过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
文章来源:江苏菲尼克斯机械有限公司 作者:菲尼克斯机械 时间:2020-07-29 18:57 点击次数:百度搜索更多内容
在原矿的开采、铲装、运输和加工过程中总会混入大小不一、形式各异的铁物,且利用现有除铁器和金属探测器难以有效去除,特别是在强磁性矿物的破碎工序中除铁更是困难,这些铁物随原矿一起进入圆锥破容易造成过铁现象。本文通过案例分享过铁对圆锥破的损伤以及采取的处理措施。
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
 
某选矿厂破碎系统采用三段一闭路破碎流程,主要是将0~1000mm的钒钛磁铁矿破碎至小于12mm含量至少95%的原矿,中破配置圆锥破碎机,前面各安装1台盘式电磁除铁器;细破3台圆锥破碎机,前面各转一台带式电磁除铁器。
1.过铁对圆锥破的损伤
1.1 动锥衬板裂纹
圆锥破碎机频繁过铁容易造成破碎机动、定锥衬板裂纹,从而缩短衬板使用寿命,增加备件消耗。动锥衬板裂纹如图1所示。
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图1 动锥衬板裂纹
1.2 损伤上、下架体止口配合面
 
圆锥破过铁容易造成上、下架体连接螺栓松动或剪断,导致上、下架体锥形接触面发生相对运动,损伤止口。当止口磨损造成上下架体问隙配合后,圆锥破将无法正常运行,只有外委修复后才能重新使用。
 
动锥衬板裂纹如图2所示,上、下架体止口配合面磨损如图3所示。
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图2 动锥衬板裂纹
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图3 上、下架体止口配合面磨损
1.3 偏心组件及止推轴承损伤
 
圆锥破破碎机过铁极易造成主轴与偏心铜套形成钢性嚣接触,相互摩擦,止推轴承错位运行,而导致偏心铜套、偏心衬套、下架体衬套和止推轴承烧损事故。
 
偏心铜套烧损如图4所示,下架体衬套烧损如图5所示。
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图4 偏心铜套烧损
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图5 下架体衬套烧损
1.4 上架体中心孔磨损、裂纹
 
圆锥破过铁容易造成上架体衬套固定螺栓被剪断、上架体衬套松动、裂纹,导致上架体中心孔磨损或裂纹,以致上架体无法使用。上架体衬套裂纹如图6所示,上架体中心孔裂纹如图7所示。
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图6 上架体衬套裂纹
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图7 上架体中心孔裂纹
1.5 传动齿轮损伤
 
圆锥破过铁瞬间传动齿轮啮合受到冲击,易造成打齿。大齿轮损伤如图8所示,小齿轮损伤如图9所示。
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图8 大齿轮损伤
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图9 小齿轮损伤
1.6 主轴横断及躯体裂纹
 
圆锥破过铁瞬间,运行功率、压力急剧升高,排矿口放大,若铁物尺寸较大(如大块钻头、牙尖、条形衬板等)卡在破碎腔内不能自行排出,在持续的高功率和高压力下极易造成主轴横断及躯体裂纹。主轴躯体损伤如图10所示,主轴上部横断如图11所示。
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图10 主轴躯体损伤
 
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图11 主轴上部横断
 
2.圆锥破碎机过铁处理措施
2.1 过铁后快速检查设备
 
圆锥破运转过程中突然发出“咚咚咚”的金属撞击声、运行压力急剧升高或排矿口突然放大,表明圆锥破碎机发生了过铁,必须立即组织系统捡铁,防止细破循环过铁,同时快速检查破碎机。
 
(1)快速通过显示屏检查圆锥破碎机功率、压力、油温及排矿口等运行参数是否正常;
 
(2)快速检查上、下架体连接螺栓及止口有无松动;
 
(3)快速检查油管有无泄漏,油箱仪表系统及自动控制系统有无报警信号;
 
(4)停机检查安全联轴器剪切管有无剪断或位移;
 
(5)圆锥破因过铁停机,必须检查剪切管是否完好,查看破碎腔铁物是否排出,严禁立即重启,防止造成安全联轴器抱轴。
 
2.2 改进圆锥破碎机主润滑油温度保护系统
 
当圆锥破碎机过铁时主轴受铁物挤压而偏斜,继续运转极易造成主润滑油温升高。该案例中圆锥破油温保护原理为:当主润滑回油达到53℃时,发出报警(只在显示屏上显示,无声、光等信号提示,岗位不易察觉);当油温达到63℃时,破碎机自动保护停机。
 
