周边传动浓密机中心部位更换方法革新

尹辰鹏

（山东黄金冶炼有限公司，山东烟台 261441）

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某公司混尾50 m 浓密机自2011 年投入使用以来，中心部位回转支撑架从未进行更换。支撑架作为行走桥架和中心水泥柱的连接部件，对其进行拆除更换需对行走桥架和管路桥架进行固定。如果固定不牢容易产生倾斜，存在极大的维修安全隐患。浓密机常年运行，池底积累了大量的结晶物，运行过程中耙架受力不均且波动较大，再加上受到液体腐蚀，回转支撑架出现支撑柱断裂的现象，导致浓密机行走桥架出现倾斜，存在较大的生产安全隐患。

更换浓密机中心部位存在以下难点：①浓密机周边有绿化带，理想的起吊点仅有其南边的东西道上，距中心部位最短直线距离约32 m，工作半径大；②中心部位回转支撑从未进行更换，无经验可以借鉴；③行走桥架与管路桥架在中心入料桶拆除后是相互独立，无支撑点；④露天施工，恶劣天气无法控制，常规方法存在交叉作业，且长距离钢丝绳吊挂稳定性不够，存在安全隐患；⑤更换一次需放空池内的工艺水约5500 m3，正常情况下需要一段时间进行消化，液体量较大，无容器可用于临时存储。

常规的更换方法需采用2 台300 t 吊车吊挂行走桥架和管路桥架，将行走桥架和管路桥架一直吊挂着，1 台100 t 吊车配合对中心部位轴承以下部位进行拆除、安装。更换完后，再进行轴承、中心入料筒拆除、安装等工作。

1 方案措施

为克服上述难点，通过查阅浓密机相关图纸和现场对相关部件进行实地测量，对浓密机中心部位拆除、更换维修方案进行优化，最终采用制作检修平台与千斤顶相配合的方式，安全、快速地完成中心部位部件的更换工作。

1.1 前期准备工作

考虑到此次更换中心部件的浓密机内矿浆不含氰化物，且浓密机池底存有高碱水池，提前将高碱水池内的水排放至厂区事故池内，同时根据工艺流程和需要，对工艺管路进行调整，重新敷设工艺管路，制作临时搅拌槽，确保在维修期间工艺系统稳定。将50 m 浓密机内的工艺水排放至高碱水池内，内部矿浆排放至下一道工序。将浓密机池底彻底清空，对于大块结晶物用吨袋进行承装，倒运至原料库场地，进行粉碎、回流程处理。

根据维修方案，提前备置30#H 钢、20#H 钢、槽钢和角钢等钢材，手拉葫芦、千斤顶、冲击钻等工具。对施工人员进行技术交底和安全教育，学习此次维修具体步骤，以及在维修、更换过程中可能出现的各项安全问题及应对方法。

1.2 制作管路桥架支撑架

因管路桥架和行走桥架在中心部位拆除后是相互独立的，考虑在其两者之间增加支撑。为确保受力点的安全和桥架间相对稳定，根据现场实地测绘，确定制作支撑方案。在距中心入料桶1800 mm 处，用两个30 t 千斤顶把管路桥架平稳顶起5～6 cm，用15#H 钢按图1 制作焊接成龙门架，并放置在指定位置，与行走桥架焊接牢固。将千斤顶顶杆下落，使其管路桥架搭设在新焊接的龙门架上，龙门架能够增强行走桥架固定的稳定性，防止管路桥架在更换过程中受到碰撞发生倾斜。

图1 管路桥架支撑架

此浓密机为周边传动式，行走端通过齿轮、齿条进行传动，考虑到在维修过程中此端受到外力可能产生移动。对其构造进行实地测量，同样制作一个小型的、适合现场的龙门架，将行走端放置在龙门架上，进一步确保拆除中心部位后，整个行走桥架处于稳定状态。

1.3 制作行走桥架检修平台

为解决起吊点少、钢丝绳吊挂不稳定、交叉作业带来的安全风险等，采用最稳妥、最实用的维修方案：焊接、制作钢结构检修平台（图2）。因回转支撑架支撑柱断裂，整体行走桥架已产生倾斜，为确保安装的质量和进度，先用水准仪对浓密机行走桥架底部各部位进行测量，测算出行走桥架底部各部位与回转轴承上端（基准点）的实际高差，通过分析测量的数据，与设备设计图纸进行比对，多次进行测算，确定检修平台的制作尺寸、千斤顶起升高度和安装后与回转轴承上端的高差。

