СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ БАРАБАННОЙ МЕЛЬНИЦЫ
DRUM MILL REHABILITATION METHOD

Изобретение относится к горно-перерабатывающей промышленности и может быть использовано как технологический цикл по выполнению ремонтно-восстановительных работ барабанной мельницы, предназначенной для размола горной массы, которая имеет значительный диапазон физико-механических свойств и абразивности. Использование изобретения целесообразно при выполнении ремонтно-восстановительных работ мельниц, которые характеризуются значительным весом и большими габаритными размерами. Ремонт этих мельниц по традиционным схемам предусматривал необходимость демонтажа и транспортирование на значительные расстояния. Способ предназначен для условий, когда транспортирование конструктивных элементов мельницы является экономически нецелесообразным и отрицательно сказывается на стоимостных показателях работы предприятия.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ восстановления барабанной мельницы, который включает демонтаж мельницы путем отсоединения фланцев загрузочной и разгрузочной цапф от фланцев барабана мельницы, отделение цапф от барабана мельницы, очищение изношенных круговых и цилиндрических поверхностей фланцев от окалины, минеральных и металлических наслоений, наращивание изношенных частей наплавом металла, снятие на кольцевых и цилиндрических поверхностях излишне наплавленного металла, восстановление соосных монтажных отверстий для болтовых соединений фланцев цапф с фланцами барабана мельницы (Шинкоренко С.Ф. и др. Справочник по обогащению и агломерации руд черных металлов. Г., Недра, 1964, с.73-81).
Недостатком известного способа является то, что после демонтажа конструктивных элементов мельницы, для восстановления его конструктивных элементов, которые подверглись интенсивному механическому и химическому износу, необходимо транспортировать эти конструктивные элементы на ремонтное предприятие, расположенное на значительном расстоянии. Как правило, мельницы, которые применяются на горно-обогатительных предприятиях, представляют собой крупногабаритные громоздкие конструкции, транспортирование которых связано со значительными материальными затратами. Кроме того, на предприятии, которое осуществляет ремонт горного оборудования, ремонт представляет определенную последовательность технологических циклов, начиная от подготовительных операций и до получения готового восстановленного изделия. Каждый технологический цикл предусматривает необходимость перемещения громоздких конструктивных элементов от одного обрабатывающего станка к другому. Это определяет высокую технологическую нагрузку на предприятие и высокую стоимость ремонта. После окончания ремонтных работ необходимы дополнительные транспортные затраты, связанные с перемещением конструктивных элементов барабана на промплощадку предприятия для последующей сборки и монтажа.
Задачей изобретения является усовершенствование способа восстановления барабана мельницы за счет выполнения всего технологического цикла ремонта на промплощадке предприятия в непосредственной близости от места переработки горной массы.
В соответствии с заявленным способом обеспечивается возможность последовательного выполнения ремонтных операций на одной базовой установке, с помощью которой меняется оборудование, которое осуществляет наплавку металла, снятие излишков этого металла, шлифование, доведение геометрических размеров изделия до исходных первоначальных форм. Для выполнения полного ремонтно-восстановительного цикла обрабатывающие станки устанавливаются на однотипной платформе, которая, делая круговое движение, обеспечивает возможность последовательного воздействия на круговую и цилиндрическую поверхность фланцевого соединения.
Реализация изобретения позволяет минимизировать материальные и трудовые затраты на выполнение ремонтно-восстановительных работ, а также исключить затраты на транспортирование громоздкого оборудования от горно-перерабатывающего до ремонтного предприятия.
Поставленная задача решается за счет того, что способ восстановления барабанной мельницы включает демонтаж мельницы путем отсоединения фланцев загрузочной и разгрузочной цапф от фланцев барабана мельницы, отделение цапф от барабана мельницы, очистку изношенных круговых и цилиндрических поверхностей фланцев от окалины, минеральных и металлических наслоений, наращивание изношенных частей наплавкой металла, снятие на кольцевых и цилиндрических поверхностях излишне наплавленного металла, восстановление соосных монтажных отверстий для болтовых соединений фланцев цапф с фланцами барабана мельницы.
В соответствии с изобретением демонтаж барабанной мельницы осуществляют на промплощадке предприятия. На месте демонтажа восстанавливаемые фланцы цапф и барабана мельницы последовательно устанавливают так, чтобы присоединяемые плоскости фланцев были ориентированы горизонтально. В каждом отверстии фланца размещают и фиксируют ось тела вращения с консольной направляющей и закрепленной к ней опорной платформой. Опорная платформа выполнена с возможностью кругового вращения. На опорной платформе размещают сварочное оборудование, с помощью которого выполняют наплавку и восстановление изношенной круговой и цилиндрической частей устьев и фланцев цапф, а также барабана мельницы. На опорной платформе устанавливают фрезеровочное оборудование, которым срезают на кольцевой и цилиндрической поверхностях излишне наплавленный металл и тем самым восстанавливают исходные геометрические параметры фланцев цапф и барабана мельницы. Затем на опорной платформе размещают шлифовальное оборудование и выполняют доводочное шлифование поверхности фланцев. После восстановления и шлифования изношенной поверхности фланцев и их устьев совмещают поверхности фланцев разгрузочных и загрузочных цапф с соответствующими фланцами барабана мельницы и высверливают в них соосные монтажные отверстия для болтовых соединений.
