Манипулятор гидравлический для перефутеровки барабанных мельниц через монтажный люк
Н.Н. Наилов — руководитель направления горно-обогатительного оборудования ООО «ХК ИНТРА ТУЛ».
Речь пойдет о способе замены футеровки в барабанных мельницах, эксплуатируемых в горнодобывающей, строительной, металлургической и иных отраслях промышленности и спроектированных еще в советские времена. Проблема заключается в отсутствии свободных площадей вокруг оборудования, в основном отечественного производства, которое уже отработало не один десяток лет и, как правило, на многих предприятиях требует как минимум проведения реконструкции или техперевооружения (рис. 1). Мельницы — это основное оборудование в технологической цепочке, одно из самых затратных и трудоемких в проведении ремонтов. Зачастую замена футеровки при проведении ППР определяет время простоя всей технологической секции. Тем более остро стоит вопрос сокращения времени простоя при перефутеровке, тем самым увеличения КИО, а значит и роста производства. И каждое предприятие стремится к этому разными путями.
Рис. 1.
В настоящее время перефутеровка мельниц производится в основном либо на специально оборудованных стендах, что тоже было заложено при проектировании фабрик и далеко не везде, либо зачастую в технологической цепи обычно штатными мостовыми кранами, либо с применением балок с тельфером. Работа небезопасная, требует приложения достаточной физической силы, а потому неэффективная. Можно пересчитать по пальцам компании, которые используют в России для замены футеровки в мельницах различного рода устройства или манипуляторы, расширение области применения которых во многом определяет их цена. В основном внедрение манипуляторов в ремонтном производстве на мельницах стало возможным на немногих вновь построенных или реконструированных производствах, где предусмотрены площадки для размещения этих гигантов вблизи мельниц (рис. 2).
Рис. 2.
Как же решить задачу перефутеровки мельниц в столь стесненных условиях, при этом сократить время проведения работ и обеспечить соответствующее качество?
И мы стали искать варианты применения механических манипуляторов в различных вариациях. И остановились на одном. Это гидравлический манипулятор, который монтируется мостовым краном внутри мельницы через монтажный люк и крепится штатными болтами к наружному фланцу люка. На барабанах мельниц в зависимости от типоразмера присутствует от двух до четырех монтажных люков, расположенных в основном диаметрально. Из соображений окупаемости, манипулятор имеет три линейки грузоподъемности по массе элементов футеровки, рассчитанные на мельницы диаметром от 2,7 до 9,5 м отечественного производства. В зависимости от массы применяемых футеровок и диаметров мельниц приняты следующие типоразмеры перефутеровщиков: для мельниц до 4,5 м грузоподъемностью до 0,8 т, для мельниц до 7 м в диаметре грузоподъемностью до 1,2 т и для мельниц до 9,5 м грузоподъемностью до 2 т. В связи с большой линейкой по диаметрам различных типоразмеров мельниц, принято решение о применении переходных фланцев между фланцем манипулятора в своей линейке и размерами фланца монтажного люка конкретной мельницы. Благодаря такому решению манипулятор стал универсальным.
Рис. 3.
Схематично манипулятор, он получил название «мехрука», изображен на рисунке 3. Уточнение — схематично. Фактически манипулятор будет выглядеть мощнее и конструктивно при проработке конкретного ТЗ возможен вариант седлового поворотного подшипника, как более жесткого. Недопустимость значительных упругих деформаций обусловлена необходимостью достижения требуемой точности позиционирования рабочего органа в различных точках монтажа футеровки. На опорной плите «мехруки», прикрепленной к фланцу люка мельницы, который при необходимости усиливается дополнительно косынками, расположена система гидравлики с быстросъемными штуцерами для подсоединения с помощью гибких рукавов высокого давления к маслостанции, расположенной на любой площадке снаружи мельницы. За счет длины гидравлических рукавов мельница имеет возможность вращаться на 180 ° в обе стороны: по часовой стрелке и против, что существенно ускоряет процесс перефутеровки мельницы. Как видно на рисунке 3 (с. 68), манипулятор может свободно производить монтаж футеровки при любом положении барабана: и на 6 часах, и на 12 часах или в ином другом удобном для монтажа футеровки положении. Манипулятор свободно укладывает футеровку и вокруг себя.
При заявленном способе по замене футеровки, работы производятся следующим образом. При перефутеровке без шаров для ускорения процесса, старая футеровка предварительно может быть обрушена и выгружена из мельницы. Для этого отворачиваются или срезаются болты крепления футеровки снаружи и выбиваются внутрь болтовыбивающей машиной или любым доступным ударным способом. Далее мостовым краном с помощью стропов или специальных захватов отработанная футеровка удаляется из барабана через монтажные люки. Мельница очищается от остатков руды и после проведения восстановительных работ по ремонту изношенных базовых узлов барабана, передается под монтаж футеровки с применением манипулятора. Подготовленная мельница выставляется так, чтобы один из монтажных люков находился в верхнем положении. Далее манипулятор для перефутеровки опускается в монтажный люк барабана мельницы мостовым краном в сборе таким образом, чтобы внутренняя поверхность опорной плиты манипулятора совместилась с фланцем монтажного люка. После совмещения отверстий опорная плита «мехруки» крепится к фланцу люка штатными болтами. С наружной стороны плиты с помощью быстросъемных разъемов подсоединяются рукава гидравлики высокого давления от маслостанции. Манипулятор готов к работе.
