Монтаж, эксплуатация и ремонт мельниц

План лекции

7.1 Монтаж, эксплуатация и ремонт мельниц.

7.2 Техническое обслуживание.

Монтаж, эксплуатация и ремонт мельниц

Основными методами ремонта оборудования фабрик являются машиносменный и сменно-узловой. При машиносменном методе ремонта осуществляется замена машины, например насоса или барабана мельницы, заранее отремонтированной машиной или ее частью.

При сменно-узловом методе ремонт оборудования выполняется на месте его установки путем замены отдельных изношенных узлов и деталей сменными – отремонтированными.

Выбору метода ремонта предшествует его технико-экономическое обоснование, при этом определяющим показателем будет коэффициент использования оборудования. При обосновании рассматриваются такие вопросы, как число единиц оборудования в установке, конструктивные особенности, продолжительность межремонтных периодов, трудоемкость ремонтных работ, наличие в проекте требующихся грузоподъемных средств.

Принимаемый в проекте метод производства ремонтных работ должен обеспечить максимальную механизацию ремонтных операций, качественное их выполнение в наиболее короткие сроки и минимально возможные капитальные затраты при строительстве. При машиносменном и сменно-узловом методах ремонта на ремонтно-монтажных площадках в корпусах фабрик необходимо наличие сменных машин, их узлов, заказываемых в спецификации основного оборудования.

Сменные запасные части заказываются исходя из потребности на первый год эксплуатации оборудования. Потребности обогатительных фабрик в сменных узлах и сменных запасных частях в основном удовлетворяются ремонтными базами комбинатов и заводами министерств цветной и черной металлургии.

Машиносменный ремонт мельниц осуществляется путем замены барабана мельниц резервным барабаном, заранее подготовленным на стенде ремонтно-монтажной площадки пролёта измельчения обогатительной фабрики.

Комбинированный способ ремонта мельниц предусматривает перенос барабана мельницы на ремонтно-монтажную площадку после предварительной разгрузки его от шаров и пульпы по месту установки.

Выбор способа ремонта мельниц находится в прямой зависимости от количества установленных мельниц, продолжительности межремонтных сроков и трудоёмкости ремонтных работ, массы барабанов, двигателей, их габаритов и конструктивных особенностей.

Каждому способу ремонта мельниц должна соответствовать определенная грузоподъёмность мостовых кранов, которая в свою очередь влияет на объемы пролетов измельчения и размеры несущих конструкций.

Анализ полученных данных показывает, что обогатительные фабрики, построенные до 1950 г., имеют в пролете измельчения краны грузоподъемностью до 75 т и оснащены мельницами 2700×3600 и 3200×3100 мм (исключение составляют Балхашская, Норильская и Каджаранская фабрики, где приняты краны грузоподъемностью 125 т).

Текущий ремонт мельниц, включающий перефутеровку, на этих фабриках производится узловым способом на месте установки мельниц (АНОФ-1, Оленегорская и др.). На некоторых обогатительных фабриках (Норильская, Балхашская, Риддерская, Джезказганская) применяют комбинированный способ ремонта, проводимый на стенде ремонтно-монтажной площадки с предварительным освобождением мельниц от дробящих тел и пульпы.

Обогатительные фабрики, построенные до 1960 г., имеют в пролете измельчения краны грузоподъемностью 250 и 320 т и оснащены мельницами 3200×4500; 3600×4000 и 3600×5000 мм. На этих фабриках принят, как правило, машиносменный способ ремонта мельниц (барабан переносится на стенд с дробящими телами и пульпой).

Экономическое сравнение способов ремонта мельниц, применяемых при двухстадиальном измельчении, с учетом факторов организации рабочего места позволило определить оптимальный способ ремонта для мельниц диаметром до 3600 мм и рекомендовать применение сменно-узлового способа ремонта мельниц при числе их менее 10 и машиносменного и комбинированного – при числе установленных мельниц 10 и более.

При применении машиносменного или комбинированного способа ремонта мельниц с выносом их на ремонтно-монтажную площадку имеют место, кроме положительных экономических факторов (при определенном количестве мельниц), и организационные преимущества: большой фронт работ, лучшая вентиляция, соблюдение правил техники безопасности.

