HP500细碎机挤满给矿改造方案与使用效果

2#细碎机（HP500）挤满给矿改造方案与使用效果一、设备概况：峨口铁矿选矿750万吨扩能改造项目，于2008年7月至9月对破碎系统进行扩能改造。将原有沈阳重型机械集团有限公司生产的5台PYD2200短头圆锥破碎机。保留1台作为备用，其余4台PYD2200短头圆锥破碎机拆除，更换为4台美卓矿机生产的HP500短头标准型破碎机。设计破碎系统全年工作330天，每天3班，每班8小时。设备每班运转6小时，设备作业率67.81%。其中细碎机按四开一备组织生产。细碎机干矿处理量为每小时1409.1吨。破碎工艺要求产品粒度-12mm以下达到85%。二、现状分析：4台HP500细碎机自08年9月陆续投产以来。处理量一直上不去，达不到设计的处理能力。不能实现项目设计的细碎机按4开1备生产。正常组织生产时，需5台细碎机全部工作。在5台细碎机全部工作的条件下，1-8月份细碎机作业率在71.02%~74.1%之间（因破碎工序末端有22#料仓缓冲，因此在工序设计上为三班生产，每班生产六小时。也就是说在保证产品粒度、下工序用矿和工序干矿处理量的条件下，设备作业率越高表明设备每小时处理量越低，生产效率也越低）。满足了下道工序磨选的生产用矿。当单台细碎机出现故障或定修的情况下，经常会造成磨选工序待料。由于4台HP500细碎机不能满足日常生产需要，备用的PYD2200短头圆锥破碎机也投入日常生产时，筛下-12mm粒度合格产品只有74.68%（PYD2200破碎机前振动筛筛孔较大），离设计的85%还有较大差距。为此矿部于今年4月成立了破碎粒度攻关组。攻关目标为今年年底筛下-12mm粒度合格率达到85%。粒度攻关会上相关技术人员一致认为，破碎的产品粒度-12mm合格率不达标的主要原因是细碎能力不足，靠加大筛孔来满足下工序用料。因此必须提高细碎机的处理能力。细碎机自投产以来，故障率一直居高不下。故障率远高于04年投产的两台HP500中碎机。并发生过几起重大事故：2月24日4#细碎机主轴断裂。7月7日3#细碎机主轴断裂。7月2日4#细碎机止推铜垫损坏。以及电机皮带轮磨损超标（细碎机工作电流小于中碎机，而细碎机使用一年的皮带轮比中碎机使用5年的皮带轮磨损还严重）。今年7月份和8月份4#和3#细碎机电机皮带轮先后出现裂纹而报废。另外，液压系统故障频发。尽管每次定修时都检查及部分更换锁紧缸等液压部件但是一台细碎机的一套锁紧缸还是经常使用不了一个定修周期（细碎机的一个定修周期为35天），就会出现故障或漏油损坏。情况最糟的是1#细碎机，在7月份的定修周期坏了6个锁紧缸。因此，提高细碎机的处理能力，提高产品-12mm粒度的合格率以及努力减少设备故障。是我们每一位设备管理人员的工作重点与努力方向。三、HP500破碎机挤满给矿的意义：HP500圆锥破碎机不同于传统的圆锥破碎机，它不像传统圆锥破碎机完全靠破碎壁与扎臼壁来破碎矿石，靠调整排矿口来决定合格产品粒度。它是靠料层的层间挤压来实现破碎的。而挤满给矿是实现高效破碎的首要条件。只有在挤满给矿的条件下破碎，破碎机才可以利用层压原理，每一次挤压最大限度的产生细粒级的粉矿。减少粗粒级的循环负荷。提高合格粒度产品的生产率。另外挤满给矿后，因机腔内料位较高以及适当调大了排矿口后会增加矿石的通过量从而提高破碎机的处理量。挤满给矿也是实现破碎机安全运行的需要，挤满给矿后衬板和分料盘埋在料层以下，生产过程中料位缓慢下移。减小了物料对衬板和分料盘等零部件的冲击，他们的磨损会降到最低。在挤满给矿的条件下破碎腔四周料层均匀，在破碎过程中各个零部件的受力才能达到最佳状态，机器运转起来最平衡，最平稳。机器运动起来的额外负荷及振动会降到最小。零部件的损耗也会降到最低。四、2#细碎机挤满给矿改造方案：自09年9月细碎机投产以来，美卓矿机的工程技术人员，多次到现场指导，要求我们实现挤满给矿，并带来了挤满给矿的要点与相关标准。