王忠亮，楊李

（鶴慶北衙礦業(yè)有限公司，云南 大理 671507）

1 實施背景

要保證球磨機正常高效運轉(zhuǎn)，有一個設(shè)計合理、運行可靠、能按生產(chǎn)工藝要求均衡，定量給料的給料系統(tǒng)至關(guān)重要。某2000t/d 黃金選礦廠Φ3.8m×6.2m 溢流型球磨機為臥式筒形旋轉(zhuǎn)裝置，外沿齒輪傳動，兩倉，格子型球磨機。物料由進料裝置經(jīng)入料中空軸螺旋均勻地進入磨機前列倉，該倉內(nèi)有階梯襯板或波紋襯板，內(nèi)裝不同規(guī)格鋼球，筒體轉(zhuǎn)動產(chǎn)生離心力將鋼球帶到一定高度后落下，對物料產(chǎn)生重擊和研磨作用。物料在前列倉達到粗磨后，經(jīng)單層隔倉板進入第二倉，該倉內(nèi)鑲有平襯板，內(nèi)有鋼球，將物料進一步研磨。粉狀物通過卸料算板排出，完成粉磨作業(yè)。設(shè)計額定產(chǎn)能2000t/d，最大峰值可達2600t/d。

該球磨機原給料系統(tǒng)為溜槽式進料箱“箱體溜槽式+喂料管”形式：溜槽式進料箱為物料（旋流器底流礦漿）和磨礦介質(zhì)（鋼球/鋼鍛）的入口，物料和磨礦介質(zhì)的正常通過輸送溜槽來到喂料管再進入磨機內(nèi)部，最終實現(xiàn)粉磨過程。溜槽式進料箱給料系統(tǒng)如圖1 所示。

圖1 溜槽式進料箱給料系統(tǒng)

但該套溜槽式進料箱給料系統(tǒng)的進料箱底部為斜底，物料進入后會對箱體底部造成沖刷和磨損，為了保證壽命，底部需加襯50 ～80mm 厚的高錳鋼襯板（螺栓固定），一側(cè)設(shè)置檢修窗口定期更換襯板。輸送溜槽也需在底部易磨損區(qū)域加襯50 ～80mm 厚的高錳鋼襯板（螺栓固定），并設(shè)置檢修窗口，需要定期更換襯板并對溜槽進行維護，維護不及時會造成漏漿，礦漿泄漏至磨機進料端軸瓦座造成潤滑油污染、報廢，每2 月需進行1 次維護（局部檢修需12h），每半年需進行1 次大檢修（整體檢修，需2 天）。而且因溜槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溜槽與喂料管銜接處存在不規(guī)則夾角，因喂料管需保持水平安裝，為防止夾角處產(chǎn)生堵塞，對喂料管的長度有直接要求，所以從喂料管給入磨機的物料和磨礦介質(zhì)落點均在磨機進料襯套上，對進料襯套造成連續(xù)磨損，襯套使用壽命有限，約5 年需更1 次?？傮w來說該套溜槽式進料箱給料系統(tǒng)故障率高、維護量大，不僅增加生產(chǎn)維修成本，而且對生產(chǎn)系統(tǒng)的平穩(wěn)運行有嚴重安全隱患。

2 設(shè)計與應(yīng)用

本應(yīng)用目的是通過設(shè)計一種自緩沖便捷型聯(lián)合給料裝置，解決實施背景中的問題。

球磨機自緩沖便捷型聯(lián)合給料裝置，采用“自緩沖箱+一體式內(nèi)襯彎頭+加長喂料管”結(jié)構(gòu)形式，摒棄原有的“箱體溜槽式+喂料管”或“箱體溜槽式+拼接彎頭+喂料管”2 種結(jié)構(gòu)形式。本項目所研究的球磨機自緩沖便捷型聯(lián)合給料裝置巧妙利用物料的自緩沖避免物料對緩沖箱的磨損實現(xiàn)免維護，且物料經(jīng)緩沖箱緩沖釋放物料的速度沖擊能量，大幅減輕物料對下游通道的磨損，一體式內(nèi)襯聚氨酯彎頭結(jié)構(gòu)簡單，更換便捷，形成的物料通道更光滑，進一步減輕磨損，內(nèi)襯彎頭壽命可達3年以上，且可在2h 內(nèi)完成1 次維護，加長喂料管將物料送到球磨機筒體內(nèi)部，避開對進料襯套的磨損，進料襯套可永久使用。大幅減少維護頻次、減輕維護量、縮短維護時間，減少設(shè)備故障率及停機維護時間，提高生產(chǎn)作業(yè)率，實現(xiàn)降本增效。

