分级机上轴头在柏泉铁矿的应用

2019-03-22陈建方李广川马明楠

科技与创新 2019年5期

陈建方，李广川，马明楠

分级机上轴头在柏泉铁矿的应用

陈建方，李广川，马明楠

（河北钢铁集团矿业有限公司矿山新事业分公司，河北唐山 063700）

柏泉铁矿生产的铁精粉和磷精粉离不开选二作业区分级机的粒度分级，但是分级机左旋上轴头频繁发生故障，降低了设备作业率和两种产品产量。通过对上轴头结构进行改造，实现了左旋分级机连续运转，提高了设备作业率，增加了两种产品产量，降低了劳动强度，获得了可观的经济效益。

柏泉铁矿；分级机；上轴头；经济效益

1 引言

承德柏泉铁矿位于承德市平泉市西5 km的平泉镇二道河子村，是平泉市唯一一座国有矿山，2006-04建成投产，2013-04被确定为第三批国家级绿色矿山试点单位，生产铁精粉和磷精粉。铁精粉为炼铁的主要原料；磷精粉有适量的稀土等适合农作物生长所必需的微量元素，是制作化肥磷酸一铵和磷酸二铵、饲料添加剂磷酸氢钙的优质原料。

2 分级机改造之前的现状

柏泉铁矿选二作业区的分级机在选矿流程中对矿浆进行粒度分级，保证选铁和选磷的工艺指标，然而在实际生产过程中，分级机2FG-30型为了控制分矿浓度，靠近入磨侧的左旋分级机上轴头在使用过程中经常性脱落。主要原因在于设计产能由160 t/h增加到目前的185 t/h，造成左旋返砂量加大，运转过程中整体返砂量超过了大叶片，引起上轴头负荷压力加大，造成左旋脱落。为了保证产能提高后分级机的运转稳定，我们在上轴头部位做了相关的数据计算和实际试验改造，最终成功应用在选二作业区三个系列的3台套左旋分级机上，实现了分级机长周期运转，设备作业率显著提高，保证了铁精粉和磷精粉两种产品稳定生产，达到了双赢的效果。左旋分级机上轴头改造前的结构如图1所示。

图1 左旋分级机上轴头改造前的结构图

在分级机运转过程中分级机上部轴头在可拆卸对盘受到向左侧的压力，可拆卸对盘反作用于轴头轴间向右的压力，造成上部轴头在轴间位置折断，上部轴头由于没有了可拆卸对盘的限制，造成了脱落。现场补救措施：现场更换整套中空轴耽误时间太长，影响设备作业率和铁磷两种产品的产量，因此现场在折断轴头位置焊接十字挡盘加强对可拆卸对盘的限制，但是十字挡盘的直径大于轴承内径，下次不能够拆装轴承，临时补救的方法，只能一次使用，更换的时间为10 h。

3 分级机上轴头改造后的情况

结合现场的实际情况，过负荷的运转导致压力轴承的使用寿命缩短为1个月，在现场补救措施情况下更换轴承时间变长，焊接的十字挡盘需要割断，更换上轴承后再重新焊接；焊接存在焊接变形，压力轴承受力不均匀，也是间接导致轴承使用寿命短的原因。综合上述情况，改造其结构，如图2所示。锁母（内扣）无T型螺纹部分内径尺寸要求加工到180～0.5 mm，轴承规格为51 236.上轴头和锁母（外扣）连接情况为焊接，焊条要求J506焊条，锁母（外扣）内径80 mm，里外全部焊接到折断的轴头上面。

锁母（内扣）没扣部分和上轴头轴承位之间是小于0.5 mm的间隙配合，在径向方向承受了部分载荷，为焊接锁母（外扣）在径向方向分担了部分载荷，保证了焊接的强度；锁母（外扣）和轴头焊接部位在分级机运转过程中承受了轴向载荷，保证轴向强度关键在于锁母（外扣）和轴头的焊接强度上，因此在焊接前、焊接中和焊接后都要做好处理，焊接前做好上轴头的预热和轴头光面处理，中期做好焊条的预热和保温处理，焊接完成后做好上轴头和锁母（外扣）恒温冷却处理，让焊肉均匀受力，防止锁母（外扣）的焊接变形，防止内部焊肉夹渣，保证接触面的连接强度。备母的使用是防止紧固的锁母在运转过程中发生反松现象，该结构的使用，保证了分级机的正常运转，杜绝了轴头脱落的情况发生，而且压力轴承的更换时间由之前的7 h，降低到目前的40 min，显著提高了设备的作业率，达到了降本增效的效果。

图2 结构图

4 两种结构的比较

两种结构比较发现，原结构强度不够，已经不能满足使用要求，原结构维修时间长，更换压力轴承费工、费财、费料；改造后的结构，强度满足使用要求，更换压力轴承方便、快捷，上轴头不发生脱落现象，能够满足需求，更换压力轴承省工、省财、省料。

5 经济效益情况

改造后的效益测算：单台分级机左旋压力轴承使用寿命2个月，更换一次节省时间6.3 h，全年节省时间为37.8 h，三个系列全年节省时间37.8×3=113.4 h。以目前柏泉铁矿原矿185 t/h产量计算，铁精粉单系列产量为14 t/h，磷精粉单系列产量为10 t/h，累计铁精粉能够多生产113.4×14=1 587.6 t/h，磷精粉能够多生产113.4×10=1 134 t/h。按照2018-12柏泉铁矿铁精粉和磷精粉价格测算，改造后铁精粉产值634元/t×1 587.6 t/h=1 006 538.4元，磷精粉产值400元/t×1 134 t/h=453 600元，全年共计多生产两种产品的产值1 006 538.4元+453 600元=1 460 138.4元。

柏泉铁矿生产的成本：铁精粉成本616元/吨×1 587.6 t/h=977 961.6元，磷精粉成本217元/吨×1 134元/吨=246 078元，总成本977 961.6+246 078=1 224 039.6元。

改造后全年的利润为：1 460 138.4－1 224 039.6=236 098.8元。