1、挤满给矿要点：破碎机生产挤满给矿是表面，排矿口放宽最关键（这是与传统破碎机使用最大的区别，也是我们平时操作的误区），功率用到额定功率的八、九成，高效生产定实现。2、挤满给矿的标准：挤满给矿——料斗给满、给正、最大限度的消除粗、细颗粒的偏析。排矿口——以挤满给矿条件下，中碎发挥到额定功率的70%-80%；细碎为80%-90%为“合适排矿口”排矿口将随矿石性质，泥土及水份含量不同而作出调整，不能一成不变。上述要点与标准将是我们本次设计与改造的宗旨：由于我们破碎系统的工艺流程不同于其它选矿厂。采用的流程为：供料皮带——振动筛——细碎机。因此它给挤满给矿的实施带来了很大困难，因为要想实现挤满给矿就必须控制进入破碎机的物料流量，这一点可以通过调整给矿皮带的速度来实现（其余在用的美卓破碎机均使用该方法），但是因为我们的工艺流程中，细碎机和给矿皮带之间增加了振动筛，所以无法实现破碎机机腔内给料流量的适时增减。当破碎机机腔内缺料需加料时，通过变频器提高小皮带的速度，但增加的物料通过振动筛时需要一段时间，这段时间就造成了机腔内缺料。当机腔内出现高料位需减料时同样如此，就造成了破碎机的高负荷及高电流。由于振动筛的影响，在生产过程中很难找到一个给料平衡点，因此破碎机的给矿极不稳定，造成细碎机电流波动大，我想这也是细碎机故障率高，破碎机皮带轮打滑磨损快的原因之一。美卓矿机的技术人员多次来现场指导实施挤满给矿。但因振动筛的影响，虽制定了几套方案一未能实现，包括今年4月份为实现细碎机自动控制而安装的料位计也因上述原因安装后未能使用。本次改造前，我们对该流程进行研究，测算了物料通过振动筛的时间为25秒左右。按照项目设计时细碎机4开1备每小时1409吨的处理量计算。如果要想保证低料位供料皮带加料时，物料到达破碎机前，破碎机不至于空腔，那么在破碎机机腔上方必须增加一个缓冲仓。该仓的容积应大于4.89吨。（L1=1409吨÷4台÷3600秒×25秒×2=4.89吨）如果要想保证高料位时供料皮带减料或停料时，振动筛上的物料可以进入缓冲仓，而不溢出则破碎机上的缓冲仓必须有2.445吨的富余空间。（L2=1409吨÷4台÷3600秒×25秒×=2.445吨）那么，该缓冲仓的容积为L=L1+L2=7.335（吨）当7.335吨料位直接压到破碎腔内就会造成破碎机的负荷增加，电机电流升高。因美卓矿机规定HP500破碎机机腔内的料层高度不能高过分矿头500mm，也就是料层重量不能超过2.9吨。因此不能把破碎机机腔直接改造成缓冲仓。我们结合现场实际设计了如下缓冲仓（见附图一）,该缓冲仓容积为8.12吨（2.8立方米）。780420本次改造将原有的筛上料咀、短节、裤衩组件及水平支架拆除。将筛上料咀角度改为45°容积为3.2吨。筛上料咀下底板倾角上提400mm。为挤满给矿料仓设计合适的角度提供条件。本次设计的缓冲仓，仓内要按半料仓到三分之二料仓料位组织生产，故压料后生产中料层下降速度要比现在慢得多。为保证每年雨季生产，系统要下大量泥矿时，料仓内有足够的角度保证给矿的顺利通过，我们将缓冲仓两侧面角度设计为60度，远大于物料的自然堆角。因原来设计的给料短节、裤衩组件及水平支架，拆除安装比较繁检修时琐费工费力（每拆检一台主机拆除及安装该部件需3-4小时）。又因水平支架及立柱结构不合理，现场不够整洁。因此本次设计的缓冲料仓不采用下部支撑的方法。缓冲仓采用法兰与筛上料咀连接，悬挂到筛上料咀上，简化了结构。但是由于筛上料咀上方平台为悬臂结构，不能承受筛上料咀，挤满给矿缓冲仓及其内部物料共计15吨的重量。所以我们在筛上料咀上部设计了牛腿结构，可以将筛上料咀悬挂在厂房600*1200mm的水泥主梁上。并将悬挂部位与筛下料仓焊接连接。还在梁下端与筛下料咀对应位置设计了固定点（用连杆调整缓冲仓中心与破碎机中心的对正），做为水泥梁承受扭矩的支撑点。这样就把筛上料咀抱到了水泥梁上，让水泥梁来承受筛上料咀及挤满给矿料仓和物料产生的大部分重量（见附图二）。为提高筛上料咀及挤满给矿料仓的使用寿命。