Каждому руководителю завода по добыче известняка знакомо это ощущение: дробилка выходит из строя в середине смены,-конвейер дает задний ход, и в течение часа вы подсчитываете, во сколько вам обходится этот единственный сбой. Незапланированные простои в операциях по дроблению известняка не просто снижают прибыль -, они создают каскад. Запасы корма растут, последующее оборудование простаивает, а ваша команда технического обслуживания ищет запасную деталь, которая может быть, а может и не быть на складе.
Печальная правда заключается в том, что большинство этих остановок можно предотвратить. Не потому, что оборудование плохо спроектировано, а потому, что износ на известняковом заводе следует предсказуемой последовательности -, и очень немногие операции требуют времени для его картирования. Этот аудит делает именно это.
Проверка технического обслуживания дробилки известняковой дробильной установки
Часть 1: Чем износ известняка отличается от других видов дробления
Прежде чем вы сможете планировать износ, вам необходимо понять, с чем вы имеете дело.
Известняк (CaCO₃) имеет твердость по шкале Мооса 3,0–3.5 - и относительно мягок по сравнению с гранитом или железной рудой. Его индекс истирания (Ai) обычно ниже 0,1, что означает, что чистый известняк теоретически является одним из самых мягких материалов, которые может увидеть дробилка. Загвоздка в том, что реальные-отложения известняка редко бывают чистыми. Кремнистые конкреции, включения кремня и-богатые кремнеземом слои регулярно проходят через пласты известняка, а одна зона с высоким-кремнеземом в питании может резко повысить скорость износа по сравнению с тем, что вы ожидаете от сыпучего материала.
Именно из-за этой изменчивости календарные-графики технического обслуживания на известняковых заводах постоянно не выполняются. Щековая пластина, которая прослужит шесть месяцев в одном карьере, может исчезнуть за три месяца в другом - той же машине, том же номинальном материале, другой геологии месторождений.
Практический вывод: отслеживание износа должно быть привязано к тоннажу пропускной способности и измеренным профилям износа, а не к календарю на стене.
Часть 2. Последовательность отказов - Какие детали идут первыми
На основе полевых данных по дробильным установкам известняка, отказы из-за износа следуют последовательному приоритету. Планирование периодов обслуживания с учетом этой последовательности — это самый эффективный способ превратить реактивные отключения в запланированные события.
#1 - Дробильные молотки и ударные стержни (молотковые/ударные дробилки)
При первичном молотковом дроблении - наиболее распространенная конфигурация для прямого-из-карьерного известняка -молоток дробилки— это первый компонент, который выходит из строя, и он выходит из строя быстрее, чем ожидает большинство операторов.
Крупноформатная молотковая дробилка-, перерабатывающая известняк непосредственно после взрывных работ, обычно использует 56 молотков на 15 дисках. Эти вращающиеся элементы одновременно поглощают как ударную нагрузку, так и абразивное сопротивление потока материала. Промышленные исследования молотковых дробилок известняка подтверждают интервалы между проверками в 4–8 месяцев, но на практике прогресс износа носит сезонный характер, и только влажность, -зависимая от отложений -, меняет поведение материала в камере дробления.
Преобладающим видом разрушения является абразивный износ ударной поверхности, на который приходится более 80% деградации. В результате циклической ударной усталости кончики молотков закругляются, скалываются или на их поверхности появляются трещины. Как только молот достигает этой стадии, он не просто изнашивается -, он изменяет распределение частиц по размерам, выходящих из дробилки, что влияет на эффективность сортировки и вторичного дробления.
Ориентир планирования:Проверяйте профили молота каждые 200–500 часов работы. Вращайте реверсивные молотки в двух или четырех направлениях, чтобы выровнять износ всех ударных кромок перед полной заменой.
#2 - Щековые пластины и футеровки щековой дробилки (первичные щековые дробилки)
Для операций с применением щековых дробилок на начальном этапевкладыши щековой дробилкиявляются вторым по-частоте замены -, но они также являются одними из наиболее управляемых, поскольку износ пластины челюсти прогрессирует заметно и предсказуемо.