2.1 該應(yīng)用主要部件設(shè)計

（1）自緩沖箱

箱體為長方體，分為緩沖區(qū)和溢流區(qū)，在箱體中上部開設(shè)外凸式溢流口作為物料通道，保證緩沖高度在500～1000mm，緩沖區(qū)始終維持一定液位和料層厚度，物料進入緩沖箱實現(xiàn)自緩沖，不對箱體造成沖刷和磨損，磨礦介質(zhì)從溢流口添加，避開緩沖箱。如圖2 所示。

圖2 自緩沖箱

（2）一體式內(nèi)襯彎頭

設(shè)計為2 個反向連接的45°彎頭加1 個90°彎頭，與緩沖箱溢流口底部連接，彎頭采用一體式?jīng)_壓彎頭，且內(nèi)襯分子量需大于350 萬，厚10mm；彎頭選用Φ426X12mm 無縫彎頭；彎頭法蘭為DN400、1.6MPa，一端為活動法蘭。如圖3 所示。

圖3 一體式內(nèi)襯彎頭

（3）加長喂料管

可通過延長喂料管使物料和磨礦介質(zhì)落點避開進料襯套直接給入磨機筒體內(nèi)部，由此不對進料襯套造成連續(xù)磨損，襯套可長期使用，實現(xiàn)免維護，減少檢修時間和維修成本。

2.2 該應(yīng)用實際場景設(shè)計

采用“自緩沖箱+一體式內(nèi)襯彎頭+加長喂料管”結(jié)構(gòu)形式，摒棄原有的“箱體溜槽式+喂料管”或“箱體溜槽式+拼接彎頭+喂料管2 種結(jié)構(gòu)形式。如圖4 所示。

圖4 自緩沖便捷型聯(lián)合給料裝置

2.3 該應(yīng)用設(shè)計要點

給料裝置應(yīng)以滿足生產(chǎn)工藝要求、工作穩(wěn)定可靠、安裝維修方便為前提，根據(jù)物料特性、工作條件等綜合考慮。保證給料系統(tǒng)正常工作，自緩沖箱與一體式內(nèi)襯彎頭合理配置，正確設(shè)計彎頭的角度、形狀和結(jié)構(gòu)十分重要。

（1）磨礦介質(zhì)料倉下口要安裝閘板，停車或檢修時關(guān)死，保證安全，方便檢修。

（2）保證自緩沖箱緩沖高度在500 ～1000mm，且溢流口形狀應(yīng)有利于排料。

（3）一體式內(nèi)襯彎頭設(shè)計為2 個反向連接的45°彎頭加1 個90°彎頭，彎頭選用Φ426X12mm 無縫彎頭，內(nèi)襯10 ～20mm 聚氨酯（或耐磨橡膠）；彎頭法蘭為DN400、1.6MPa，一端為活動法蘭。

2.4 結(jié)構(gòu)原理及創(chuàng)新點

（1）自緩沖箱取代原溜槽式進料箱，實現(xiàn)免維護

原溜槽式進料箱為物料（旋流器底流礦漿）和磨礦介質(zhì)（鋼球/鋼鍛）的入口，為物料和磨礦介質(zhì)的正常通過，底部為斜底，為了保證壽命，底部需加襯50 ～80mm 厚的高錳鋼襯板（螺栓固定），一側(cè)設(shè)置檢修窗口定期更換襯板。本項目設(shè)計為自緩沖箱，箱體為長方體，分為緩沖區(qū)和溢流區(qū)，在箱體中上部開設(shè)外凸式溢流口作為物料通道，保證緩沖高度在500 ～1000mm，緩沖區(qū)始終維持一定液位和料層厚度，物料進入緩沖箱實現(xiàn)自緩沖，不對箱體造成沖刷和磨損，磨礦介質(zhì)從溢流口添加，避開緩沖箱。由此，緩沖箱不再受物料和磨礦介質(zhì)的沖刷、沖擊和磨損，由物料進行自緩沖，緩沖箱即可實現(xiàn)免維護長期使用。（2）一體式內(nèi)襯彎頭結(jié)構(gòu)簡單，方便維護、壽命長原輸送溜槽需在底部易磨損區(qū)域加襯50 ～80mm 厚的高錳鋼襯板（螺栓固定），并設(shè)置檢修窗口，定期更換襯板并對溜槽進行維護，維護不及時會造成漏漿，礦漿泄漏至磨機進料端軸瓦座造成潤滑油污染、報廢。本項目將其設(shè)計為2 個反向連接的45°彎頭加1 個90°彎頭，與緩沖箱溢流口底部連接，彎頭采用一體式?jīng)_壓彎頭，內(nèi)襯10 ～20mm 聚氨酯（或耐磨橡膠），壽命可達2 ～3年，結(jié)構(gòu)簡單、故障率低，且采用法蘭連接，更換方便。