在料咀及料仓内部易磨损部位，设计了可随时更换的一套材质为ZGMn13的衬板。每件衬板都可直接摆放在料仓内预先焊接好的钢格中，不需要螺栓固定。这样即可以方便衬板的安装与更换，有可以保证料仓外部光洁、美观、整齐。由于破碎机工作时晃动幅度较大，且调整排矿口时调整套会以螺旋方式上、下运动。故破碎机受料斗与上部料仓下料咀难以实现密封连接，改造前使用的是迷宫密封方式。为防止破碎机晃动和调整排矿口运动过程中，上部料仓的迷宫与破碎机受料斗发生干涉，迷宫之间间隙设计较大，约为80mm。在生产过程中，破碎机内的粉尘会从该部位大量逸出，造成现场空气中粉尘含量较大，同时还会有大量破碎后的小矿石颗粒从该部位射出。影响了现场环境。本次改造拆除了破碎机受料斗上半部，密封方式采用了橡胶柔性密封。用废旧皮带剥成5mm厚，粘接成大头1560mm，小头140mm，长度为350mm的锥形胶套。胶套大端用抱箍与破碎机受料斗下半部相连。小头与缓冲仓密封圈外表面形成接触密封。胶套材质为橡胶柔性较好，故破碎机工作时它可以随破碎机一起晃动，胶套与缓冲仓形成接触密封后，可最大限度的防止粉尘逸出。在缓冲仓下部的出料口位置，设计了锰钢中心衬板。中心衬板下部距离细碎机分料盘400mm，这样就保证缓冲仓给满料后，在破碎机破碎腔内的料位始终保持在距离分料盘400mm的高度。由于中心衬板的限制，在生产过程中破碎腔内料层高度保持恒定。最大限度的减少料层高度波动对破碎机负荷及电流波动的影响。中心衬板开口尺寸缩小为450mm*450mm，这样一方面可以起到拢料作用，另一方面可以承载缓冲仓内的物料的大部分重量，减少缓冲仓内料层对破碎机机腔内料层的压力。衬板中心对正破碎机中心，这样可以保证给料能够给正。减少给料时粗、细粒级的偏析，对破碎机工作时造成的副面影响。在缓冲仓前部设计了人孔盖，供点检机腔内衬板和处理故障用。缓冲仓上部留有料位计盖，用于安装料位计。料位计料位的设定（见附图三：料位计料位指示图）。将中心衬板向上800mm位置800600400设定为料位下限，料位到达该料位时给料皮带开始加速，加速间隔10秒，每次加速全频的1%。再向上600mm为料位上限，料位到达该料位时给料皮带开始减速，减速间隔10秒，每次减速全频的1%。再向上400mm为停给矿料位，到达该料位后，给矿皮带停止。此时，振动筛上，下来多余的物料靠两个容积为3.5吨的筛上料咀缓冲容纳。生产中当给矿皮带停机后料位下降到料位上限时，给矿皮带启动，启动速度为全频的32%。五、改造后的效果：8月28日我们对2#细碎机给矿系统进行了挤满给矿改造。因破碎系统需配矿生产，不同的矿石，硬度也不同。因此在2#细碎机改造后一个多月的试验生产过程中，我们在实现挤满给矿的工况条件下，适当放大了排矿口。保守的按照破碎机电机28-30A的运行电流（即额定电流的70%左右）组织了生产。在运行过程中达到了设计的挤满给矿条件下的生产，并且运行电流比改造前平稳的多。出现了厂家要求的破碎机工作时应有的环运动现象。给矿能够对正破碎机中心且无偏析。从改造后设备运行的一个多月时间看，2#细碎机主机未发生过任何机械及液压故障，锁紧缸运行状况良好。生产中缓冲仓内料位在下限、上限及停给料位置时，破碎机工作电流无明显变化。在几次跟踪观察的过程中，电流变化在29.6-30.2A范围内，且电流变化与料位的升降无明显关联。在9月30日2#细碎拆检更换衬板的定修中，我们对破碎机碗型轴瓦进行检查，碗型瓦摩擦表面光滑，磨损均匀无过载痕迹。由以上两点证明缓冲仓内物料的料压由缓冲仓及中心衬板承载。未直接作用在破碎机内机腔及动锥上，没有因料压而造成破碎机过载。挤满给矿改造后，2#细碎机给矿皮带的运行速度大致可以提高10%，因此我们初步估计改造后破碎机的处理量大约增加了10%。从2#细碎机排出的矿料看，破碎后细粒级的粉料占比也有所增加。并且改造后21#皮带的流量也明显增加。但是2#细碎机处理量增加后，-12mm合格物料产品实际增加了多少，需要我们进一步取样分析。9月30日我们对2#细碎机按周