Способ восстановления барабана мельницы реализуется следующим образом.
В процессе работы мельницы ее цилиндрический корпус подвергается значительным динамическим воздействиям, которые вызывают механический износ конструктивных элементов мельницы. К конструктивным элементам барабанной мельницы относится ее барабан, а также загрузочная и разгрузочная цапфы. В собранном виде цапфы присоединяются к барабану мельницы фланцами с помощью болтов. Фланцы, которые соединяют цапфы с корпусом барабана, находятся в водонасыщенной среде, которая активизирует взаимодействие металла с химически активными минеральными абразивными частицами. При продолжительной эксплуатации мельницы контактная зона плоскостей фланцев значительно коррозирует, снижается герметичность корпуса барабана, что не позволяет осуществлять его дальнейшую эксплуатацию.
Для восстановления барабанной мельницы ее корпус отсоединяется от приводов и перемещается на промплощадку предприятия. При демонтаже отсоединяют болтовые соединения и разъединяют фланцы загрузочной и разгрузочной цапф с фланцами барабана мельницы. После снятия болтов цапфы отделяют от барабана мельницы. Демонтированные конструктивные элементы подвергают очистке. Очищается не только поверхность конструкций, но и прилегающие части фланцевых соединений. Очистку круговых и цилиндрических поверхностей от окалины, минеральных и металлических наслоений осуществляют с помощью дробеструйного или пескоструйного оборудования, которое позволяет получить необходимую степень чистоты.
После очистки поверхностей конструктивные элементы барабана устанавливают таким образом, чтобы плоскости фланцев были ориентированы горизонтально. Последовательность восстановления цапф и корпуса барабана не является принципиальной и определяется принятым на предприятии регламентом ремонта крупногабаритного горно-перерабатывающего оборудования.
Согласно заявленному способу технологический процесс восстановления барабана мельницы, состоящей из конструктивных элементов, соединяемых между собой с помощью фланцев, включает операции, которые являются практически идентичными. Процесс состоит в восстановлении плоскостных и цилиндрических частей фланцевых соединений, которые имеют цапфы и барабан мельницы.
Процесс восстановления рассматривается на примере ремонта цапфы барабана.
При восстановлении цапфы ее устанавливают так, чтобы плоскость круговой поверхности фланца была ориентирована горизонтально. После установки фланца внутри его цилиндрического устья устанавливают и фиксируют ось тела вращения, которая соосна с осью устья фланцевого соединения.
Ось тела вращения представляет собой металлическую цилиндрическую стойку и является монолитным или трубчатым телом. Соосное расположение достигается за счет применения оптических или лазерных приборов, а фиксация - применением распорок. Распорки одним концом закрепляют к цилиндрической стойке, а другим концом опирают в цилиндрическую поверхность внутри восстанавливаемой конструкции. После надежной фиксации цилиндрической стойки к ней закрепляют консольную направляющую с опорной платформой на конце. Консольная направляющая за счет соединения со стойкой и с помощью подшипников качения или скольжение может выполнять с помощью привода круговое вращение. Опорную платформу располагают над рабочей зоной - цилиндрической или плоской частью восстанавливаемого фланца.
Износ фланца представляет собой глубинное корродирование и механическое отделение части металла. Исходя из этого, при восстановлении фланцев необходимо выполнение трех основных технологических циклов: наращивание металла в местах его интенсивного износа до уровня первоначального состояния изделия, фрезерование возобновляемой поверхности с целью снятия излишне нанесенного металла и придания заданного профиля обрабатываемой поверхности, шлифование восстановленной поверхности до состояния, обеспечивающего необходимую степень примыкания.
Наращивание металла выполняют с помощью сварочного оборудования, исполнительные элементы которого располагают на опорной платформе. Наращивание металла осуществляется до регламентированного уровня образующих цилиндрическую часть устья и плоскостных поверхностей фланцев. В зависимости от требований к структуре наращиваемого слоя металла сварка может осуществляться в инертной газовой среде. Наращивание слоя металла происходит по мере кругового перемещения опорной платформы до окончания полного технологического цикла.
После выполнения наплавочных работ на опорной платформе устанавливают фрезеровальное оборудование. Аналогично, как и при сварочных роботах, фрезеровальное оборудование делает цикл вращения на опорной платформе. Продольным и поперечным перемещением фрез снимают наплавы металла, уровень которого превышает профиль образующих фланцевого соединения. В зависимости параметров фрез последовательно выполняется черновая и чистовая обработка поверхности, достаточная для последующего доводочного шлифования.
Доводочное шлифование выполняется аналогично предыдущим технологическим циклам путем размещения соответствующего шлифовального оборудования на опорной платформе, которая делает круговой однократный или многократный цикл, заканчивающийся после достижения необходимой степени чистоты плоской поверхности.
После полного восстановления изношенных поверхностей фланцев совмещают их рабочие поверхности и высверливают в них соосные монтажные отверстия для болтовых соединений.
Опытно-промышленные испытания показали высокую эффективность способа восстановления барабана мельницы. Способ предусматривает снижение затрат на ремонтно-восстановительные работы и позволяет за короткий срок вводить в эксплуатацию барабанные мельницы любых конструкций.