空间受限、机械化程度低等问题，仍需采用传统的人力维修模式，更换效率低的问题是今后材料优化和结构改进的方向。

[参考文献]

[1] 邢伟.矿仓的工艺设计[J].现代制造技术与装备，2019（10）：85-87.

[2] 朱巧霖，李勇.延长重型板式给料机护板使用寿命的方法[J].设备管理与维修，2019（5）：38.

[3] 王双.选煤厂机电设备维修措施与管理策略探究[J].门窗，2019（12）：250.

[4] 邢伟.矿仓防拱的工艺研究[J].矿业工程，2019，17（5）：43-45.

[5] 赵奇.露天煤矿破碎站给料装置结构的优化设计[J].设备管理与维修，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：鞠国明（1986—），男，内蒙古赤峰人，工程师，从事矿山设备维修与管理工作;内蒙古自治区满洲里市一道街51号国际邮件交换站，中国黄金集团内蒙古矿业有限公司，021400;E-mail：88342022@qq.com