柴滿林

（銅陵有色金屬集團控股有限公司，安徽 銅陵 244001）

半自磨機作為目前磨礦工藝廣泛應用的核心設備，不僅具有沖擊破碎和研磨的特點，而且還能有效處理各種不同硬度的礦物。隨著半自磨機規(guī)格和處理能力的不斷提高，這種半自磨機的作業(yè)效率在很大程度上影響到整個工廠的運行成本，因此必須盡量減少半自磨機的停車時間［1］。半自磨機襯板是一種用來保護半自磨機筒體，使筒體免受研磨體和物料直接沖擊和摩擦，同時提升物料和研磨體，增強研磨體對物料的粉碎和研磨作用的關鍵零部件，它有助于提高半自磨機的磨礦效率，增加物料處理量，降低鋼球單耗［2］。

國內(nèi)某冶煉廠采用1臺Φ5.8 m×5.8 m濕式半自磨機和1臺Φ5.5 m×9.5 m溢流型球磨機，構成二段磨礦系統(tǒng)，年處理熔煉爐渣約120萬t。高負荷的工作量導致半自磨機襯板磨損嚴重，進料端襯板和筒體襯板的使用壽命一般在3～3.5個月，出料端格子板的使用壽命一般在6個月，每年因不斷的停車更換半自磨機襯板嚴重影響了生產(chǎn)。隨著生產(chǎn)任務的不斷加大，必須考慮如何延長襯板使用壽命，減少半自磨機停車檢修時間，滿足生產(chǎn)能力需求。

1 半自磨機襯板磨損現(xiàn)狀

某冶煉廠渣選系統(tǒng)采用的半自磨機主要用于對閃速熔煉爐渣進行破碎和研磨，內(nèi)部襯板采用的是高錳合金襯板。在半自磨機實際生產(chǎn)過程中，因半自磨機自身結(jié)構及工作原理等因素影響，襯板屬于易磨損的消耗品，特別是半自磨機進料端第2、3圈襯板和筒體第1、2圈襯板磨損更為嚴重。通過近幾年的檢修發(fā)現(xiàn)，半自磨機襯板的磨損情況基本如下：

1.半自磨機進料端襯板共3圈45塊，主要是第2、3圈襯板磨損，使用3～3.5個月以后，隨著襯板提升筋的磨損，部分螺栓尾部也會遭到破壞，襯板將難以固定，再加上半自磨機內(nèi)部襯膠在多次檢修過程中受到損壞，導致進料端襯板頻繁漏水、漏砂，必須停車復緊螺栓。

2.半自磨機筒體襯板共4圈160塊，襯板提升筋分高筋和低筋兩種類型，使用3～3.5個月以后，襯板提升筋磨損嚴重，第1、2圈低提升筋基本磨盡，此時，筒體襯板提升能力下降，嚴重影響生產(chǎn)。

3.半自磨機出料端格子板共32塊，使用6個月以后，格子板縫隙變大，導致直線振動篩篩上物增多，不僅加大了振動篩篩網(wǎng)的磨損，而且使半自磨機的返料增多，同時，格子板隨時可能磨壞，大塊物料、鋼球從筒體內(nèi)出來，會造成半自磨機緊急停車。

2 半自磨機襯板磨損原因分析

經(jīng)顎式破碎機破碎后粒度為150～200 mm的熔煉爐渣進入半自磨機進一步粗碎，研磨體采用Φ150 mm鍛造鋼球。由于進入半自磨機的物料較大，當爐渣、鋼球通過給料小車進入半自磨機時，對進料端襯板造成磨損。在半自磨機作業(yè)過程中，研磨體對襯板的局部沖擊力較大，研磨體和爐渣被提升筋帶至一定高度后沿拋物線拋落或瀉落，在拋落過程中對襯板形成沖擊磨損，一部分研磨體提起后砸到爐渣，導致堅硬塊狀爐渣的尖角鑿入襯板表面，隨著半自磨機的運轉(zhuǎn)而將襯板表面切削；較細的爐渣呈瀉落狀態(tài)，與襯板相對滑動產(chǎn)生低應力擦傷磨損［3］。

根據(jù)濕式半自磨機結(jié)構特點和工作原理，爐渣從半自磨機的進料端到出料端，經(jīng)過研磨體的沖擊磨損，粒度越來越小，對襯板的磨損也就相對減輕，因此，半自磨機圓柱形筒體上的襯板沿著半自磨機進出料方向磨損逐漸減輕。經(jīng)粗碎后的爐渣以礦漿的形式通過出料端格子板排出半自磨機，對格子板形成沖刷磨損，導致縫隙逐漸變大，使用壽命縮短。

3 解決措施

針對半自磨機襯板尤其是進料端第2、3圈以及筒體第1、2圈襯板使用壽命較短的問題，重點從以下幾個方面開展工作：

3.1 進料端襯板背面襯橡膠

由于半自磨機進料端筒體襯膠經(jīng)過多次檢修受損嚴重，因此考慮將進料端襯板背面提前進行襯膠，襯膠厚度6～10 mm。在安裝襯板時注意檢查襯板背面平整程度，保證襯板與筒體之間的間隙符合檢修要求，同時將固定襯板的螺栓打磨光滑，確保螺栓與襯板螺栓孔之間的間隙盡可能小。這樣將大大減少停車復緊螺栓的頻次且有效解決了進料端襯板的漏水、漏砂問題。雖然可以通過進料端襯板背面襯橡膠暫時解決了生產(chǎn)過程中遇到的難題，但是從生產(chǎn)成本等方面綜合考慮，仍然需要充分利用大修、中修等檢修契機，對受損的筒體襯膠進行徹底修復，以避免半自磨機本體受到損傷。