Организационные стороны ремонта мельниц необходимо рассматривать в зависимости от общей компоновки технологического оборудования отделений измельчения, коэффициента использования мельниц и на основании этого делать соответствующие поправки в обоснование выбора способа ремонта по каждой проектируемой фабрике.

Размеры РМП в отделениях измельчения определяются в соответствии с числом единиц и типоразмеров устанавливаемых мельниц.

При установке в пролетах измельчения мельниц двух типоразмеров площади монтажных площадок увеличиваются на 25%, а при установке трех и более типоразмеров – на 50%. Грузоподъемность тяжелых ремонтных кранов (125-320 т) в отделениях измельчения фабрик определяется в зависимости от одного из трех рассмотренных выше способов ремонта мельниц. Кроме тяжелых ремонтных кранов для мельниц в отделениях измельчения предусматривается установка кранов малой грузоподъемности (10-25 т) для ремонта и обслуживания всех видов оборудования, расположенного в пролете измельчения (мельниц, классификаторов, гидроциклонов, насосов и др.), а также для транспортирования стержней, шаров, запасных частей и приспособлений.

Нормы технологического проектирования обогатительных фабрик для руд цветных и черных металлов регламентируют следующее число и расположение кранов в отделениях измельчения: при числе установленных мельниц до 18 включительно вспомогательный кран устанавливать на одних путях с главным ремонтным краном, причем главный кран устанавливается первым к торцу здания (со стороны ремонтной площадки); при числе установленных мельниц более 18 проектируется двухъярусное расположение подкрановых путей на всю длину пролета, при этом устанавливаются на подкрановом пути верхнего яруса главный ремонтный и вспомогательный крюковой краны и на пути нижнего яруса кран с магнитной шайбой; при длине отделения измельчения более 300 м на подкрановом пути нижнего яруса устанавливаются два крана – крюковой и с магнитной шайбой.

Основные положения Норм в отношении выбора кранов в отделениях измельчения подтверждены практикой работы обогатительных фабрик, имеющим в установке более 20 мельниц.

В настоящее время в мировой и отечественной практике имеется тенденция к применению крупногабаритного высокопроизводительного оборудования, в том числе и мельниц. Применение машиносменного ремонта для мельниц диаметром 4000 мм и выше связано с конструктивными особенностями мельниц, удорожанием строительства отделений измельчения фабрик и требует, кроме того, установки специальных сверхтяжелых кранов (грузоподъемностью 320, 450 т и выше).

При применении крупноразмерных мельниц компоновку пролета измельчения с выносом оборудования на ремонтно-монтажную площадку применять, как правило, нецелесообразно по следующим соображениям: транспортировать краном тяжелое оборудование часто бывает непрактично, с применением крупноразмерных мельниц число секций уменьшается.

При применении малого числа секций труднее поддерживать высокий уровень загрузки общей ремонтной площадки, и ее существование не будет оправдано. Однако в корпусе с крупным оборудованием важно обеспечить все условия для технического обслуживания и ремонта. Эти условия могут быть созданы достаточными площадями около мельниц и обеспечением свободного проезда (или установки) около мельниц различного рода погрузочно-разгрузочных устройств и средств механизации.

На фабриках с числом крупных мельниц 6 и менее в установке грузоподъемность крана в пролете измельчения рекомендуется выбирать по массе тяжелого неразъемного узла.

Средства механизации для наиболее тяжелых операций: выбивка болтов

крепления футеровочных плит, обрушивание изношенных футеровочных плит, укладка новых плит в. барабане мельницы, обтяжка гаек болтов по месту установки мельницы и другие операции) отсутствуют.

Затраты времени на выбивку болтов и демонтаж изношенной футеровки составляют до 30% времени, принятого на установку новой футеровки. Выбивку болтов, крепящих футеровочные плиты, на большинстве фабрик производят ударами кувалды или «тараном» (стальной брус, подвешенный на крюк крана). Демонтаж футеровочных плит производится по-разному, с от-балчиванием одного или нескольких рядов футеровки.

