磨矿装备长效平稳运行施工安装方法的研究与应用

朱 超，张先敏，庄维逊

（云南驰宏锌锗股份有限公司会泽矿业分公司，云南 曲靖 655000）

磨矿装备是金属非金属矿山选矿工艺设备的重要组成部分，磨矿装备的长效稳定运行直接影响着矿山企业的选矿流程及指标，如何降低磨矿装备故障率仍然是多数矿山企业重点研究的方向之一。某矿业公司结合自身情况，针对磨矿装备设备选型、建筑工程质量、施工安装的精度控制展开研究，通过前期对球磨机基础设计及安装方法深入分析与实践，实现球磨机长效稳定运行，达到降低检修维护难度、减少故障率，提高磨矿效率、提升选矿指标的目的。

1 项目背景

某矿业公司选矿厂主要产品为铅精矿、锌精矿、硫精矿，磨矿装备采用I段、II段两段磨矿，I段球磨机规格为QSYT-3254φ3200×5400的溢流型球磨机，I段球磨机已投入使用16年，投产运行之初，处理能力难以达到设计要求。经过多年运行，I段球磨机进出料端盖、筒体磨损严重，球磨机振动增大，大小齿轮啮合难以同时调整到标准范围内，机械故障频繁，运行稳定性差，给生产系统的连续运行带来一定的影响，需要新增一套磨矿装备（III段磨机）与I段形成互补，从而提高磨矿效率、降低运维成本。

2 技术路线

新增磨矿装备应能保障长周期、高效运行，通过对I段球磨机长期运行的摸索与实践，需要在新增球磨机建设前期就做好控制工作，主要从设备的选型、设备基础施工、设备安装精度控制等方面着手，减少因前期设计安装的不合理性，导致后期的故障频发问题带来的影响。

3 技术研究与应用

3.1 选型设计

该公司选矿厂日处理能力为2000t/d，入选矿粒度：12mm以下占比大于95%；出矿粒度：-200目，68%%～72%；出矿浓度：35%～42%。充分考虑原选矿厂破碎段及浮选段处理能力，保持选矿流程1#、2#球磨机正常运行，不影响生产和不改动原选矿厂房的情况下，在1#球磨机旁17m×25m空地上重新安装与选矿厂处理能力相匹配的一台套QSYT-3254Ø3.2m×5.4m湿式格子型球磨机及附属静压润滑系统、电控系统、传动系统、带式输送系统、旋流分级系统等。具体布置图如图1所示。

图1 新增球磨机布置图

3.2 地基及基础施工

I段球磨机原基础采用筏板基础，根据运行情况，磨机振动大，初步判断地基有沉降或变形情况，需要进一步对地基基础进行勘察。根据现场初步确定勘察钻孔10个，设备基础单独布置勘探点不少于3个，通过勘工勘情况判断地层自上而下依次为人工填土层、粘土层、灰岩，多为回填土层，灰岩层距离场地最大为18m，各个地层力学性质不均匀、差异较大，因此以灰岩作为场地的持力层更适宜于场地的建设，故用人工挖孔桩基础+筏板基础。人孔桩根据力矩分布布置8个，孔桩尺寸φ1000mm，桩底设置扩大头，进入稳定持力层深度≧1m；桩身护壁采用C25混凝土，桩帽采用C30混凝土，能确保基础进入持力层，也适用于上部结构荷载大、地基不均匀沉降敏感的磨矿装备，并通过以下施工顺序和尺寸控制把控磨机基础施工质量。

（1）步骤：主要施工程序为：定位放线→土方开挖平整→地基验槽→垫层施工→筏板钢筋安装→承台模板安装→检查验收→筏板砼浇筑→基础定位放线→钢筋安装→模板安装→预埋件及预埋螺栓定位放线→预埋安装→位置、标高尺寸复测→检查验收→浇筑砼→养护→验收→回填。

