Модульное устройство для перефутеровки барабанных мельниц

В.Е. Костевич, заместитель генерального директора ООО «ХК ИНТРА ТУЛ»

Н.Н. Наилов, руководитель направления горно-обогатительного оборудования ООО «ХК ИНТРА ТУЛ»

В настоящей статье мы продолжаем обсуждать тему, поднятую ранее в статье «Манипулятор гидравлический – для замены футеровки барабанных мельниц через монтажный люк» в журнале «Горная промышленность» №1 (131) / 2017. Нашей компанией было получено Техническое задание на разработку гидравлического перефутеровщика для мельниц ММС 90C30 (95C29) АО «Лебединский ГОК» (УК «Металлоинвест»).

Специалисты компании ООО «ХК ИНТРА ТУЛ» приехали на комбинат, изучили в реальности процесс замены футеровки, выслушали пожелания обслуживающего и ремонтного персонала и сформулировали определенные требования к модернизации процесса механизации этих работ. Во-первых, машина должна быть максимально безопасной, простой в обслуживании и эксплуатации. Вовторых, она должна быть максимально дешевой. В-третьих, не должна занимать много места, но должна быть функциональной без каких-либо дополнительных подготовительнозаключительных операций на мельнице. И все это – во имя сокращения времени замены футеровки в ремонтах!

Было найдено техническое решение, удовлетворяющее всем этим требованиям. Мало того, мы нашли производителя и совместно разработали конструкторскую документацию в формате 3D для презентации на комбинате нового устройства по перефутеровке мельниц. Предложенная изготовителю идея – совершенно уникальна по своей концепции и достаточно проста в изготовлении. Проведены основные прочностные расчеты, выбрана оптимальная конструкция устройства. Кроме того, возможно изготовление аналогичных механизмов перефутеровки для любых барабанных мельниц. Такие устройства могут применяться в горнодобывающей, строительной, металлургической и иных отраслях промышленности.

Итак, главная задача, на решение которой направлена наша разработка, – это сокращение времени простоя мельничного оборудования в ремонте и создание безопасных условий труда для ремонтного персонала. В чем же состоит суть идеи? Мы уверены, это совершенно иной подход к решению задач при замене футеровки. Наш способ основан на применении модуля, мобильного и компактного, в виде перефутеровочного устройства (рис. 1).Рис. 1 Общий вид модуля для перефутеровки мельниц

Рис. 1 Общий вид модуля для перефутеровки мельниц

Представленный механизм целесообразно применять для монтажа новой футеровки после обрушения и удаления из барабана изношенной футеровки. Так и поступают на многих предприятиях. Но возможно применение устройства и без выгрузки материала и шаров, если заменить полиспастно-грузовой механизм на балке консольной стрелы на гидроманипулятор с захватом.

Мобильный модуль приводится в рабочее состояние практически сразу после его установки во втулке цапфы, без дальнейших подготовительных операций сборки, укрупнения и перестановки узлов; без подготовки площадки и демонтажа металлоконструкций вокруг мельницы (рис. 2). Это становится возможным благодаря тому, что модуль центрируется внутри втулки разгрузочной или загрузочной цапфы мельницы на аутригерах, имеющих гидравлический привод.Рис. 2 Модульное устройство при работе в мельнице

Рис. 2 Модульное устройство при работе в мельнице

При этом внутри каркаса модуля на подвижной опоре закреплен футляр с телескопической выдвижной стрелой и полиспастной грузовой системой для перемещения и подачи футеровки к месту замены при одновременном вращении мельницы. Такой модуль – компактен, т.к. имеет длину чуть больше 2 м в транспортном положении, и удобен для перевозки. Каркас модуля изготавливается с учетом диаметра втулки в виде треугольной правильной призмы из металлопрофиля.

Для выполнения работ по монтажу футеровки рассмотрим все операции по порядку. Устройство заводится во втулку цапфы мельницы мостовым краном на встроенных в гранях каркаса роликах, насколько позволяют транспортировочные проушины. Снаружи, вдоль силового каркаса, под углом 60є друг к другу располагаются гидравлические аутригеры, к которым через блок подачи с быстромонтируемыми разъемами подсоединяются рукава высокого давления от маслостанции, которая располагается снаружи мельницы. После подключения рукавов оператором модуль может передвигаться вдоль оси втулки с помощью выдвижных секций консоли телескопической стрелы, самоцентрироваться и раскрепляться во втулке на гидравлических аутригерах. При этом втулка цапфы мельницы может быть цилиндрической, конической, футерованной стальным литьем или резиной. Телескопическая стрела выдвигается гидроцилиндром, скрытым в полостях секций. Внутри каркаса модуля, вдоль его оси, на подшипниковых узлах поворотной опоры подвижно закреплен футляр. В футляре зафиксирована выдвижная трехсекционная телескопическая стрела. По команде оператора, после раскрепления модуля во втулке из футляра выдвигаются секции консольной телескопической стрелы с грузовым крюком и полиспастом. Телескопическая стрела за счет подвижности футляра всегда самоустанавливается грузовым гаком вниз. Грузовая лебедка с гидравлическим приводом расположена в модуле снаружи футляра.