Удаление футеровочных плит из мельниц осуществляется в зависимости от факторов, определяющих способ ремонта или конструкцию самой мельницы. На большинстве предприятий плиты удаляются через люк с использованием мостового крана; при отъеме крышки мельницы на стенде возможно удаление изношенных футеровочных плит с использованием лебедки.

Накапливание футеровочных плит для футеровочных работ производится различными способами. На большинстве фабрик плиты в виде пачек по 6 шт. подают и укладывают краном на специально отведенный участок у мельницы.

Монтаж футеровочных плит в корпусе мельницы при методе с отъемом одной торцовой крышки производится механизированно с помощью строительного крана «Пионер» (фабрика Алмалыкского ГМК) или специальной тележки с консольным монорельсом и электроталью (Ковдорская, Качканарская фабрики). При методе без отъема крышки механизация практически отсутствует – укладку футеровочных плит в корпусе мельницы производят вручную.

При перефутеровках мельниц возможен самопроизвольный поворот барабана, что может привести к травмированию ремонтного персонала. С целью предотвращения самопроизвольного поворота барабана при перефутеровке стопорение мельниц на практике осуществляется следующим образом: клином, закладываемым в зубчатое зацепление, стержнем, вставляемым в отверстие фланца барабана или между ребер крышки, и др.

Затяжка гаек болтов, крепящих футеровочные плиты, при машиносменном способе ремонта на большинстве предприятий выполняется механическим гайковертом, выполненным в виде карданного вала, приводимого в действие от червячного редуктора и электродвигателя.

Недостатком таких гайковертов является отсутствие в конструкции устройства муфты предельного момента, что приводит иногда к срыву резьбы болта и гайки. При ремонтах мельниц по месту установки мельницы обтяжку гаек болтов производят вручную слесарным ключом с удлиненным рычагом.

На операцию окончательной обтяжки гаек затрачивается от одной до двух смен. Кроме того, при эксплуатации мельниц гайки болтов периодически подтягивают, совмещая обычно эту операцию с остановкой мельницы на загрузку стержней или профилактический осмотр.

Центровка элементов приводов обычно производится высококвалифицированными ремонтниками с применением свинцовых оттисков и инструмента – штангенциркуля, щупа, уровня и др.

Учитывая недостаточный уровень механизации ремонтных работ по мельницам, требуется регламентация основных требований по созданию средств механизации и особых требований, предъявляемых к конструкции мельницы в связи с применением средств механизации ремонта.

В состав средств механизации ремонта мельниц должны входить следующие устройства и приспособления:

- подъемное устройство для барабана мельницы;

- устройство для демонтажа–монтажа вкладышей коренных подшипников;

- приспособления для демонтажа - монтажа загрузочных и разгрузочных воронок (патрубков) торцовых крышек (стенок);

- комплекс средств механизации перефутеровки мельниц, включающий:

- устройство для выбивки футеровочных болтов;

- устройство для демонтажа торцовых решеток, лифтеров, футеровок барабана;

- устройство для обкладки внутренней поверхности барабана резиной;

- специальные навесные устройства на кран (типа захватов) для подачи футеровок на механизированный укладчик (или другой подобный механизм);

- механизированный укладчик (или другой подобный механизм) футеровок барабана и торцовых крышек;

- устройство или специальный гайковерт для обтяжки гаек футеровочных болтов;

- специальные приспособления для центровки приводов;

- направляющие устройства для разгрузки мелющих тел;

- устройство для загрузки мелющих тел.

Основные технические требования к перечисленным устройствам.

1. Подъемное устройство для барабана мельниц может быть выполнено в виде гидросистемы. Конструкция должна обеспечивать равномерный подъем барабана, плавный спуск его на подшипники, а также отвечать требованиям техники безопасности ведения работ. Опорные стойки гидросистемы не должны мешать прохождению направляющих устройств для разгрузки дробящих тел.

2. Устройство для демонтажа–монтажа вкладышей коренных подшипников должно обеспечивать быстрое удаление и заводку вкладышей при небольшой высоте подъема барабана – порядка 100-200 мм. Желательно, чтобы устройство было встроено в конструкцию коренных подшипников.

