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碎石設備易損件損耗的原因有哪些

寫作時間:2018-08-28 瀏覽次數: 次

評價一套碎石設備的好壞，除了看其性能、結構等因素，重要的一點還要看其易損件的使用壽命及性能等，因為磨損件也是礦山老板考慮的重要成本之一。本文針對一位客戶的碎石設備

評價一套碎石設備的好壞，除了看其性能、結構等因素，重要的一點還要看其易損件的使用壽命及性能等，因為磨損件也是礦山老板考慮的重要成本之一。本文針對一位客戶的碎石設備磨損問題，通過系統的調研，找出設備磨損的主要影響因素，并對不同采區的巖石組成及力學性質進行了研究，結果表明巖石性質的改變是導致工藝設備磨損加劇的主要原因。

一、該客戶設備情況
該客戶年產 400 多萬噸砂石料，采用工藝為三段破碎及濕法篩分(如下圖所示)。爆破開采的毛料，先經沖擊錘初步破碎后，再經顎式破碎機粗碎、圓錐破碎機中碎和細碎。三段破碎后的產物經分級后得到不同規格的建筑骨料及機制砂等產品。
顎式破碎機的動、定顎板和圓錐破碎機的動、定錐是破碎礦石的主要工作部件，直接接觸礦石，受到礦石的強烈沖擊、擠壓、研磨、鑿削、切削等作用，易于磨損。2014 年初工作面遷轉后，統計數據表明顎破的顎板和圓錐的磨頭損耗明顯加劇，對企業的生產和管理造成不利影響。具體體現在:
( 1) 磨損件損耗加劇，引起排料粒度增大，影響后續作業和產品質量。顎式破碎機的顎板和圓錐破碎機的錐體在使用過程中，受到礦石巨大的沖擊擠壓、研磨及低周應變疲勞磨損，導致磨損件表面產生塑性形變、金屬流變、脆性斷裂剝落，磨損件不斷磨損消耗，逐漸變薄，致使礦石出料粒度變大，產品質量下降［4］。
( 2) 磨損件損耗加劇，導致部件更換頻率增加，勞動強度增大，材料成本提高。在生產設備、工藝、操作管理穩定的條件下，定顎板破碎礦石量由75萬t下降到42萬t，單位產量成本是原來的1．67倍;定錐破碎礦石產量由71萬t下降到37．1萬t，單位產量成本是原來的1．57倍;動錐破碎礦石產量由33．9萬t下降到19萬t，單位產量成本是原來的1．86倍。工作面遷轉后，磨損件的使用壽命縮短約50%，相應的單位產量成本增加50%左右。
同時，由于大型破碎機的磨損件自重大、體積大，更換時需停車、停產，影響產量; 大型部件更換過程的勞動強度也很大。定顎板的使用壽命由工作面調整前的150 d減少到調整后的63 d;定錐由調整前的67 d減少到調整后的35 d;動錐由調整前的32d減少到18 d;工作面調整后，定顎板由5個月更換一次新顎板變為2個月更換一次;定錐由2個月更換一次變為1個月更換一次;動錐由1個月更換一次變為半個月更換一次。
二、磨損原因探討
設備結構與材質、工藝系統與操作以及系統入料性質是影響破碎設備壽命的 3 個主要原因。由于在毛料開采工作面調整前后，核心設備、主要工藝、單位時間產量等均未發生顯著改變。因此上述3個因素中，影響因素為礦石性質和耐磨件的性能。
（一）巖石礦物組成
礦石性質，如礦物組成、礦物硬度、礦物形貌、節理及裂隙發育程度、風化程度等，與磨損件的損耗關系密切。一般而言，礦石中硬度較高的礦物( 如花崗石、石英、長石、角閃石等) 含量越高，顆粒越均勻，顆粒之間的連結力越強，礦石節理裂隙發育程度越差，風化程度越低，礦石的完整性越好，礦石物理力學指標值越高，礦石的耐磨值越大，相反，巖石中硬度較低的礦物(如黑云母、白云母、綠泥石等)含量越高，巖石物理力學指標值越低，巖石的耐磨值越小。此外巖石的成因類型、成巖環境、結構構造類型都是巖石耐磨值的影響因素。
礦區分為西礦區和東礦區，西礦區是新采礦山，東礦區是停采礦山，其中 A( 185 m) 、B( 170 m)、C( 155 m)是西礦區當前開采工作面，D( 60 m)是東礦區停采工作面。在A( 185 m)、B( 170 m)、C( 155m)和D( 60 m)處分別采集巖石試樣。巖石礦物組成檢測采用薄片鑒定，檢測在室溫20℃ 、相對濕度50%的條件下進行，檢測儀器為偏光顯微鏡，不同開采工作面的巖石礦物組成如表1～表4所示。
按照GB /T17412．1－1998鑒定，開采面A、B、C區域的巖石為流紋巖，停采區D的巖石為安山巖。A、B、C 3個工作面的礦石主要成分是長英質礦物、石英、斜長石和鉀長石，它們平均占礦石總體積的90．8%，其中長英質礦物占到73．1% ;當前采區A、B、C 3個工作面礦石含硬度較大、堅固、耐磨、難破碎的長英質礦物、石英和鉀長石較多;停采區D礦石不含石英和鉀長石，而硬度較小的碳酸鹽、綠泥石和云母含量有所增加，發生綠泥石化和云母化。
與之前所開采的礦石相比，新采區的礦石成分已發生很大的變化，可以初步判斷磨損件損耗加劇的主要原因，應該是源自礦石成分的變化所致。
（二）巖石力學性能分析
巖石的礦物組成是影響其物理力學性質的主要因素。依據 GB /T23561．7－2009，檢測新開采區礦石的抗壓強度，按照f =Ｒ/10(Ｒ抗壓強度，單位Mpa)，確定礦石的普氏硬度f(見表5)。