图2 行走桥架检修平台

制作检修平台，平台主梁采用30#H 钢，副梁采用20#H 钢，加强筋采用5#和20#槽钢，在5#和6#耙架中间根据设计尺寸和现场实际维修条件，进行下料、组装、焊接。考虑到检修平台较大，采用池外焊接部分框架，在池内根据空间将框架焊接成一个整体。底板采用1000 mm×1000 mm×30 mm的方形钢板，增大检修平台与水泥池底的接触面积，减少受力集中对池底的破坏，且检修平台与中心水泥柱进行有效连接，进一步增强平台的稳定性。

根据测量数据得出的千斤顶起升高度和与回转轴承上端的高差，在检修平台水平横梁对称位置放置4 个50 t 的千斤顶，要求同时起高，随时测量4 个角的起升高度。待达到指定高差后，根据现场的水平衡梁与行走桥架底部的高差，焊接制作两侧和上方焊接4 块d=10 mm 铁板的30#H 钢，代替4 个千斤顶，然后将千斤顶撤走。为进一步确保行走桥架不发生侧倾，在4 块H钢支撑部位的行走桥架外侧各焊接1 块20#槽钢作为挡板。

1.4 中心部位拆除、更换

拆除中心入料桶、中心轴承、回转支撑架和下方的回转框架。考虑到回转框架和副耙在现场焊接较为困难，需在池外将其部分钢件进行焊接（回转框架焊接成两半），在焊接、制作检修平台前，将回转框架和副耙按照设计要求焊接、制作到位，临时用手拉葫芦吊挂在指定位置。按照回转轴承和回转支撑架、回转框架和副耙的顺序进行安装，最后安装中心入料桶。所有备件更换完成后，对所有部件的牢固情况进行检查，用水准仪测量行走桥架与回转轴承上端的高差，确保安装质量满足实际要求。用千斤顶交叉配合的方式，拆除检修平台、管路桥架支撑架和行走端支撑架。拆除完毕后，再次用水准仪对各部位进行测量，确保数据在误差范围内，随后恢复中心滑环、供电设施，中心回转轴承加油，设备进入试运行阶段。

1.5 改进中心入料桶形式

原中心入料桶为一体模式，长期运行后内部积存大量的矿，且受到矿浆冲刷的影响，每2 年就要对其进行整体更换。更换时需将入料桶整体全部拆除，成本较高，且费时、费力。利用本次维修中心部位的时机，自主设计、测绘，将一体式改进为分体式（图3、图4），中间改用法兰连接。改进后的中心入料桶，仅需拆除上端部分就可完成桶内积矿的清理工作，不需整体拆除，减少清理工作所需时间。未来需要更换入料桶时，也仅需更换磨损严重的部分，不需整体更换，降低维修成本。

图3 中心入料桶分体式结构

图4 中心入料桶尺寸

2 应用效果分析

本次浓密机中心部位更换方案安全系数较高，为后续浓密机维修打下良好的基础，并提供了维修思路。常规维修计划16 d，此维修方案仅用了10 d。

直接经济效益：吊车费60 000 元；材料费27 000 元；人工费17 500 元；总费用为104 500 元。较常规方法，本方案节省直接成本约10 万元。

间接经济效益：缺少浓密机的浓缩作用，对后续工艺造成影响。浓度过低会造成压滤机每柜运行周期加大，风干时间延长，每天处理量减少，工艺指标波动较大，同时缩短了滤布的使用寿命。通过对历年压滤机设备运行的成本分析，本方案浓密机维修时间缩短6 d，可以降低18.75 万元的间接成本。

社会效益：消除交叉作业，取消钢丝绳吊挂，安全系数高。减少更换时间，提高工作效率，降低维修成本，推广价值高。

3 结论

采用此方法对浓密机中心部位进行维修、更换，施工方式简洁、实用，焊接检修平台稳定性比搭建脚手架更高，无需过多的考虑极端恶劣天气对施工安全的影响，安全系数高，能够很好的满足现场的维修要求。本次更换工作仅用10 d 时间完成，大大减少了浓密机停车时间，使工艺系统、工艺指标较快的恢复正常稳定。