根据实践经验,当回油温度达到52℃时就会造成圆锥破偏心铜套、偏心衬套、下架体衬套、止推轴承及主轴不同程度的龟裂和烧损。
 
对此,经过多次试验性改进,确定了最终改进方案:
 
一是将圆锥破主润滑油温保护报警值下调至49℃;
 
二是增加给料输送带连锁装置,当油温达到49℃时,自动停止给料输送带,破碎机空转,若油温持续180S高于49℃,破碎机将自动保护停机;
 
三是在岗位操作室内安装了声光报警器,当回油温度达到49℃时,报警灯闪烁,并发出清脆响亮的报警声,破碎,及时提醒岗位采取相应操作。改进后,5台破碎机偏心铜套、偏心衬套、下架体衬套及止推轴承消耗数量较改进前降低70%左右。
 
2.3 优化破碎机油温突然升高的操作方法
 
当圆锥破过较大尺寸铁物时,主轴和铜套发生硬摩擦,主润滑油温将从正常的45℃左右急速上升至48℃以上,此时必须立即采取以下操作:
 
(1)手动停止给料输送带,让圆锥破碎机空负荷运行,达到速降主润滑油温的目的;
 
(2)手动来回升高、降低主轴,使主轴与下架体铜套的硬接触点分离,避免油温继续升高;
 
(3)当油温降低至46℃时,停止主轴电动机,让油温快速降低至43℃以下;
 
(4)圆锥破碎机因油温高停机3-5min后,再次启动主电动机,空转破碎机,避免偏心铜套、偏心衬套及下架体衬套在高油温下发生粘连,抱死;
 
(5)当油温降低至43℃以下后,连续空转破碎机8~10min,若油温低于45℃,则恢复正常生产,如果油温仍高于48℃,则继续重复2-4步骤操作。
 
2.4 下调圆锥破碎机过铁压力保护值
 
圆锥破安全联轴器上设有剪切管,当破碎机过铁时剪切管被剪断,立即停止主电动机,保护破碎机。其设计压力保护值为95-100MPa,但实践表明,破碎机过铁后,剪切管被剪断的概率非常小,起不到过铁保护作用,且容易造成安全联轴器抱轴、打齿等事故。
 
根据调试经验,将中、细破的压力设定值固定为:中破调至68~70MPa,细破调至78~80MPa。这样既能起到过铁保护作用,又能确保设备在正常负荷下运行。
 
2.5 下调细碎圆锥破碎机负荷运行功率、压力释放值
 
细碎圆锥破碎机主电动机功率为750kW,初装时,负荷运行功率、压力释放值分别为700kW和7.0MPa。
 
在日常运行中,排矿口设置为18-21mm,正常运行功率为500~580kW、压力为5.0~5.8MPa;当圆锥破过铁时,瞬间运行功率达650~800kW、压力达6.5-10MPa。
 
后来将负荷运行功率、压力释放值分别下调至600kW和6.0MPa,动、定锥衬板使用寿命明显延长,且主轴躯体未有明显磨损。
 
2.6 优化上架体衬套安装方法
 
上架体衬套安装在中心孔内,由8颗高强度螺栓固定在中心孔法兰上,在圆锥破过铁时,上架体衬套固定螺栓容易被剪断而造成衬套松动磨损上架体中心孔。
 
为此,在发现上架体中心孔磨损后,为确保上臂架衬套安装牢固,先在上架体衬套与中心孔接触面上涂抹工业修补剂再进行安装,螺栓紧固后,最后再在上臂架衬套与中心孔内壁问焊接加强肋加以固定,避免过铁造成破碎机臂架衬套松动而导致设备事故。
 
上架体衬套外表面涂抹修补剂如图12所示,焊接加固肋板如图13所示。
过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图12 上架体衬套外表面涂抹修补剂

过铁对圆锥破的损伤及采取的处理措施
图13 上架体衬套焊接加固肋板
 
通过加强圆锥破破碎机过铁保护,破碎机运行更加稳定,运行效率得到提高,极大地降低了破碎机备件消耗和使用成本。
 
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