HP500細碎機擠滿給礦改造方案與使用效果

1、2#細碎機（HP500）擠滿給礦改造方案與使用效果一、 設(shè)備概況：峨口鐵礦選礦750萬噸擴能改造項目，于2008年7月至9月對破碎系統(tǒng)進行擴能改造。將原有沈陽重型機械集團有限公司生產(chǎn)的5臺PYD2200短頭圓錐破碎機。保留1臺作為備用，其余4臺PYD2200短頭圓錐破碎機拆除，更換為4臺美卓礦機生產(chǎn)的HP500短頭標準型破碎機。設(shè)計破碎系統(tǒng)全年工作330天，每天3班，每班8小時。設(shè)備每班運轉(zhuǎn)6小時，設(shè)備作業(yè)率67.81%。其中細碎機按四開一備組織生產(chǎn)。細碎機干礦處理量為每小時1409.1噸。破碎工藝要求產(chǎn)品粒度-12mm以下達到85%。二、現(xiàn)狀分析：4臺HP500細碎機自08年9月陸續(xù)投產(chǎn)以來

2、。處理量一直上不去，達不到設(shè)計的處理能力。不能實現(xiàn)項目設(shè)計的細碎機按4開1備生產(chǎn)。正常組織生產(chǎn)時，需5臺細碎機全部工作。在5臺細碎機全部工作的條件下，1-8月份細碎機作業(yè)率在71.02%74.1%之間（因破碎工序末端有22#料倉緩沖，因此在工序設(shè)計上為三班生產(chǎn)，每班生產(chǎn)六小時。也就是說在保證產(chǎn)品粒度、下工序用礦和工序干礦處理量的條件下，設(shè)備作業(yè)率越高表明設(shè)備每小時處理量越低，生產(chǎn)效率也越低）。滿足了下道工序磨選的生產(chǎn)用礦。當單臺細碎機出現(xiàn)故障或定修的情況下，經(jīng)常會造成磨選工序待料。由于4臺HP500細碎機不能滿足日常生產(chǎn)需要，備用的PYD2200短頭圓錐破碎機也投入日常生產(chǎn)時，篩下-12mm粒

3、度合格產(chǎn)品只有74.68%（PYD2200破碎機前振動篩篩孔較大），離設(shè)計的85%還有較大差距。為此礦部于今年4月成立了破碎粒度攻關(guān)組。攻關(guān)目標為今年年底篩下-12mm粒度合格率達到85%。粒度攻關(guān)會上相關(guān)技術(shù)人員一致認為，破碎的產(chǎn)品粒度-12mm合格率不達標的主要原因是細碎能力不足，靠加大篩孔來滿足下工序用料。因此必須提高細碎機的處理能力。細碎機自投產(chǎn)以來，故障率一直居高不下。故障率遠高于04年投產(chǎn)的兩臺HP500中碎機。并發(fā)生過幾起重大事故：2月24日4#細碎機主軸斷裂。7月7日3#細碎機主軸斷裂。7月2日4#細碎機止推銅墊損壞。以及電機皮帶輪磨損超標（細碎機工作電流小于中碎機，而細碎機使

4、用一年的皮帶輪比中碎機使用5年的皮帶輪磨損還嚴重）。今年7月份和8月份4#和3#細碎機電機皮帶輪先后出現(xiàn)裂紋而報廢。另外，液壓系統(tǒng)故障頻發(fā)。盡管每次定修時都檢查及部分更換鎖緊缸等液壓部件但是一臺細碎機的一套鎖緊缸還是經(jīng)常使用不了一個定修周期（細碎機的一個定修周期為35天），就會出現(xiàn)故障或漏油損壞。情況最糟的是1#細碎機，在7月份的定修周期壞了6個鎖緊缸。因此，提高細碎機的處理能力，提高產(chǎn)品-12mm粒度的合格率以及努力減少設(shè)備故障。是我們每一位設(shè)備管理人員的工作重點與努力方向。三、HP500破碎機擠滿給礦的意義：HP500圓錐破碎機不同于傳統(tǒng)的圓錐破碎機，它不像傳統(tǒng)圓錐破碎機完全靠破碎壁與扎臼

