陳建方，李廣川，馬明楠

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分級機上軸頭在柏泉鐵礦的應(yīng)用

陳建方，李廣川，馬明楠

（河北鋼鐵集團礦業(yè)有限公司礦山新事業(yè)分公司，河北 唐山 063700）

柏泉鐵礦生產(chǎn)的鐵精粉和磷精粉離不開選二作業(yè)區(qū)分級機的粒度分級，但是分級機左旋上軸頭頻繁發(fā)生故障，降低了設(shè)備作業(yè)率和兩種產(chǎn)品產(chǎn)量。通過對上軸頭結(jié)構(gòu)進行改造，實現(xiàn)了左旋分級機連續(xù)運轉(zhuǎn)，提高了設(shè)備作業(yè)率，增加了兩種產(chǎn)品產(chǎn)量，降低了勞動強度，獲得了可觀的經(jīng)濟效益。

柏泉鐵礦；分級機；上軸頭；經(jīng)濟效益

1 引言

承德柏泉鐵礦位于承德市平泉市西5 km的平泉鎮(zhèn)二道河子村，是平泉市唯一一座國有礦山，2006-04建成投產(chǎn)，2013-04被確定為第三批國家級綠色礦山試點單位，生產(chǎn)鐵精粉和磷精粉。鐵精粉為煉鐵的主要原料；磷精粉有適量的稀土等適合農(nóng)作物生長所必需的微量元素，是制作化肥磷酸一銨和磷酸二銨、飼料添加劑磷酸氫鈣的優(yōu)質(zhì)原料。

2 分級機改造之前的現(xiàn)狀

柏泉鐵礦選二作業(yè)區(qū)的分級機在選礦流程中對礦漿進行粒度分級，保證選鐵和選磷的工藝指標，然而在實際生產(chǎn)過程中，分級機2FG-30型為了控制分礦濃度，靠近入磨側(cè)的左旋分級機上軸頭在使用過程中經(jīng)常性脫落。主要原因在于設(shè)計產(chǎn)能由160 t/h增加到目前的185 t/h，造成左旋返砂量加大，運轉(zhuǎn)過程中整體返砂量超過了大葉片，引起上軸頭負荷壓力加大，造成左旋脫落。為了保證產(chǎn)能提高后分級機的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，我們在上軸頭部位做了相關(guān)的數(shù)據(jù)計算和實際試驗改造，最終成功應(yīng)用在選二作業(yè)區(qū)三個系列的3臺套左旋分級機上，實現(xiàn)了分級機長周期運轉(zhuǎn)，設(shè)備作業(yè)率顯著提高，保證了鐵精粉和磷精粉兩種產(chǎn)品穩(wěn)定生產(chǎn)，達到了雙贏的效果。左旋分級機上軸頭改造前的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 左旋分級機上軸頭改造前的結(jié)構(gòu)圖

在分級機運轉(zhuǎn)過程中分級機上部軸頭在可拆卸對盤受到向左側(cè)的壓力，可拆卸對盤反作用于軸頭軸間向右的壓力，造成上部軸頭在軸間位置折斷，上部軸頭由于沒有了可拆卸對盤的限制，造成了脫落。現(xiàn)場補救措施：現(xiàn)場更換整套中空軸耽誤時間太長，影響設(shè)備作業(yè)率和鐵磷兩種產(chǎn)品的產(chǎn)量，因此現(xiàn)場在折斷軸頭位置焊接十字擋盤加強對可拆卸對盤的限制，但是十字擋盤的直徑大于軸承內(nèi)徑，下次不能夠拆裝軸承，臨時補救的方法，只能一次使用，更換的時間為10 h。

3 分級機上軸頭改造后的情況

結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，過負荷的運轉(zhuǎn)導致壓力軸承的使用壽命縮短為1個月，在現(xiàn)場補救措施情況下更換軸承時間變長，焊接的十字擋盤需要割斷，更換上軸承后再重新焊接；焊接存在焊接變形，壓力軸承受力不均勻，也是間接導致軸承使用壽命短的原因。綜合上述情況，改造其結(jié)構(gòu)，如圖2所示。鎖母（內(nèi)扣）無T型螺紋部分內(nèi)徑尺寸要求加工到180～0.5 mm，軸承規(guī)格為51 236.上軸頭和鎖母（外扣）連接情況為焊接，焊條要求J506焊條，鎖母（外扣）內(nèi)徑80 mm，里外全部焊接到折斷的軸頭上面。

