碎选系统机械设备存在问题及改造措施探讨

姜 文 姚仁汉 徐兴旺

(河钢集团矿业公司庙沟铁矿，河北 秦皇岛 066501)

0 引言

庙沟铁矿隶属于河北钢铁集团矿业公司，始建于1987年,设计年处理量为22万t；1995年6月二期扩建完成后设计年处理量122万t,生产铁精矿40万t；2008年扩产改造工程增加2个系列后，年铁精矿产量达80万t。经过三十四年的开采，矿山大部分碎选系统机械设备已经老化，设备可开动率只维持在59.8%，在目前矿山资金困难的前提下，急需从矿山碎选系统机械设备现状实际出发，加强对具体设备技术改造，以降低再生产成本。

1 碎选系统机械设备存在问题

1.1 选矿系统机械设备存在问题

磨选车间渣浆泵主要型号有150ZJ-50,80ZJ-42两种，其他型号使用数量较少。渣浆泵的作用是在工艺流程中输送固体颗粒浆体。磨选车间渣浆泵主要用于输送精矿，因型号不同及安装位置的不同，在工艺流程中也起着不一样的作用。如磨选车间新厂的4台型号为150ZJ-50的渣浆泵，是将精矿从泵池向旋流器输送。该泵采用副叶轮和填料的密封系统。在改造前，使用效果一直不好，填料介质、轴承、副叶轮磨损快，矿浆泄露严重、流量不稳定、泵体振动大、使用周期短，甚至导致电机过热、烧毁。

1.2 碎矿系统机械设备存在问题

1)PEF750×1060鄂破动鄂齿板存在的问题：由于该破碎机动鄂齿板由上下两块组成，中间靠一长形楔块定位，两块齿板上分别有两个直径为40 mm的螺栓孔，用M36×450螺栓进行紧固，由于破碎强度大，中间楔块和螺栓强度达不到使用要求，使得破碎机动鄂齿板在使用过程中经常掉落，造成生产事故，降低设备作业率，增加设备维护时间。

2)原破碎机动颚体压不住导致事故的问题：2015～2016年曾三次配合维修人员对破碎站的颚式破碎机进行了改造更换，用一台PEF750×1060颚式破碎机代替了原来的PEJ900×1200颚式破碎机，解决了因原破碎机动颚体压不住，瓦盖螺栓经常性断裂导致事故的问题，从2015年至今连续多年配合班组维修人员对PEJ1200×1500颚式破碎机和GBZ180×10重型板式给矿机进行了年度大修，为保证主体设备平稳高效运行奠定了基础。

3)中碎物料预前筛分系统存在的问题：2016年新增了破碎站系统，主要承担矿石粗碎和中碎任务，最后物料为中碎后的物料，为主体粗中碎设备减压。破碎站中碎物料以前通过皮带运输机直接进入细碎破碎机，粉料较多，造成细碎破碎机破碎效率低，设备故障多，严重影响车间整体生产效率。

4)GBZ1800×10000重型板式给矿机尾部存在的问题：外部生产因素。庙沟铁矿属于难破、难磨矿石，给碎矿车间粗破流程造成了巨大的压力，为满足生产需求，该车间每月需对重型板式给矿机进行一次小修，每年进行一次大修和多次中修。另外由于生产任务繁重，该重型板式给矿机长期处于长时间(重型板式给矿机尾部改造前见图1)，高负荷的工作状态，车间每月检修时都必须用DJ054高合金耐磨堆焊焊条对送料带上的链板进行耐磨层堆焊，增强链板的耐磨性，设备维护成本较高。

设备自身因素。重板送料带、原矿仓两侧导料板均为高锰钢材质，运输带下面的主传动轴、链轮轴、尾轮轴加上13根托辊轴的轴瓦作为传动部分均采用铜质的滑动轴承，属于易损件，维护费用较高。重板送料带的实际输送长度为10 m，单位时间承受的载荷较大，重板各部轴瓦在重载荷的冲击下极易产生疲劳损伤甚至磨穿，送料带上的槽板和两侧衬板及底部拖轮磨损较快，配套的原动力部分为一台YVF2-250M-4功率为55 kW的变频调速电机，维护费用较高，设备故障多。

日常使用因素。重型板式给矿机运输带宽1.8 m，长10 m，由于重板运输带呈首高尾低的送料状态，运输矿车往原矿仓倒料时重板尾轮容易积料，积料严重时造成大块卡死，这样就会形成巨大的载荷堆积在重板尾部造成尾轮跑偏。尾轮跑偏直接导致整条运输带跑偏。尾轮向一侧跑偏时尾轮两侧滑动轴承磨损不均，久而久之造成尾轮轴承磨穿，在日常生产中运输带的跑偏使得支撑运输带的13根托辊轴容易向跑偏一侧顶开轴承盖串出，最终造成轴瓦磨穿，严重时托辊轴轴肩受损，磨损到一定程度后不得不全套更换，主传动轴也是如此。