Характер разрушения хорошо понятен: износ щековой пластины наиболее выражен в нижней зоне дробления, где материал наиболее уплотнен и угол дробления наиболее острый. В верхней зоне той же пластины может еще остаться 40–50 % срока службы, тогда как срок службы нижней уже подходит к концу--.
Именно здесьстратегия инверсиивыплачивает дивиденды. Когда нижняя часть пластины щеки достигнет 50 % износа, переверните пластину. Ранее слегка-изношенная верхняя часть теперь принимает на себя основную нагрузку, и вы фактически удваиваете срок службы детали за одну отливку. Для предприятий по добыче известняка, где используется Mn13Cr2 (стандартная марганцевая марганцевая сталь), этот единственный метод может снизить годовой расход щековой пластины на 30–40%.
Что упускают операторы: переключение трещин в пластинах. Пластины переключателя - жертвенное слабое звено, предназначенное для сдвига до того, как рама или эксцентриковый вал получат катастрофические повреждения - трескаются между сменами, часто никто этого не замечает до следующего запуска. Ежемесячный визуальный осмотр седла и пластины рычага должен быть обязательным, а любая повторяющаяся поломка должна вызывать немедленное расследование по проверке корма и обнаружению металлических примесей.
Ориентир планирования:Измеряйте толщину профиля щеки через определенные интервалы тоннажа (каждые 300 000–600 000 тонн в зависимости от абразивности известняка). Заменяйте детали до предполагаемой даты износа-, а не после выхода из строя.
Футеровки щековой дробилки DUMA
#3 - Ударные стержни ударной дробилки (вторичная/третичная стадия)
Когда известняк поступает на вторичное или третичное ударное дробление, била ударной дробилки становятся основным предметом износа. В отличие от пластин челюстей, била изнашиваются асимметрично - передняя кромка изнашивается быстрее, чем корпус -, а последствия выхода за пределы безопасного износа более серьезны, включая дисбаланс ротора и потенциальное повреждение корпуса.
Спецификация материала здесь имеет огромное значение. Для стандартного известняка (Ai < 0,1) билы с высоким содержанием хрома (матрица Cr26–Cr30, HRC 58–62) обеспечивают превосходную стойкость к истиранию и экономически-эффективны. Если ваш материал содержит значительные включения кремня или кремня, - распространенные в отложениях доломитового известняка, - керамические-билы с вставками могут продлить срок службы на 50–300 % по сравнению со стандартной хромированной сталью, что более чем оправдывает более высокую цену за единицу, если учесть меньшее количество замен-и снижение риска простоя.
Ориентир планирования:Проверяйте била на предмет неравномерного износа, трещин и деформации каждые 200–500 часов работы. Немедленно отключите двигатель, если вибрация превысит 10 мм/с или температура подшипника превысит 90 градусов - это признаки дисбаланса ротора из-за неравномерного износа рейки.
#4 - Оболочка конусной дробилки и вогнутые футеровки (вторичная/третичная стадия)
Когда загружаемый материал содержит более высокое содержание кремнезема или индекс истирания превышает 0,12, логика работы меняется: эксплуатация ударных дробилок становится дорогостоящей, а второстепенную и третичную работу берут на себя конусные дробилки. В этой конфигурации кожух (подвижный внутренний конус) и вогнутая облицовка чаши (неподвижное наружное кольцо) становятся основными элементами износа.
Износ вкладыша конуса происходит более постепенно, чем износ молотка или пластины челюсти, но он также имеет более серьезные последствия, если его игнорировать. По мере утончения вкладышей закрытая-сторона (CSS) - минимального зазора между манжетой и вогнутым - смещается, образуя все более грубый продукт, который не соответствует техническим требованиям. К тому времени, когда качество продукции заметно ухудшается, вкладыши уже находятся на последней стадии износа.