鎖母（內(nèi)扣）沒扣部分和上軸頭軸承位之間是小于0.5 mm的間隙配合，在徑向方向承受了部分載荷，為焊接鎖母（外扣）在徑向方向分擔了部分載荷，保證了焊接的強度；鎖母（外扣）和軸頭焊接部位在分級機運轉(zhuǎn)過程中承受了軸向載荷，保證軸向強度關(guān)鍵在于鎖母（外扣）和軸頭的焊接強度上，因此在焊接前、焊接中和焊接后都要做好處理，焊接前做好上軸頭的預熱和軸頭光面處理，中期做好焊條的預熱和保溫處理，焊接完成后做好上軸頭和鎖母（外扣）恒溫冷卻處理，讓焊肉均勻受力，防止鎖母（外扣）的焊接變形，防止內(nèi)部焊肉夾渣，保證接觸面的連接強度。備母的使用是防止緊固的鎖母在運轉(zhuǎn)過程中發(fā)生反松現(xiàn)象，該結(jié)構(gòu)的使用，保證了分級機的正常運轉(zhuǎn)，杜絕了軸頭脫落的情況發(fā)生，而且壓力軸承的更換時間由之前的7 h，降低到目前的40 min，顯著提高了設(shè)備的作業(yè)率，達到了降本增效的效果。

圖2 結(jié)構(gòu)圖

4 兩種結(jié)構(gòu)的比較

兩種結(jié)構(gòu)比較發(fā)現(xiàn)，原結(jié)構(gòu)強度不夠，已經(jīng)不能滿足使用要求，原結(jié)構(gòu)維修時間長，更換壓力軸承費工、費財、費料；改造后的結(jié)構(gòu)，強度滿足使用要求，更換壓力軸承方便、快捷，上軸頭不發(fā)生脫落現(xiàn)象，能夠滿足需求，更換壓力軸承省工、省財、省料。

5 經(jīng)濟效益情況

改造后的效益測算：單臺分級機左旋壓力軸承使用壽命2個月，更換一次節(jié)省時間6.3 h，全年節(jié)省時間為37.8 h，三個系列全年節(jié)省時間37.8×3=113.4 h。以目前柏泉鐵礦原礦185 t/h產(chǎn)量計算，鐵精粉單系列產(chǎn)量為14 t/h，磷精粉單系列產(chǎn)量為10 t/h，累計鐵精粉能夠多生產(chǎn)113.4×14=1 587.6 t/h，磷精粉能夠多生產(chǎn)113.4×10=1 134 t/h。按照2018-12柏泉鐵礦鐵精粉和磷精粉價格測算，改造后鐵精粉產(chǎn)值634元/t×1 587.6 t/h=1 006 538.4元，磷精粉產(chǎn)值400元/t×1 134 t/h=453 600元，全年共計多生產(chǎn)兩種產(chǎn)品的產(chǎn)值1 006 538.4元+453 600元=1 460 138.4元。

柏泉鐵礦生產(chǎn)的成本：鐵精粉成本616元/噸×1 587.6 t/h=977 961.6元，磷精粉成本217元/噸×1 134元/噸=246 078元，總成本977 961.6+246 078=1 224 039.6元。

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

6 結(jié)束語

改造后的上軸頭結(jié)構(gòu)成功應(yīng)用在了柏泉鐵礦選二作業(yè)區(qū)的左旋分級機上，實現(xiàn)了勞動強度的降低，設(shè)備作業(yè)率顯著提高，鐵精粉和磷精粉的產(chǎn)量增加，噸精粉的效益得到了優(yōu)化，從而為全年利潤奠定了穩(wěn)定的基礎(chǔ)。

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2095－6835（2019）05－0156－02

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10.15913/j.cnki.kjycx.2019.05.156

〔編輯：嚴麗琴〕