長筒球磨機(jī)筒體結(jié)構(gòu)的改造

包鋼選礦廠球磨機(jī)分為格子型和溢流型兩種，φ3.6m×6m球磨機(jī)稱為長筒溢流型球磨機(jī)。球磨機(jī)筒體的入孔門是鑲鋪襯板時(shí)，進(jìn)入和進(jìn)襯板的入口，結(jié)構(gòu)為筒體上開方形口，再焊接一短節(jié)法蘭，再用螺絲堅(jiān)固的蓋子蓋上。

由于近年來生產(chǎn)能力的提高，在長筒型球磨機(jī)中，裝礦量及裝球量加上球磨機(jī)筒體自重可達(dá)到260t，在球磨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)入孔門處斜向45°裂紋，裂紋長度為500mm~1000mm。經(jīng)過焊接后，仍不能較好地避免裂紋的發(fā)生。常常造成筒體漏礦甩礦，礦漿竄入齒輪傳動(dòng)部位，造成潤滑條件變差，齒輪急劇磨損，使用壽命急劇縮短，球磨機(jī)智障頻繁，職工勞動(dòng)強(qiáng)度大。進(jìn)而影響正常生產(chǎn)，被迫大修球磨機(jī)，更換球磨機(jī)筒體組立件而報(bào)廢筒體。近年已報(bào)廢2個(gè)筒體，損失100萬元以上。

1、問題分析

球磨機(jī)筒體可以看做簡支梁，見圖1：

球磨機(jī)筒體簡支梁上受扭矩和重力作用，其中，扭矩T=9550×P/n=9550×1250/16.7=714.82kN.m，球磨機(jī)筒體自重加上滿負(fù)荷總重為260t，進(jìn)出料端軸承分別承受重力Ra=Rb=1264.2kN.m。而球磨機(jī)筒體在6000mm范圍受均布載荷q=421.4kN.m，此均布載荷在φ3600mm范圍內(nèi)是大小隨時(shí)間變化的循環(huán)交變載荷，由于是溢流型排礦，所加球和礦量基本為筒體一半左右，當(dāng)筒體入孔門轉(zhuǎn)到正下方時(shí)受力最大，當(dāng)筒體入孔門轉(zhuǎn)到正上方時(shí)受力最小，因此，筒體入孔門處受力出現(xiàn)拉壓交替變形，當(dāng)筒體入孔門轉(zhuǎn)到正下方時(shí)受拉變形，當(dāng)筒體入孔門轉(zhuǎn)到正上方時(shí)受壓變形，而入孔門處由于開了642mm×682mm的方形口，所以，會(huì)在方形口處橫向產(chǎn)生應(yīng)力集中，由于所受扭矩較大，筒體主要是扭轉(zhuǎn)變形較大，于是在入孔門橫向焊接矩形角處出現(xiàn)斜向45°裂紋。如果不及時(shí)焊接處理，裂紋會(huì)逐漸延續(xù)，繼而漏礦，影響生產(chǎn)，但是采取焊接措施并不能徹底解決問題。因?yàn)橥搀w一般厚60mm，一般只能焊接到筒體表皮，裂紋依舊存在。所以還是要改造筒體入孔門結(jié)構(gòu)，才能徹底解決問題。

2、改進(jìn)設(shè)計(jì)

經(jīng)過對(duì)球磨機(jī)筒體結(jié)構(gòu)分析，結(jié)合近幾年的球磨機(jī)檢修實(shí)際記錄，認(rèn)為球磨機(jī)筒體靠排礦端入孔門受力大，經(jīng)常出現(xiàn)裂紋，造成筒體漏礦甩礦，礦漿竄入齒輪傳動(dòng)部位，造成潤滑條件變差，齒輪急劇磨損，使用壽命急劇縮短，球磨機(jī)故障頻發(fā)。因此，可以老虎去掉一個(gè)入孔門，去掉靠近大齒圈處及排礦端出的入孔門。入孔門的作用就是在系列停車鑲襯板時(shí)進(jìn)入和襯板的通道，由于包鋼選礦廠長球筒體使用在二次磨機(jī)，為溢流型球磨機(jī)，而且襯板為磁性襯板，可以從球磨機(jī)筒體排礦口進(jìn)入和進(jìn)磁性襯板。因此去掉一個(gè)入孔門后不會(huì)影響進(jìn)入和進(jìn)襯板。

去掉靠近大齒圈處及排礦端出的入孔門的筒體結(jié)構(gòu)見圖2。

3、效益評(píng)價(jià)

經(jīng)過圖紙改進(jìn)，訂貨后，安裝使用到五系列二次球磨機(jī)上，經(jīng)實(shí)際證明：延長了長筒球磨機(jī)筒體的使用壽命，由原來的5年大修更換一次，延長到10年大修更換一次。齒輪副不會(huì)因筒體漏礦，進(jìn)礦而縮短壽命，可由原來的3個(gè)月延長到8個(gè)月。大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。而且此項(xiàng)改進(jìn)不會(huì)對(duì)球磨機(jī)生產(chǎn)指標(biāo)有任何影響。

按照包鋼選礦廠1-9系列及再磨二系統(tǒng)共計(jì)14臺(tái)長筒球磨機(jī)計(jì)算，10年可以少換9個(gè)筒體，一年可少換1個(gè)筒體組立件。每個(gè)長球磨機(jī)筒體組立件單價(jià)130萬元，每個(gè)小齒輪組立件單價(jià)5萬元，一年可少換5個(gè)小齒輪，因此每年可創(chuàng)經(jīng)濟(jì)效益為：130萬元+5×5萬元=155萬元。

4、結(jié)束語

通過對(duì)筒體結(jié)構(gòu)的分析，查出故障頻發(fā)的原因，經(jīng)過改造后降低了筒體故障的頻率，提高了設(shè)備運(yùn)行的周期，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

相關(guān)設(shè)備：球磨機(jī)、節(jié)能球磨機(jī)、立式螺旋攪拌磨。