球磨机进、出料口密封改造

我矿选厂始建于1969年,设计规模为年处理原矿石150万t,经过三十几年的快速发展,目前已形成处理原矿石280万t/a,生产铁精矿120万t/a的规模,两段磨矿共有2736溢流型球磨机6台,球磨机处理量达到3.04t/m3台时、作业率在97%以上,才能满足正常生产,其中任一台球磨机出现故障时,直接影响铁精矿的质量和产量,因此,提高球磨机可开动率,降低其故障是管理球磨机的核心与重点工作。

1、存在问题

2000年以前,球磨机故障率一直偏高,故障集中表现在两个方面,一是带中空轴的磨机端盖磨损快,使用寿命短;二是磨机主轴承普通滑动轴承内因进矿或其它异物而引起“烧瓦”。每次出现故障,更换磨机端盖或刮瓦十分麻烦,给生产带来很大影响。

磨机进、出料端盖,中空轴使用周期短,并最终以磨破形式而失效,以及滑动轴承内进矿或进异物而导致“烧瓦”,都是异常情况。从所出现的球磨机故障特征和磨机进出料口、端盖的装配结构入手,认真分析研究发现,进,出料口与端盖配合面之间存在间隙,有矿浆渗漏。球磨机端盖、中空轴和进出料口各加工尺寸不是十分精确,球磨机两端中空轴承受球磨机的全部重量和载荷,负荷大,球磨机运行一段时间后,中空轴与进、出料口之间的连接螺栓易出现松动和被剪断,造成进、出料口与中空轴产生同轴度误差,从而矿浆从端盖A处沿进、出料口与端盖配合面渗透到中空轴内腔B处,如图1所示。进入到中空轴内腔的矿浆和矿砂在一定的压力下自磨,最终在中空轴被磨破出现小孔,矿浆、矿砂就从小孔直接进入滑动轴承内C处,导致“烧瓦”。

改进前的进、出料口与端盖装配结构示意图

2、改造方案

问题的根源找准后,最初我们有针对性的采取了一些措施。提高球磨机端盖和进、出料口的尺寸加工精度和装配精度,将中空轴与进出料口之间的连接螺栓适当加大,并改用精制螺栓。同时在球磨机端盖更换高锰钢衬板时,将进、出料口与端盖的结合圆端面加焊一整圈,因磨机端盖与高锰钢衬板的装配结构关系制约,每次加焊不能太多、焊缝不能太高。通过以上改进,磨机运行情况有所好转,但不到半年时间,随着焊缝的磨损,又出现漏矿,回到原来状态。球磨机端盖上的高锰钢衬板没有到更换周期时,不会拆卸更换,遮盖了进、出料口与端盖的结合圆端面,因此这期间不可能对该结合圆端面进行二次加焊。

通过积极技术攻关,最终采取对进、出料口进行机械密封的改进方案。该方案简捷、易操作,不存在投资费用,只需对进、出料口的结构进行改进。在进、出料口外表面的适当位置加工一道5×10的环型方槽(如图2),将φ10的橡胶密封条环嵌在方槽内,并用棉线把橡胶密封条的两接头对接紧紧包扎在一起。进、出料口与球磨机端盖装配时,注意方向对准、用力均匀,以免刮伤橡胶密封环。采用机械密封后的进、出料口与端盖装配示意图如图2所示。球磨机运行过程中,当矿浆从进、出料口与端盖的结合圆端面往中空轴内腔方向渗漏时,在橡胶条的密封作用下,可以实现彻底的阻挡,从而矿浆、矿砂等不再进入中空轴和滑动轴承内,很好的保护了磨机端盖、中空轴和主轴承。进、出料口的磨损情况可以日常检查,到了使用周期进行更换,同时更换橡胶密封圈。

改进后的、进出料口与端盖装配结构示意图

3、结论

2000年磨机进、出料口改用橡胶密封前,由于异常进矿等原因,磨机端盖、中空轴使用周期在2年左右,6台磨机每年出现1~2次“烧瓦”现象,备件消耗高、维修费用大、影响生产时间长。2000年下半年对2#、3#球磨机的进、出料口率先进行了橡胶密封改造,四年来球磨机运行状况良好,中空轴内腔无任何矿浆、滑动轴承内清洁干净。现在6台球磨机的进、出料口全部改为该密封结构。依目前的运行情况看,磨机端盖、中空轴可以正常使用8~10年,寿命比改造前提高4~5倍;高温季节对滑动轴承采取强降温等措施后,近两年没有出现球磨机“烧瓦”现象。从周期性更换下来的进、出料口上发现,橡胶密封圈运行年左右,状况仍然良好,密封性能相当可靠。事实表明,采用该方案是非常成功的,彻底解决了球磨机端盖、进出料口长期未解决的漏矿问题,取得了十分理想的效果,显著降低了备件消耗和维修费用,大大改善了设备性能和技术状况,为生产赢得了宝贵的时间,此次进、出料口密封改造,年创效在260万元以上。

相关设备:球磨机棒磨机



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