Подходящей маркой футеровки для известняка обычно является Mn18Cr2 (17–19% марганца, 1,5–2,5%), что обеспечивает на 20–40% больший срок службы, чем стандартные отливки из Mn13 при работе с известняком. Для зон с очень-твёрдыми или высокими-кремнеземистыми рудами Mn22Cr2 обеспечивает дополнительную защиту.
Ориентир планирования:Отслеживайте изменение CSS еженедельно. Любой сдвиг в сторону увеличения распределения продуктов по размерам должен вызывать немедленное измерение толщины футеровки, а не корректировку CSS.
Часть 3. Создание системы планирования простоев
Знать последовательность ошибок – это только половина дела. Другая половина — это преобразование этих знаний в систему планирования, которая позволяет планировать остановки, а не реагировать на них.
Переключитесь с календаря на триггеры тоннажа.Самой большой ошибкой при планировании технического обслуживания при добыче известняка является установка интервалов замены по месяцам, а не по совокупной производительности. Дробилка, перерабатывающая 1800 т/ч твердого кремнистого-известняка, будет расходовать футеровки в три раза быстрее, чем дробилка, перерабатывающая более мягкий материал со скоростью 600 т/ч -, календарь этого не знает, но счетчик тоннажа знает.
Присвойте каждой изнашиваемой детали класс критичности ABC.Не все изнашиваемые детали несут одинаковый риск. Неисправный молоток дробилки немедленно отключает первичный контур. Изношенный вкладыш желоба постепенно замедляет ход. Разделите свои запасы на класс A- (имейте на складе 2+ наборы, выполняйте постоянный мониторинг), класс B- (поддерживайте резервный запас, проверяйте ежемесячно) и класс C- (заказы по мере потребления, проверяйте ежеквартально).
Создавайте детали до того, как они вам понадобятся.Экстренная закупка критически важных изнашиваемых деталей на внеплановой основе обычно обходится в 2–3 раза дороже запланированной. Для деталей класса А-решение о закупке должно приниматься при достижении 60 % расчетного срока износа, а не при 100 %. Это создает окно для поиска, получения и проверки деталей до того, как откроется окно запланированной замены.
Преобразуйте самое продолжительное прогнозируемое отключение в сравнение.Хорошо-работающий завод по производству известняка с обслуживанием-по состоянию может превратить 12-незапланированную поломку в двухчасовую плановую замену. Если ваш текущий незапланированный простой составляет 4 часа в неделю, это составляет более 200 потерянных производственных часов в год, и большую часть из них можно восстановить с помощью описанной выше структуры планирования.
Часть 4. Выбор материала - Подбор сплава в соответствии с заданием
Долговечность вкладыша и молотка зависит не только от сроков замены -, но и от правильного применения правильного материала. Выбор материала зависит от трех переменных: твердость исходного материала, индекс истирания (Ai) и интенсивность удара.
Для стандартного дробления известняка (Mohs 3,0–3,5, Ai < 0,1):Mn13Cr2это экономичный выбор. Он-хорошо затвердевает под воздействием ударов и обеспечивает надежную работу в контурах из чистого известняка.
Для доломита или известняка с включениями кремнезема (Аi 0,1–0,2):Mn18Cr2является отраслевым стандартом. Более высокое содержание марганца увеличивает глубину закалки-при многократных ударах.
Для зон со сверх-твёрдостью или высоким-кремнеземом (Ai > 0,2 или смеси известняка и кварцита):Mn22Cr2или композитные вставки TiC (карбид титана). Вставки TiC сочетают в себе прочность марганцевой стали с твердостью поверхности на уровне керамики--. Эта комбинация неизменно превосходит решения из одного-сплава в смешанных-условиях истирания на 30–50 % по сроку службы.
Резюме: ваш контрольный список из 5 шагов аудита
Если вы предпримете одно действие из этой статьи, сделайте это: на этой неделе пройдите свой путь сокрушения, используя этот контрольный список.
