圓錐破碎機(jī)礦倉(cāng)漏斗襯板的改進(jìn)

蔣建明，王 剛，譚紅林

（江西銅業(yè)集團(tuán)有限公司 德興銅礦，江西 德興 334224）

1 引言

德興銅礦二期碎礦工段是泗洲廠主要生產(chǎn)工段，全段共有10臺(tái)圓錐破碎機(jī)（其中3臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)型，7臺(tái)短頭型）承擔(dān)全廠一半以上的生產(chǎn)任務(wù)。圓錐的完好率、可開(kāi)動(dòng)率將直接關(guān)系到全廠生產(chǎn)任務(wù)的完成與否。近年來(lái)，隨著不斷的深化改革，快速高效的發(fā)展和建設(shè)國(guó)內(nèi)同類型一流選礦廠的工作推進(jìn)，如何提高設(shè)備管理水平，降低備件費(fèi)用，同時(shí)降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，也就成為全廠當(dāng)前的重點(diǎn)工作。由于生產(chǎn)任務(wù)的加重，標(biāo)準(zhǔn)型圓錐破碎機(jī)每年更換礦倉(cāng)［1］漏斗襯板的次數(shù)日趨增多，嚴(yán)重制約了生產(chǎn)，為解決這一難題，對(duì)圓錐破碎機(jī)礦倉(cāng)漏斗襯板進(jìn)行了改進(jìn)。

2 存在的問(wèn)題

在生產(chǎn)及檢修過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)漏斗襯板存在以下問(wèn)題：

（1）襯板更換頻繁，制約連續(xù)生產(chǎn)。礦倉(cāng)漏斗襯板采用50mm厚的16Mn鋼板，磨損較快，平均更換周期不足3個(gè)月。襯板更換前需將礦倉(cāng)清空，因此頻繁地更換襯板不僅增加了檢修勞動(dòng)強(qiáng)度，還無(wú)法保證圓錐的可開(kāi)動(dòng)率。

（2）檢修效率低，存在安全隱患。漏斗襯板用沉頭螺栓逐塊安裝于漏斗四周的墻壁上。漏斗長(zhǎng)寬高為1420mm×870mm×1350mm，作業(yè)空間較小，員工檢修不方便，影響檢修效率，且存在一定的安全隱患。

（3）磨損后的襯板極易掉落隨礦石進(jìn)入圓錐破碎機(jī)內(nèi)，若點(diǎn)檢不及時(shí)，則會(huì)導(dǎo)致圓錐過(guò)鐵，易造成圓錐襯板破損，影響圓錐生產(chǎn)。

3 原因分析

3.1 礦石硬度高

通過(guò)對(duì)礦石的研究分析［2］，泗洲選礦廠的斑巖銅普氏硬度系數(shù)f=10～12，屬于較堅(jiān)固的巖石類型，由于礦石硬度較高，礦石粒度在300mm以下，礦石經(jīng)粗破后形狀各異，加速了漏斗襯板的磨損。

3.2 襯板材質(zhì)不耐磨

現(xiàn)使用的礦倉(cāng)漏斗襯板為16Mn鋼板，硬度約為14HRC，具有良好的綜合性能和焊接性能。由于受當(dāng)前的安裝方式所限，漏斗襯板需與沉頭螺栓焊接固定于漏斗上，故僅僅考慮其焊接性能的因素，材質(zhì)選擇沒(méi)有問(wèn)題。但由于材質(zhì)硬度過(guò)低，大大影響了其耐磨性，導(dǎo)致襯板使用周期僅為2～3月。

3.3 襯板結(jié)構(gòu)不合理

目前襯板結(jié)構(gòu)如圖1所示，安裝采用單塊焊接安裝，即將襯板逐塊用沉頭螺栓固定在漏斗上，然后用電焊將螺栓與襯板焊死。這種方式雖然較為簡(jiǎn)單，但是在襯板更換前，必須先利用氣割將舊襯板割掉，然后才能安裝新襯板，更換襯板時(shí)間較長(zhǎng)，檢修強(qiáng)度也比較大。漏斗空間較小，檢修空間受限，檢修人員在漏斗內(nèi)部檢修存在一定的安全隱患。

圖1 原用漏斗襯板實(shí)物圖

4 改造方案的設(shè)計(jì)

由于礦石性質(zhì)及漏斗大小、形狀屬于客觀因素，不可改變，因此選擇通過(guò)改變襯板材質(zhì)［3］達(dá)到延長(zhǎng)襯板使用壽命，安裝簡(jiǎn)便的目的。

4.1 改進(jìn)襯板材質(zhì)

針對(duì)漏斗襯板材料不耐磨的問(wèn)題，選用高鉻鑄鋼［4］作為襯板材料。高鉻鑄鋼中具有高硬度的馬氏體機(jī)體，強(qiáng)有力地支承碳化物顆粒，避免了工作過(guò)程中碳化物從磨損表面脫落，從而保證了材料的高抗磨性，對(duì)比原襯板的16Mn鋼板，襯板的耐磨性有了巨大的提高。

表1 16Mn鋼與高鉻鑄鋼成分及性能對(duì)比表

從表1中，我們發(fā)現(xiàn)高鉻鑄鋼對(duì)比16Mn鋼硬度有了大幅的提高，而且沖擊韌性也不比16Mn鋼差，因此，高鉻鑄鋼的耐磨性［5］較16Mn也有了巨大改善。

4.2 改進(jìn)襯板結(jié)構(gòu)

為解決襯板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理的問(wèn)題，根據(jù)礦倉(cāng)內(nèi)部構(gòu)造，對(duì)襯板結(jié)構(gòu)進(jìn)行以下改進(jìn)：

（1）將漏斗襯板改進(jìn)為整體式襯板，如圖2所示，便于一次性安裝在漏斗內(nèi)。整個(gè)襯板尺寸：長(zhǎng)為1390mm，寬為840mm，高為1570mm，厚度為60mm。襯板四周與漏斗四周留有15mm間隙，便于以后的拆裝。

圖2 改進(jìn)后漏斗襯板實(shí)物圖

（2）在漏斗頂端增加一圈法蘭邊。有了一圈法蘭后，整個(gè)襯板可直接吊裝安置于礦倉(cāng)漏斗上，無(wú)需再用螺栓固定，也可防止襯板掉落。

（3）漏斗襯板高出法蘭邊150mm，并在法蘭邊上下加上加強(qiáng)筋。改進(jìn)后，漏斗襯板強(qiáng)度得到加強(qiáng)，并且在生產(chǎn)過(guò)程中，高出法蘭邊的那一段襯板容易形成死角，緩沖礦石對(duì)襯板的沖擊，減少襯板的磨損。

5 改造效果

（1）通過(guò)對(duì)礦倉(cāng)漏斗襯板的改造，襯板厚度由原來(lái)的50mm改為60mm，使用壽命大大增加，由原來(lái)的2～3月延長(zhǎng)到3～4年，節(jié)約了清挖礦倉(cāng)、切割和焊接的人工成本。

（2）圓錐破碎機(jī)可開(kāi)動(dòng)率由原來(lái)的98.49%提高至99.5%以上，保障了圓錐破碎機(jī)的正常運(yùn)行。

（3）大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度［6］，提高了員工的檢修效率。

（4）降低了員工檢修的安全隱患。