（2）磨机基础控制尺寸。

表1 球磨机需控制的尺寸数据

3.3 磨机基础布置底板安装

（1）磨机基础布置图（如图2所示）。

图2 磨机基础布置图

（2）磨机基础和中空轴地板安装。确定磨机、小齿轮轴和中空轴轴承的垂直和水平中心线的基准标记。使用固定装置，将其安装在基础外侧，以便在安装中获得和保持中心线。

①中空轴轴承底座水平调整。水平调整块必须定位后灌浆，用作提供一个平面和水平面参照点，中空轴轴承底板安装时，每个地脚螺栓处放置两个调整螺栓，分别置于地脚螺栓的两侧，调整螺栓由附加于底板下的螺栓和螺母总成，螺母的一面为平板表面，与设备底板相接触。安装调整螺栓时，将完全缩回的调整螺栓底座放置在灌浆料中，环氧树脂灌浆料涂抹在混凝土基础上，厚度为15mm，然后检查其水平度。②中空轴轴承底板、小齿轮轴承底板及磨机驱动电机和慢速驱动装置底板安装。确定准确的底板中心线间距。清除基础上的混凝土和多余的水及所有防护材料。将中空轴轴承底板就位在适当位置，调整螺栓，使底板达到适当的水平度。底板的水平度和两个中空轴轴承底板的标高差应在0.08mm/m以内（如图3所示）。

图3 调节螺栓、基础找平及地板安装示意图

（3）灌浆与养护。灌浆时，从底板的一端和一侧开始进行灌浆，使每次灌浆的首尾相接，连续完成全部模板和底板的灌浆。因浇灌时间在寒冷天气条件下，防止发生劣质或不当灌浆等情况，待浇筑部位的温度必须保持在零度以上。灌浆完毕后，使用隔热毯辅助保持其热量，灌浆保持预热温度21℃，至少养护72小时，最终以试验为准，直到灌浆料完全固化为止，致使达到正常使用的足够强度。

3.4 磨机安装及找正

（1）吊装找正。清洁轴承底板和轴承底座配合面，并清除可能影响配合的所有裂痕或擦伤，将轴承底座安装在其相应的底板上，并居中就位在先前划出的磨机中心线上，并检测中心线及测量对角线，钢底座水平度保0.04m/m。

（2）中空轴轴承间隙测量。磨机就位在轴承中后，使用长塞尺检查铜瓦轴承座与中空轴之间的间隙，采用0.20mm塞尺插入长度10cm到25cm。

（3）筒体装入。使用液压举升系统，缓慢地将筒体总成放入轴承中，利用底座顶部法兰上的划线测量至中空轴的水平距离，测量底板顶部至中空轴的垂直距离。

（4）齿轮安装。安装大齿轮并找正至规定的径向和环面跳动值后，实施小齿轮轴承装配。转动一整圈后，千分表指示千分表指示应在0.07mm以内，各允许环面跳动值为0.14mm；检查啮合点处的齿面接触和侧隙。调整轴承座的标高和/或水平位置，直至在齿接触左右侧接近相等的侧隙。在小齿轮5或6个齿上施加着色剂。前后转动小齿轮，以便在齿轮齿上形成接触印痕，调整小齿轮，使接触面至少应覆盖齿面的80%。

（5）试运行。磨机安装完毕，装入矿石及钢球后重负荷试车运行，经过以上环节严格控制精度，致使磨机小齿轮各方向振动值趋近于0。

3.5 预期应用效果

通过以上基础设计及施工安装，有效保障新增磨机基础稳定性和安装精度，充分确保关键设备安装调试投入运行后的长效性及可靠性，为磨矿装备建筑安装及施工调试提供指导及积累实践经验。

4 结语

本文通过对磨矿装备长效平稳运行施工安装方法的研究与应用，论述了基础稳定性选择，设备安装精度的控制，对新增磨矿装备的施工安装具有借鉴意义，能进一步解决磨机因基础施工和安装不到位导致故障频发，运行稳定性差问题，为磨机长周期稳定运行前期施工安装提供一种解决方法。