Установите базовый уровень тоннажадля каждой изнашиваемой детали на первичном, вторичном и третичном этапах дробления. Если у вас его нет, начните собирать его прямо сейчас.
Измерение текущих профилей износана всех активных пластинах щек, молотках, билах и вкладышах конуса. Записывайте толщину в нескольких точках, а не только в среднем.
Классифицируйте каждую изнашиваемую деталь A, B или C.в зависимости от влияния отказа и частоты замены. Убедитесь, что детали класса А-имеются в наличии уже сегодня.
Установите триггеры замены-на основе тоннажапри 60 % ожидаемого срока службы деталей класса A-(триггер закупок) и 80 % (триггер планирования).
Проверяйте переключатели и ударные брусья при каждом запланированном останове.- это наиболее малоизученные виды отказов в типичных известняковых цепях.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Как узнать, содержит ли мой известняк проблемные включения кремнезема, прежде чем они повредят изнашиваемые детали?
Ответ: Проведите тест LA (на истирание в Лос-Анджелесе) и тест Ai (индекс истирания) на репрезентативных образцах корма из разных участков вашего карьера. Если Ai возвращается выше 0,12 в контуре с большим-объемом, вам следует рассмотреть возможность переключения вторичной ступени на конусное дробление и повышения марки футеровки до Mn18Cr2 или выше. Эти испытания недороги по сравнению со стоимостью преждевременно изношенного комплекта гильз.
Вопрос: Наши челюстные пластины всегда изнашиваются быстрее снизу, чем сверху. Это нормально?
О: Да, - это стандартная форма износа щековых дробилок. В нижней зоне дробления наблюдаются самые высокие сжимающие силы, поскольку там материал наиболее скован. Правильным ответом является стратегия инверсии: переверните пластину так, чтобы износ зон был на 50 % ниже-, чтобы продлить общий срок службы. Если вы еще этого не сделали, вы оставляете на столе значительный срок службы лайнера.
Вопрос: Сколько на самом деле стоят незапланированные простои по сравнению с плановым обслуживанием?
Ответ: Разница в затратах существенна по трем измерениям. Во-первых, закупка запасных частей обычно обходится в 2–3 раза дороже запланированной. Во-вторых, незапланированные простои оборудования -, сверхурочная работа и пропуск производственных окон увеличивают прямые затраты на ремонт. В-третьих, катастрофические отказы (сломанная коленно-рычажная пластина, повреждающая эксцентриковый вал, или удар молотка, который ломает и повреждает ротор) могут превратить замену изнашиваемой детали за 5000 долларов в ремонт конструкции за 50 долларов. Плановое техническое обслуживание устраняет большую часть этого воздействия.
Вопрос: Как часто мне следует проверять CSS конусной дробилки на предмет сноса?
О: Минимум еженедельно в периоды-высокой пропускной способности. Смещение CSS — главный индикатор износа гильзы -, настройка естественным образом открывается по мере утончения гильзы. Если вы корректируете CSS чаще, чем раз в неделю, чтобы сохранить размер продукта, ваши вкладыши находятся на финальной стадии износа, и замена уже должна быть запланирована. Не путайте настройку CSS с обслуживанием; это измерение симптомов.
Вопрос: Какова наиболее распространенная причина, по которой изнашиваемые детали выходят из строя раньше, чем ожидалось?
Ответ: Основной причиной является неправильный сорт материала для реальных условий подачи. Операторы часто определяют детали на основе номинального обозначения известняка, не принимая во внимание изменение содержания кремнезема в карьере. Вторая наиболее распространенная причина — это слишком крупный размер загрузки, поступающий в дробилку -, непрерывные комки, превышающие расчетный размер загрузки, создают ударные перегрузки, которые разрушают изнашиваемые детали, а не постепенно истирают их. Правильная настройка предварительной-проверки и протокол контроля размера корма предотвращают и то, и другое.