Работы по перефутеровке выполняются минимум тремя специалистами: оператором и помощником, работающими внутри мельницы, и одним специалистом – снаружи. Оператор управляет модульным устройством с портативного пульта с дистанционным управлением с помощью радиосигналов. Во время выполнения работ оператор находится в противоположной втулке внутри мельницы и непосредственно управляет перемещением и позиционированием футеровки при монтаже. Вся футеровка при замене удаляется наружу и подается внутрь мельницы через монтажные люки барабана мостовым краном или иным грузоподъемным механизмом, установленным на площадке снаружи барабана мельницы. Помощник или помощники внутри мельницы выполняют действия по строповке плит и установке болтов крепления каждого элемента футеровки. Монтажник, находящийся снаружи мельницы, производит крепление футеровки гайкой с помощью ручного гайковерта.

Так как при полиспастном механизме (рис. 2) грузовой гак всегда располагается в нижнем положении, футеровка монтируется в вертикальной плоскости путем проворота барабана ремонтным приводом. Максимальный вылет телескопической стрелы для конкретного случая достигает 6,5 м и позволяет производить демонтаж-монтаж футеровки и во втулке противоположной цапфы, и на торцевых стенках, и на барабане мельницы.Рис. 3 Монтаж коробов на разгрузочной стенке

Рис. 3 Монтаж коробов на разгрузочной стенке

При складывании телескопической стрелы появляется возможность демонтировать-монтировать футеровку коробов и элеваторы центральной части разгрузочной стенки барабана мельницы, т.к. по своему сечению крайняя секция балки с грузовым крюком свободно входит в центральное отверстие между смонтированными коробами (рис. 3).

Особо обращаем внимание на повышение уровня безопасности при замене футеровки модульным устройством, в отличие от существующих технологий с применением мостовых кранов. В первую очередь это связано с отсутствием необходимости в «сигнальщике», передающем сигналы стропальщика машинисту мостового крана, и доступностью полного обзора внутри мельницы (рис. 4). Итак, рабочий грузовой механизм привода модульного устройства перефутеровки мельницы может быть исполнен как полиспастным с крюком, так и гидравлическим с захватом, и может использоваться как при полной выгрузке шаров, так и без их выгрузки.Рис. 4 Общий вид модуля при максимальном вылете стрелы

Рис. 4 Общий вид модуля при максимальном вылете стрелы

Выводы

Способ замены футеровки с помощью предложенной нами конструкции мобильного модульного устройства обеспечивает ряд преимуществ перед другими:

- сокращается продолжительность простоя мельницы в ремонте при монтаже футеровки;

- сокращается продолжительность работ по демонтажумонтажу модуля;

- обеспечивается должная безопасность выполнения работ;

- предоставляется возможность монтажа коробов и элеваторов без перемонтажа устройства для перефутеровки;

- не требуется свободное пространство вокруг мельницы для развертывания модуля в рабочее положение.

Информационные источники
1. Костевич В.Е., Наилов Н.Н., Манипулятор гидравлический для замены футеровки барабанных мельниц через монтажный люк // Горная промышленность. 2017. №1 (131).
2. Федотов К.В., Никольская Н.И. Проектирование обогатительных фабрик. 2-е изд. М.: Горная книга. 2014. 533с.
3. Андреев Е.Е. Тихонов О.Н. Дробление, измельчение и подготовка сырья к обогащению. Учебник. СПбГГТУ, 2007.
4. Муратов В.С., Давыдов О.В. Анализ материалов для футеровки мельниц измельчения // Современные наукоемкие технологии. 2008. 5.
5. Чижик Е.Ф., Барабанные рудоизмельчительные мельницы с резиновой футеровкой. Д.: [Б.и.], 2005. 361 с.
6. Андреев С.Е., Петров В.А., Зверевич В.В. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.: Недра, 1980.
7. Eriksson Kl.G., Marklund G., Гребенешников А.Л., Фищев В.Ю., Развитие систем мельничных футеровок // Горная промышленность. 2003. 1.
Ключевые слова: перефутеровки, барабанная мельница, оборудование, Манипулятор гидравлический

Журнал "Горная Промышленность"№6 (136) 2017, стр.26