3.2 筒體襯板改型

通過在生產(chǎn)作業(yè)過程中對半自磨機的日常檢查維護以及更換下來的舊襯板分析研究，筒體第1、2圈襯板使用壽命到期時，第3、4圈襯板還可以繼續(xù)使用一段時間，但因為檢修的需要，一般將筒體襯板進行整體更換，從而導致第3、4圈襯板的浪費。因此，將第1、2圈筒體襯板的提升筋適當加高增厚，提升筋與底板部分的連接弧度增大，底板部分適當加厚，同時將第3、4圈筒體襯板的提升筋適當降低減薄，提升筋與底板部分的連接弧度減小，底板部分適當減薄。這樣一套襯板的總重量基本不變，不會影響半自磨機的負載能力，既保證了提升筋不被急劇磨損而失去提升功能，又保證了磨礦細度符合生產(chǎn)要求。襯板改型以后，筒體襯板的使用壽命實現(xiàn)了統(tǒng)一，從而避免第3、4圈筒體襯板提前更換導致的材料浪費，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

3.3 延長給料小車溜槽

將半自磨機給料小車溜槽加長，使熔煉爐渣、鋼球等物料的落料點延伸到筒體內(nèi)部，減少給料過程中對進料端襯板和進料襯套的沖擊磨損，這樣將有效延長進料端襯板以及進料襯套的使用壽命。

通過現(xiàn)場測量進料襯套磨損位置到進料口之間的距離，計算出物料拋出后最短水平距離，由此確定新進料襯套軸向尺寸。由于新進料襯套的軸向尺寸與原來相比縮短了，所以與其配套的壓套軸向尺寸需相應增長。同時以給料小車后輪中心線為基準，保持進料小車溜槽的傾斜角度不變，水平方向延長溜槽長度（2 215 mm→2 698 mm），使進料小車的溜槽正好能伸入進料襯套，同時為保證進料小車溜槽能順利出入進料襯套，需對進料小車筒體中心線的上半部分相應升高（1 450 mm→1 700 mm），最終確定進料小車溜槽尺寸，如圖1所示。

圖1 新舊給料小車尺寸圖

4 改進后運行效果

通過對半自磨機襯板使用過程中磨損情況的分析，總結(jié)襯板磨損規(guī)律，采取了半自磨機進料端襯板背面襯膠、筒體襯板改型、延長給料小車溜槽等一系列改進措施，經(jīng)過一年多的生產(chǎn)運行，達到了預期目標，取得了顯著效果。

4.1 提升了襯板裝配水平

通過對進料端襯板背面襯膠和改善襯板安裝方式，解決了半自磨機進料端襯板螺桿松動現(xiàn)象以及進料端頻繁漏水、漏砂的問題，改善了現(xiàn)場5S作業(yè)環(huán)境，減少了半自磨機停機頻次，降低了不連續(xù)生產(chǎn)對浮選指標造成的波動，減少了尾礦金屬銅的損失。

4.2 延長了襯板使用壽命

半自磨機襯板屬于易損件，造價比較高，襯板的使用壽命延長，處理量會大幅提高，磨礦成本會下降，生產(chǎn)成本也隨之降低。統(tǒng)計了改進后半自磨機進料端襯板使用周期處理量及襯板使用壽命，統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1。

表1 進料端襯板使用壽命統(tǒng)計

由表1可以看出，改進后半自磨機進料端襯板平均使用壽命達到了4.8個月，使用周期內(nèi)平均爐渣處理量為49.2萬t，與改進前相比，使用壽命和爐渣處理量分別提高了約37%和39%。

通過襯板改型等措施的實施，有效提高了襯板的使用壽命，進料端襯板使用壽命由原來的3～3.5個月延長到4.5～5個月，筒體襯板使用壽命由原來的3～3.5個月延長到4個月。

4.3 提高了設備性能

通過延長進料小車溜槽以及縮短進料襯套軸向尺寸，將物料的落料點延伸至筒體內(nèi)部，有效的解決了進料端襯板和進料襯套磨損的問題。同時將壓套與進料襯套的連接方式改為螺栓連接，保證了進料襯套與筒體的同軸度，由于進料襯套軸向尺寸縮短，自重大幅減輕，解決了因焊縫開裂導致的漏漿問題。將半自磨機給料小車溜槽加長等措施的實施，不僅延長了進料端襯板的使用壽命而且保護了半自磨機本體，從而提高了設備性能。

5 結(jié) 語

生產(chǎn)實踐證明，通過提升襯板裝配水平、襯板改型、延長給料小車溜槽等一系列措施的實施，不僅減少了半自磨機襯板更換次數(shù)，節(jié)約了備件材料和檢修費用，而且減少了停車時間，提高了工作效率，增加了處理量，這對穩(wěn)定生產(chǎn)具有重要意義。同時半自磨機在負荷率較高的情況下電流控制穩(wěn)定，全年電單耗較初步設計指標降低約6%，從而為完成年度生產(chǎn)任務，提高經(jīng)濟效益打下了堅實的基礎。