5、壁來破碎礦石，靠調(diào)整排礦口來決定合格產(chǎn)品粒度。它是靠料層的層間擠壓來實現(xiàn)破碎的。而擠滿給礦是實現(xiàn)高效破碎的首要條件。只有在擠滿給礦的條件下破碎，破碎機才可以利用層壓原理，每一次擠壓最大限度的產(chǎn)生細粒級的粉礦。減少粗粒級的循環(huán)負荷。提高合格粒度產(chǎn)品的生產(chǎn)率。另外擠滿給礦后，因機腔內(nèi)料位較高以及適當調(diào)大了排礦口后會增加礦石的通過量從而提高破碎機的處理量。擠滿給礦也是實現(xiàn)破碎機安全運行的需要，擠滿給礦后襯板和分料盤埋在料層以下，生產(chǎn)過程中料位緩慢下移。減小了物料對襯板和分料盤等零部件的沖擊，他們的磨損會降到最低。在擠滿給礦的條件下破碎腔四周料層均勻，在破碎過程中各個零部件的受力才能達到最佳狀態(tài)，機器

6、運轉(zhuǎn)起來最平衡，最平穩(wěn)。機器運動起來的額外負荷及振動會降到最小。零部件的損耗也會降到最低。四、2#細碎機擠滿給礦改造方案：自09年9月細碎機投產(chǎn)以來，美卓礦機的工程技術(shù)人員，多次到現(xiàn)場指導，要求我們實現(xiàn)擠滿給礦，并帶來了擠滿給礦的要點與相關(guān)標準。1、 擠滿給礦要點：破碎機生產(chǎn)擠滿給礦是表面，排礦口放寬最關(guān)鍵（這是與傳統(tǒng)破碎機使用最大的區(qū)別，也是我們平時操作的誤區(qū)），功率用到額定功率的八、九成，高效生產(chǎn)定實現(xiàn)。2、擠滿給礦的標準：擠滿給礦料斗給滿、給正、最大限度的消除粗、細顆粒的偏析。排礦口以擠滿給礦條件下，中碎發(fā)揮到額定功率的70%-80%；細碎為80%-90%為“合適排礦口”排礦口將隨礦石性

7、質(zhì)，泥土及水份含量不同而作出調(diào)整，不能一成不變。上述要點與標準將是我們本次設(shè)計與改造的宗旨：由于我們破碎系統(tǒng)的工藝流程不同于其它選礦廠。采用的流程為：供料皮帶振動篩細碎機。因此它給擠滿給礦的實施帶來了很大困難，因為要想實現(xiàn)擠滿給礦就必須控制進入破碎機的物料流量，這一點可以通過調(diào)整給礦皮帶的速度來實現(xiàn)（其余在用的美卓破碎機均使用該方法），但是因為我們的工藝流程中，細碎機和給礦皮帶之間增加了振動篩，所以無法實現(xiàn)破碎機機腔內(nèi)給料流量的適時增減。當破碎機機腔內(nèi)缺料需加料時，通過變頻器提高小皮帶的速度，但增加的物料通過振動篩時需要一段時間，這段時間就造成了機腔內(nèi)缺料。當機腔內(nèi)出現(xiàn)高料位需減料時同樣如此，

8、就造成了破碎機的高負荷及高電流。由于振動篩的影響，在生產(chǎn)過程中很難找到一個給料平衡點，因此破碎機的給礦極不穩(wěn)定，造成細碎機電流波動大，我想這也是細碎機故障率高，破碎機皮帶輪打滑磨損快的原因之一。美卓礦機的技術(shù)人員多次來現(xiàn)場指導實施擠滿給礦。但因振動篩的影響，雖制定了幾套方案一未能實現(xiàn)，包括今年4月份為實現(xiàn)細碎機自動控制而安裝的料位計也因上述原因安裝后未能使用。本次改造前，我們對該流程進行研究，測算了物料通過振動篩的時間為25秒左右。按照項目設(shè)計時細碎機4開1備每小時1409噸的處理量計算。如果要想保證低料位供料皮帶加料時，物料到達破碎機前，破碎機不至于空腔，那么在破碎機機腔上方必須增加一個緩沖

9、倉。該倉的容積應大于4.89噸。（L1=1409噸÷4臺÷3600秒×25秒×2=4.89噸）如果要想保證高料位時供料皮帶減料或停料時，振動篩上的物料可以進入緩沖倉，而不溢出則破碎機上的緩沖倉必須有2.445噸的富余空間。（L2=1409噸÷4臺÷3600秒×25秒×=2.445噸）那么，該緩沖倉的容積為L=L1+L2=7.335（噸）當7.335噸料位直接壓到破碎腔內(nèi)就會造成破碎機的負荷增加，電機電流升高。因美卓礦機規(guī)定HP500破碎機機腔內(nèi)的料層高度不能高過分礦頭500mm，也就是料層重量不能超過2.9噸。因此