Новая футеровка подается внутрь барабана мостовым краном, либо мобильным стреловым механизмом, через другие свободные открытые монтажные люки, повернув барабан мельницы ремонтным приводом таким образом, чтобы свободный люк оказался сверху. При необходимости, возможна подача футеровки через цапфы, с помощью расположенных внутри цапф специальных подающих тележек. Далее оператор, находящийся внутри мельницы или цапфы, захватом манипулятора или крюком захватывает футеровку, фиксирует ее и перемещает к месту монтажа. После проведения позиционирования по совмещению отверстий крепления футеровки с отверстиями в барабане мельницы, помощник оператора изнутри мельницы устанавливает болты, а рабочий снаружи фиксирует их гайками с помощью гайковерта. Позиционирование может производиться как визуально, так и с помощью датчика контроля, закрепленного на захвате. Далее операции по монтажу повторяются. Управляется манипулятор с помощью портативного пульта радиосигналом или через переносной кабель напряжением не более 12 В.
В шаровых или рудногалечных мельницах длиной до 7,5 м требуется разовая перестановка краном манипулятора в другой монтажный люк для покрытия объемов работ во второй половине длинного барабана мельницы. Для узких мельниц мокрого самоизмельчения и полусамоизмельчения перестановка манипулятора не требуется. При рассмотренном выше способе замены футеровки, то есть с полной выгрузкой шаров и материала из мельницы, мы рекомендуем проводить работы, не применяя захват для футеровки с целью удешевления. В данном случае разумнее применить крюк с гидравлическим толкателем для позиционирования торцевой футеровки стенок барабана мельницы в пространстве. И производить позиционирование броней при монтаже на 6 часах в вертикальной плоскости. Это нисколько не замедлит процесс в сравнении с захватом.
При замене футеровки с шарами, без их выгрузки, необходимо наличие трех или четырех монтажных люков в зависимости от длины барабана. Либо работы производятся с применением тележки для подачи футеровки через цапфы при наличие всего двух люков. Здесь демонтаж старой футеровки производится по мере проворота мельницы ремонтным приводом для освобождения футеровки из под шаров. При этом при провороте барабана, по мере продвижения фронта работ, необходимо производить перемонтаж манипулятора в другой, свободный от шаров люк. И, конечно, в этом случае при проведении монтажа футеровки на 3 часах и выше, просто необходимо применение захватного устройства. Захват манипулятора унифицирован под стальную отечественную футеровку. В том числе разработан съемный захват для перемещения отработанной футеровки. По желанию потребителя, манипулятор комплектуется захватами для индивидуальной, резиновой и резинометаллической футеровки. На торце захвата имеется крюк соответствующей грузоподъемности для перемещения грузов. По своим возможностям манипулятор «мехрука» способен выкладывать отработанную футеровку и забирать новую самостоятельно как с внутренних поверхностей обоих цапф, так и с внутренней поверхности барабана, куда футеровка подается мостовым краном через другой монтажный люк при провороте барабана.
Ускорение проведения работ происходит за счет того, что практически отсутствуют подготовительно-заключительные операции к монтажу футеровки. Не нужно монтировать балку с тельфером внутри барабана, не нужно демонтировать подбутарный желоб или другие металлоконструкции, чтобы подготовить место под огромный манипулятор для подачи его через разгрузочную цапфу. Наш манипулятор позволяет производить замену и перемещение футеровки внутри мельницы сразу после монтажа на люк барабана, без дальнейших подготовительных операций сборки, укрупнения и перестановки узлов.
Выводы
Способ замены футеровки через монтажный люк в барабанных мельницах с применением гидравлического манипулятора «мехрука» имеет немало выгодных преимуществ, в сравнении с существующими способами перефутеровки. Это в первую очередь сокращение времени простоя мельницы в ремонте при перефутеровке. Нет необходимости в потерях времени на демонтаж или монтаж дополнительных металлоконструкций, необходимых при проведении работ по замене футеровки. И, конечно, сказывается высокая мобильность манипулятора в позиционировании элементов футеровки при способе его крепления непосредственно к барабану мельницы. Возможность монтажа коробов и элеваторов непосредственно манипулятором также играет существенную роль, так как сегодня при любых технологиях они монтируются мостовыми кранами.
Необходимо обратить внимание на повышение уровня безопасности проведения работ по замене футеровки манипулятором. В первую очередь это связано с отсутствием необходимости в «сигнальщике», передающим сигналы стропальщика машинисту мостового крана.
На данный момент компанией ООО «ХК ИНТРА ТУЛ» проведены презентации нового способа перефутеровки в ряде горно-обогатительных предприятий. Определен изготовитель. Это отечественная компания в Санкт-Петербурге с опытом работы в отрасли. Определены сроки подготовки ТЗ манипуляторов для некоторых мельниц. Дальнейшее решение по изготовлению и проведению опытно-промышленных испытаний зависит от воли потенциальных потребителей. Вопрос цены будет определен после проработки ТЗ и первого эскизного проекта. Однозначно, цена будет более доступной в сравнении с зарубежными манипуляторами.
ООО «ХК ИНТРА ТУЛ»
195027, Россия, г. Санкт-Петербург,
шоссе Революции, д. 3, корп. 1,
лит. А, ДЦ «ЛЕОН».
Тел/факс: (812) 313-50-92.
www.intratool.com
Опубликовано в журнале «Золото и технологии», № 4 (34)/декабрь 2016 г.