2 具体措施

2.1 选矿设备维护具体措施

首先分析渣浆泵叶轮的磨损主要原因：①叶轮本次材料和铸造工艺质量不过关，耐磨性达不到要求。②所输送的固体颗粒浆体浓度较高，并且变化频繁。③渣浆泵维修质量不合格，叶轮在泵腔内的间隙调整不规范。④渣浆泵操作不当，停车后泵腔内充满矿浆，没有经过高压水冲洗，即强行反复起车。选厂渣浆泵的叶轮是由高锰钢做成的，工件硬度高、工件外直径大、且工件不规则、没有基本找正平面，中间与主轴连接孔径小，极不容易维修，在上述情况下只能装四爪卡盘找正；与泵轴连接的螺纹是方牙状且位于盲孔内的螺纹，螺纹空刀部分只有10 mm，加工时转动空间小、托板对刀时光线不好、退刀很困难，只能凭手感利用手柄转动托板，装夹困难，普通车床A325刀片极不容易加工[1]。

基于上述原因，只能采用高速钢内孔车刀磨成与工件螺距相符的车刀加工，加工时必须严格控制切削速度且带刹车进行正反转离合加工、切削深度必须适中、每次切削只能在0.2～0.3 mm范围内，并适时充分加注切削液，必须严格避免过早或过晚切削不到位而引起的顶刀现象发生。

2.2 碎矿设备维护具体措施

1)PEF750×1060鄂破动鄂齿板改造：将以前的上下两块齿板改为一块齿板，另外将穿螺栓的螺栓孔扩大至直径50 mm，用4根M48×1 000的栓头螺栓对齿板进行紧固，并多动颚体北面进行改造，用钢板补齐原来的大孔，在螺栓上加装弹簧放松。经过改造后破碎机动鄂齿板不再掉落，每月至少减少维修工时300个，减少人工成本2.5万元，提高了设备作业率，减少故障时间至少100小时。

2)颚式破碎机动颚改造：2015～2016年曾三次配合维修人员对破碎站的颚式破碎机进行了改造更换，用一台PEF750×1060颚式破碎机代替了原来的PEJ900×1200颚式破碎机，解决了因原破碎机动颚体压不住，瓦盖螺栓经常性断裂导致事故的问题，从2015年至2018年连续4年配合班组维修人员对PEJ1200×1500颚式破碎机和GBZ180×10重型板式给矿机进行了年度大修。多年来为保证主体设备平稳高效运行奠定了基础。

3)中碎物料预前筛分系统改造：通过仔细研究，决定将破碎站下来的中碎物料进行预前筛分，筛掉粉料，留下粒度不合格的块料，块料进入细碎破碎机不会影响破碎机的工作效率，同时也能降低生产及设备事故。具体做法是在原有的基础上加装一条皮带运输机到厂房其中一台筛子上面进行粉矿分离，合格粒度的物料被运到磨选车间，不合格的物料重新进入细碎破碎机二次破碎，如此可以降低粉料对细碎破碎机(HP500)的影响，提高了细碎破碎机的生产效率，提高了车间整体产量，每年可创效15万元。

4)GBZ1800×10000重型板式给矿机尾部改造措施：为了切实有效的解决重板尾部免受大块卡死和巨大载荷的冲击，减小重板运输带单位时间载荷，缓解生产压力和维修成本，车间领导及技术人员经过几个月的细心研究，最后决定采用重板尾部封堵法来解决这一难题。

具体方法是，首先在重板尾部的原矿仓左右两侧壁上置预埋铁(30 mm螺纹钢)4根，然后在仓壁预埋铁上分别焊300 mm×2 000 mm，尺寸30 mm厚的钢板两块做为支撑4根槽钢的基础，将4根长度为2 000 mm的12#槽钢作为横梁，第一根槽钢离重板尾部死堵380 mm处焊接在原矿仓侧壁上预先设置好的钢板基础上，其余三根槽钢之间各隔380 mm同样焊接在钢板基础上，这样就形成了重板尾部封堵的初始框架，然后在焊接好的4根槽钢衡梁上铺一块长2 150 mm，宽2 000 mm，厚40 mm的钢板作为顶篷。这样使得重板尾部1/5部位被封堵，重板运输带尾部收到的冲击载荷相应减小[2]。

图1 重型板式给矿机尾部改造前

重型板式给矿机尾部改造后(见图2)，重板运输带的实际长度为8 m，尾部被封堵的距离为2 m，尾部载荷被大大的减轻，杜绝了因载荷过大冲击尾部造成运输带跑偏造成的各种设备故障。

图2 重型板式给矿机尾部改造后

3 结语

1)之前一个月就需补焊一次的耐磨层现在仅需3个月补焊一次，另外重板托辊轴瓦由以前的一年更换一次减

为现在的两年更换一次，主传动轴瓦和链轮轴轴瓦的寿命也增长至一年半更换一次。

2)运输带链板耐磨层部分，经改造后每月可节省高合金耐磨堆焊焊条40 kg，每公斤按50元计算，月可节省成本2 000元。

3)托辊轴瓦部分，每套按690元计算，整台重板共需26套，改造后年可节约维修成本17 940元。

4)主传动轴轴瓦及链轮轴轴瓦，每年约可节约备件3万元。

5)减轻维修量，每月减少维修时间10小时，5人每工时按20元计算，月可节约人工费用1 000元。

6)叶轮加工改造后，解决了水封环和副叶轮的密封及旋转问题，进而解决了矿浆渗漏导致的填料介质、轴承、副叶轮磨损问题，为矿年节约成本10.6万元。