矿山磨机筒端断裂修复

符世旭　李贵全

1 磨机筒体筒端断裂故障

球磨机在化肥厂、水泥厂和矿山使用一定年限后，有些会出现筒体、筒端断裂，后称筒端断裂。具体断裂位置如图l所示的①或②虚线处，其裂缝距筒体近端为45～55mm，且①处断裂的居多。

2 筒端断裂原因分析

2.1 从磨机筒体筒端结构看，目前有图2、图3、图4三种结构，即厚δ的端盖与厚δ的筒体钢板的焊接结构。

图2、图3所示的结构中，辅焊缝的施焊极易产生咬边，咬边位置大多为图2和图3中虚线位置。从几次球磨机筒端断裂故障看，断裂位置正好是咬边位置。

图4所示的结构中将厚δ的端盖与厚δ，筒体钢板拼焊过渡为等厚板（厚为δ），这样不但减少了焊缝数量，还从根本上解决了辅焊缝的施焊条件，从而避免辅焊缝的咬边现象，也就从结构上减小了故障率。

2.2 从球磨机筒体整体结构看，出料端焊缝相对集中（厚δ的端盖与厚δ的筒体钢板焊缝，大齿轮连接法兰与厚δ的筒体钢板焊缝），导致焊接应力集中。

2.3 从磨机筒体的制造工艺上看一些制造厂对磨机筒体焊缝既不作探伤检查，也不进行退火处理。这样即便焊缝内部存在缺陷也不能被发现，同时焊接应力还未消除磨机筒体就被组装出厂。

以上因素可能导致球磨机运转不久后产生筒端断裂故障。其中最主要的是图2和图3所示的结构存在着筒端断裂隐患，因其辅焊缝存在着难以避免的咬边现象，其大大消弱了厚δ的磨机简体钢板强度。从不完全统计的几次筒端断裂故障看，磨机筒端结构都为图2和图3的结构，且焊缝存在不同程度的咬边，咬边连续长度最长的达300mm（弧长），咬边深度达0.5～1.5mm。

3 修复方法

3.1 扳动磨机，使裂缝的中间点置于正上方，靠磨机自重使裂缝充分复原。

3.2 拆除磨机断裂端端衬板，在出料端把扬料板一起拆除；清除断裂部位内外及裂缝内杂物（不需倒置磨内物料，只需将磨端的物料和研磨体掏开适当空间即可）。

3.3 用碳弧气刨或气割从外面割开全部裂缝成图5所示的主焊缝坡口。

3.4 焊补外焊缝，即图5所示的主焊缝。顺序为：由裂缝中间点（筒体正上方）往两边施焊，焊完第1道后清除焊皮及飞溅物后再焊第2道直到焊满。

3.5 用角向磨光机适当打磨裂缝位置筒端内部裂缝及旧的辅焊缝，旧的辅焊缝可适当磨薄。

3.6 焊补内焊缝，即图5所示的辅焊缝，此时为了方便焊接可将裂缝中间点转到正下方施焊。

焊完内外两焊缝，待其冷却后便可装上拆下的另件投入运转。

4 修复方法的可靠性分析

4.1 球磨机筒端断裂后其筒体焊缝已失效，焊接应力已消除，这样便可把球磨机筒端看作以裂缝（图2和图3中虚线）为界的两个整体，即图5所示结构。

4.2 修复后球磨机筒端结构（图5的结构）与图4结构的机理是一致的。

故修复是可靠的，且用此法修复磨机筒端断裂故障时间短，只需一周，所以也是可取的。

5 球磨机筒端断裂故障实例

5.1 保山市水泥厂φ3.0mm球磨机运转3年后发生筒端断裂，断裂位置为图中②虚线位置，裂缝长度为磨机简体周长的即1.4m。

5.2 东川洪富复合肥厂φ3.2mm球磨机使用4年半后发生筒端断裂故障，断裂位置为图1中①虚线位置。

5.3 沾益φ2.4m湿法球磨机使用5年后发生筒端断裂故障：断裂位置同倒（2），裂缝实际长度约为磨机筒体周长的 ，裂缝中间点转到正下方时裂缝宽度约为5mm。

5.4 贵州红果水泥厂φ2.6m球磨机使用5年后产生筒端断裂故障，断裂位置同例（2），裂缝实际长度约为磨机筒体周长的。

以上4个例子中磨机筒体筒端结构都为图2所示的结构。用上述方法修复后继续使用运转正常。

值得一提的是上述故障不是一时产生的，而是由小裂纹慢慢演变为大裂缝的。由于出料端即图1中①处时常盖着一层厚厚的油污，致使故障初期进料端（图1中②处）不易觉察，一直到裂缝不断扩大致使磨机运转异常（磨音异常）时停磨检查才能发现。

为此磨机制造厂应对球磨机筒体筒端结构进行研究和改进，从根本上减小故障率。作为磨机操作工和设备管理人员也应加强设备管理，以便在故障早期发现故障。