10、不能把破碎機機腔直接改造成緩沖倉。我們結(jié)合現(xiàn)場實際設(shè)計了如下緩沖倉（見附圖一）,該緩沖倉容積為8.12噸（2.8立方米）。 本次改造將原有的篩上料咀、短節(jié)、褲衩組件及水平支架拆除。將篩上料咀角度改為45°容積為3.2噸。篩上料咀下底板傾角上提400mm。為擠滿給礦料倉設(shè)計合適的角度提供條件。本次設(shè)計的緩沖倉，倉內(nèi)要按半料倉到三分之二料倉料位組織生產(chǎn)，故壓料后生產(chǎn)中料層下降速度要比現(xiàn)在慢得多。為保證每年雨季生產(chǎn)，系統(tǒng)要下大量泥礦時，料倉內(nèi)有足夠的角度保證給礦的順利通過，我們將緩沖倉兩側(cè)面角度設(shè)計為60度，遠大于物料的自然堆角。因原來設(shè)計的給料短節(jié)、褲衩組件及水平支架，拆除安裝比較繁檢修

11、時瑣費工費力（每拆檢一臺主機拆除及安裝該部件需3-4小時）。又因水平支架及立柱結(jié)構(gòu)不合理，現(xiàn)場不夠整潔。因此本次設(shè)計的緩沖料倉不采用下部支撐的方法。緩沖倉采用法蘭與篩上料咀連接，懸掛到篩上料咀上，簡化了結(jié)構(gòu)。但是由于篩上料咀上方平臺為懸臂結(jié)構(gòu)，不能承受篩上料咀，擠滿給礦緩沖倉及其內(nèi)部物料共計15噸的重量。所以我們在篩上料咀上部設(shè)計了牛腿結(jié)構(gòu)，可以將篩上料咀懸掛在廠房600*1200mm的水泥主梁上。并將懸掛部位與篩下料倉焊接連接。還在梁下端與篩下料咀對應位置設(shè)計了固定點（用連桿調(diào)整緩沖倉中心與破碎機中心的對正），做為水泥梁承受扭矩的支撐點。這樣就把篩上料咀抱到了水泥梁上，讓水泥梁來承受篩上料咀

12、及擠滿給礦料倉和物料產(chǎn)生的大部分重量（見附圖二）。為提高篩上料咀及擠滿給礦料倉的使用壽命。在料咀及料倉內(nèi)部易磨損部位，設(shè)計了可隨時更換的一套材質(zhì)為ZGMn13的襯板。每件襯板都可直接擺放在料倉內(nèi)預先焊接好的鋼格中，不需要螺栓固定。這樣即可以方便襯板的安裝與更換，有可以保證料倉外部光潔、美觀、整齊。 由于破碎機工作時晃動幅度較大，且調(diào)整排礦口時調(diào)整套會以螺旋方式上、下運動。故破碎機受料斗與上部料倉下料咀難以實現(xiàn)密封連接，改造前使用的是迷宮密封方式。為防止破碎機晃動和調(diào)整排礦口運動過程中，上部料倉的迷宮與破碎機受料斗發(fā)生干涉，迷宮之間間隙設(shè)計較大，約為80mm。在生產(chǎn)過程中，破碎機內(nèi)的粉塵會從該部

13、位大量逸出，造成現(xiàn)場空氣中粉塵含量較大，同時還會有大量破碎后的小礦石顆粒從該部位射出。影響了現(xiàn)場環(huán)境。本次改造拆除了破碎機受料斗上半部，密封方式采用了橡膠柔性密封。用廢舊皮帶剝成5mm厚，粘接成大頭1560mm，小頭140mm，長度為350mm的錐形膠套。膠套大端用抱箍與破碎機受料斗下半部相連。小頭與緩沖倉密封圈外表面形成接觸密封。膠套材質(zhì)為橡膠柔性較好，故破碎機工作時它可以隨破碎機一起晃動，膠套與緩沖倉形成接觸密封后，可最大限度的防止粉塵逸出。 在緩沖倉下部的出料口位置，設(shè)計了錳鋼中心襯板。中心襯板下部距離細碎機分料盤400mm，這樣就保證緩沖倉給滿料后，在破碎機破碎腔內(nèi)的料位始終保持在距離