（3）加長喂料管使磨機襯套實現(xiàn)免維護

原結(jié)構(gòu)因溜槽結(jié)構(gòu)復(fù)雜，溜槽與喂料管銜接處存在不規(guī)則夾角，因喂料管需保持水平安裝，為防止夾角處產(chǎn)生堵塞，對喂料管的長度有直接要求，所以從喂料管給入磨機的物料和磨礦介質(zhì)落點均在磨機進料襯套上，對進料襯套造成連續(xù)磨損，襯套使用壽命有限，約5 年需更換1 次。本項目將輸送通道改為內(nèi)襯彎頭，彎頭內(nèi)壁光滑平整，且與喂料管的連接實現(xiàn)平滑過度，不會因夾角造成堵塞，可通過延長喂料管使物料和磨礦介質(zhì)落點避開進料襯套直接給入磨機筒體內(nèi)部，由此不對進料襯套造成連續(xù)磨損，襯套可長期使用，實現(xiàn)免維護，減少檢修時間和維修成本。

3 實施效果

球磨機自緩沖便捷型聯(lián)合給料裝置，通過采用“自緩沖箱+一體式內(nèi)襯彎頭+加長喂料管”結(jié)構(gòu)形式，摒棄原有的“箱體溜槽式+喂料管”或“箱體溜槽式+拼接彎頭+喂料管2 種結(jié)構(gòu)形式。徹底全面解決了球磨機溜槽式進料裝置故障率高、維護成本高的問題，提升設(shè)備可靠性，降低故障率和維護成本，減少設(shè)備停機，提高生產(chǎn)作業(yè)率，為同行和同類問題提供成熟的解決方案，達到降本增效。

3.1 項目實施前

（1）給料裝置每2 月需進行1 次維護（更換襯板、修補局部磨損區(qū)域），檢修時間為12 ～16h，維修成本約2 萬元。

（2）每半年需進行1 次大檢修（更換襯板、箱體）檢修時間約48h，維修成本約4 萬元，若維修不及時易造成礦漿泄漏至磨機進料端中空軸軸瓦座內(nèi)，污染潤滑油，需緊急停機更換潤滑油，停機12h，潤滑油更換成本約2.5 萬元。

（3）球磨機進料襯套有持續(xù)磨損，襯套使用壽命約5 年，更換1 次需停機48h，更換成本約16 萬元。

3.2 項目實施后

（1）自緩沖箱實現(xiàn)免維護，可長久使用。

（2）一體式內(nèi)襯彎頭結(jié)構(gòu)簡單，壽命可達3 年，每年對喂料管進行檢查維護即可，可在2h 內(nèi)完成，成本約0.2 萬元。

（3）延長喂料管使進料襯套可永久使用，裝置整體大修周期提升至3 年，大修更換1 次可在8h 內(nèi)完成，成本約1.6 萬元。維護成本和停機時間大幅下降，降本增效的效果顯著。

該給料裝置， 已在鶴慶北衙礦業(yè)有限公司Φ3.8m×6.2m 溢流型球磨機得以成功應(yīng)用，原裝置通常采用“箱體溜槽式+喂料管”形式，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高、維護量大，每2 月需進行1 次維護（局部檢修，需12h），每半年需進行1 次大檢修（整體檢修，需2 天），且物料會對球磨機進料襯套造成磨損，進料襯套使用壽命約5 年。本項目所研究的球磨機自緩沖便捷型聯(lián)合給料裝置采用“自緩沖箱+一體式內(nèi)襯彎頭+加長喂料管”結(jié)構(gòu)形式，巧妙利用物料的自緩沖避免物料對緩沖箱的磨損，實現(xiàn)免維護，且物料經(jīng)緩沖箱緩沖釋放物料的速度沖擊能量，大幅減輕物料對下游通道的磨損，一體式內(nèi)襯聚氨酯彎頭結(jié)構(gòu)簡單、更換便捷，物料通道更光滑，進一步減輕磨損，內(nèi)襯彎頭壽命可達3 年以上，且可在2h 內(nèi)完成1 次維護，加長管將物料送到球磨機筒體內(nèi)部，避開對進料襯套的磨損，進料襯套可永久使用。給料裝置整體維護周期由2 月提升至3 年以上，維護時間縮短、維護工作量減少，減少設(shè)備故障率及停機時間，提高生產(chǎn)作業(yè)率，實現(xiàn)降本增效。