3. Приспособление для демонтажа и монтаж,а загрузочных и разгрузочных воронок (патрубков) торцовых крышек должно снабжаться встроенными устройствами (например, гидравлическими по образцу разработанных заводом УЗТМ устройств для выпрессовки приводов дробилок ККД) в конструкцию мельницы или воронки должны состоять из отдельных элементов, позволяющих осуществлять легкий съем и их установку.

4. Устройства для выбивки футеровочных болтов могут быть использованы как серийно выпускаемые машиностроительными заводами (например, бетоноломы с дополнением их специальными поддержками и насадками), так и с приспособлениями, специально разработанными на заводе-изготовителе мельниц. Ручной труд при использовании этих устройств должен быть сведен к минимуму.

5. Устройства для демонтажа футеровок должны быть небольшими по габариту и массе, а также обеспечивать легкий съем футеровок с участков крепления их к барабанам и крышкам.

6. Устройства для обкладки внутренней поверхности барабана резиной должны включать пульверизатор для нанесения клея, приспособления с роликами для обжатия и обкатки полос резины к внутренней поверхности барабана.

7. Специальные навесные на крюке крана (или другом подъемном механизме) устройства должны обеспечивать надежный захват футеровок, подачу их на приемный столик (плоскость, рольганг и т.п.) и легкое высвобождение захватов.

8. Механизированный укладчик (или другой подобный механизм, приспособление) должен обеспечивать прием футеровки, подачу ее на участок установки внутри мельницы. При применении на устройстве электропривода он должен быть расположен по условиям техники безопасности с внешней стороны. Учитывая значительные габариты крупных мельниц, для них должна поставляться обслуживающая площадка для персонала, участвующего в перефутеровке.

Время, затрачиваемое на перефутеровку мельницы (включая операции демонтажа - монтажа футеровок, обтяжку гаек футеровочных болтов), не должно превышать 3-7 сут.

9. Устройство для обтяжки гаек футеровочных болтов по развиваемому моменту должно быть 150-500 кгм и в отдельных случаях может доходить до 800 кгм. Устройство (или специальный гайкояерт) может быть как подвесным, так и на тележке. По зоне действия устройство должно обеспечивать хорошую обтяжку всех без исключения гаек футеровочных болтов барабана и крышек. Желательно, чтобы устройство могло быть примененои для обтяжки гаек крышек и венца мельницы. При использовании устройства отдача, передаваемая на руки рабочего, должна быть незначительна.

10. Приспособления для центровки приводов должны включать набор инструментов и приборов, обеспечивающих центровку муфт и проверку зазоров в зубчатом зацеплении.

11. Направляющее устройство для загрузки мелющих тел должно обеспечивать нормальное направление потока тел и исключать ударное воздействие их на конструкции узлов мельницы и на фундамент.

Во избежание разбрызгивания пульпы и разбрасывания мелющих тел при повороте мельницы необходимо автоматическое (или механизированное) открытие люка мельницы в зоне приемника направляющего устройства. Время, затрачиваемое на выгрузку мелющих тел, не должно превышать 3-4 ч.

12. Устройства для загрузки мелющих тел могут быть выполнены в виде специальных контейнеров.

Раскрытие контейнера может быть автоматическим или управляемым с помощью рабочего. При раскрытии контейнера должны быть обеспечены безопасные условия работы. Время загрузки мелющих тел не должно превышать 4-6 ч.

В связи с необходимостью создания средств механизации ремонта к конструкции мельниц предъявляются следующие требования.

Конструкция мельницы должна соответствовать условиям нормальной подачи через цапфы крышек (или люк) внутрь барабана футеровки, средств механизации и при необходимости крепления последних. Размер загрузочной цапфы должен обеспечивать свободный доступ ремонтного персонала в мельницу.

Мельница должна иметь специальный тихоходный привод для поворота барабана во время ремонта или кратковременных остановок при подтяжке болтов. При остановке мельницы в определенном положении при перефутеровке должны быть предусмотрены устройства, предотвращающие самопроизвольный поворот мельницы.

Болты крепления футеровок барабана и крышек по расположению должны соответствовать условиям применения механизированных инструментов и устройств при выбивке и обтяжке их.