14、分料盤400mm的高度。由于中心襯板的限制，在生產(chǎn)過程中破碎腔內(nèi)料層高度保持恒定。最大限度的減少料層高度波動對破碎機負荷及電流波動的影響。中心襯板開口尺寸縮小為450mm*450mm，這樣一方面可以起到攏料作用，另一方面可以承載緩沖倉內(nèi)的物料的大部分重量，減少緩沖倉內(nèi)料層對破碎機機腔內(nèi)料層的壓力。襯板中心對正破碎機中心，這樣可以保證給料能夠給正。減少給料時粗、細粒級的偏析，對破碎機工作時造成的副面影響。 在緩沖倉前部設(shè)計了人孔蓋，供點檢機腔內(nèi)襯板和處理故障用。緩沖倉上部留有料位計蓋，用于安裝料位計。料位計料位的設(shè)定（見附圖三：料位計料位指示圖）。將中心襯板向上800mm位置設(shè)定為料位下限，料位

15、到達該料位時給料皮帶開始加速，加速間隔10秒，每次加速全頻的1%。再向上600mm為料位上限，料位到達該料位時給料皮帶開始減速，減速間隔10秒，每次減速全頻的1%。再向上400mm為停給礦料位，到達該料位后，給礦皮帶停止。此時，振動篩上，下來多余的物料靠兩個容積為3.5噸的篩上料咀緩沖容納。生產(chǎn)中當給礦皮帶停機后料位下降到料位上限時，給礦皮帶啟動，啟動速度為全頻的32%。 五、改造后的效果： 8月28日我們對2#細碎機給礦系統(tǒng)進行了擠滿給礦改造。因破碎系統(tǒng)需配礦生產(chǎn)，不同的礦石，硬度也不同。因此在2#細碎機改造后一個多月的試驗生產(chǎn)過程中，我們在實現(xiàn)擠滿給礦的工況條件下，適當放大了排礦口。保守的

16、按照破碎機電機28-30A的運行電流（即額定電流的70%左右）組織了生產(chǎn)。 在運行過程中達到了設(shè)計的擠滿給礦條件下的生產(chǎn)，并且運行電流比改造前平穩(wěn)的多。出現(xiàn)了廠家要求的破碎機工作時應有的環(huán)運動現(xiàn)象。給礦能夠?qū)φ扑闄C中心且無偏析。從改造后設(shè)備運行的一個多月時間看，2#細碎機主機未發(fā)生過任何機械及液壓故障，鎖緊缸運行狀況良好。生產(chǎn)中緩沖倉內(nèi)料位在下限、上限及停給料位置時，破碎機工作電流無明顯變化。在幾次跟蹤觀察的過程中，電流變化在29.6-30.2A范圍內(nèi)，且電流變化與料位的升降無明顯關(guān)聯(lián)。在9月30日2#細碎拆檢更換襯板的定修中，我們對破碎機碗型軸瓦進行檢查，碗型瓦摩擦表面光滑，磨損均勻無過載

17、痕跡。由以上兩點證明緩沖倉內(nèi)物料的料壓由緩沖倉及中心襯板承載。未直接作用在破碎機內(nèi)機腔及動錐上，沒有因料壓而造成破碎機過載。擠滿給礦改造后，2#細碎機給礦皮帶的運行速度大致可以提高10%，因此我們初步估計改造后破碎機的處理量大約增加了10%。從2#細碎機排出的礦料看，破碎后細粒級的粉料占比也有所增加。并且改造后21#皮帶的流量也明顯增加。但是2#細碎機處理量增加后，-12mm合格物料產(chǎn)品實際增加了多少，需要我們進一步取樣分析。9月30日我們對2#細碎機按周期進行了更換襯板的檢修（襯板使用33天）。從襯板的磨損情況看，襯板并沒有因處理量的增加而縮短壽命。反而因為擠滿給礦后下料均勻，平緩，減少了物

18、料對襯板的沖擊，襯板的上部及分料盤的磨損情況大大減輕，因此本次檢修不需要更換分料盤。改造后破碎機與緩沖倉的密封效果也大為改觀。9月24日美卓礦機的工程技術(shù)人員到現(xiàn)場服務時，對2#細破碎料位計進行了安裝和調(diào)試（按照本次改造方案，安裝到緩沖倉上方），并投入了使用。目前對緩沖倉內(nèi)料位的高低，主控室可以實時監(jiān)控，但給礦量的大小還需要主控工通過電腦進行人工操作。在安裝料位計后美卓礦機的工程技術(shù)人員對破碎機擠滿給礦的效果，進行了8小時連續(xù)跟蹤。認為在我們的工藝條件下本次改造的改造方案是可行的，破碎機達到了擠滿給礦的條件。并提出以后幾臺細碎機改造時，要把中心襯板的開口尺寸縮小30mm，改為420mm*420mm，進一步提高