Спосіб відновлення кришки і барабана барабанного млина

Реферат: Спосіб відновлення кришки і барабана барабанного млина включає очищення зношеної частини від корозії і забруднень, нарощування відбудовного шару на зношеній поверхні до первісних параметрів. Виготовляють склад, що твердіє, наносять масу на зношені частини кришки і барабана барабанного млина і формують відбудовний шар до відновлення первісних параметрів зношеної поверхні. Витримують масу, що твердіє, до повного набору міцності. При необхідності видаляють зайві частини отверділої маси і остаточно надають відновленій частині кришки або барабанного млина первісні параметри. UA 69899 U (12) UA 69899 U UA 69899 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гірничо-переробної промисловості і може бути використана для відновлення кришок барабанних млинів і барабанів, що піддані значному механічному зношуванню, що виникає в процесі експлуатації. Зокрема, корисна модель може бути використана в тому випадку, коли необхідно відновити геометрію внутрішньої частини кришок і внутрішньої частини барабана млинів, які піддалися абразивному зношуванню здрібненою гірською масою. Корисна модель може бути використана при необхідності відновлення повної геометрії внутрішньої частини кришки або барабана, що характеризується складною конфігурацією і змінним перерізом. Корисна модель може застосовуватися в тому випадку, коли необхідно мінімізувати матеріальні і трудові витрати на відновлення кришки і внутрішньої частини барабана млина, які пов'язані з демонтажем броні на торцевих кришках млинів і барабані млина відновленням торцевих поверхонь кришки і барабана млина і виконання наступних робіт, які зв'язані з установкою броні на відновлених поверхнях торцевих кришок і барабана млина. Найбільш близьким рішенням є спосіб відновлення зношених деталей гірничо-переробного устаткування шляхом наплавлення на зношену поверхню порошковим дротом або електродами на робочому стенді. Роботи по відбудові відомим способом характеризуються значними матеріальними і трудовими витратами, а також значною тривалістю часу відновлення, що робить ці роботи матеріально витратними [Наплавка. Опыт и эффективность применения. / Под. ред. П. В. Гладкого. - Киев: ИЭС им. Е.О. Патона АН УССР, 1986.-108 с, ил.]. Висока вартість відомого способу пояснюється тим, що відновлення кришки здійснюється за допомогою наплавочного устаткування із застосуванням електродугового або газового зварювального устаткування. Відповідно до відомого способу наплавленням практично неможливо повністю відтворити вихідну форму кришки. Це призводить до того, що після установлення броні, на відновлені місця торцевих кришок і барабана млина через нещільне прилягання броні абразивний матеріал попадає під кришку і відбувається швидке абразивне вимивання відновлених частин. Відомий спосіб характеризується значної багатостадійністю і трудомісткістю. Крім того, при реалізації відомого способу необхідно громіздке дороге устаткування, яке застосовується для наплавлення металу. Відновлення поверхні по відомому способу збільшує собівартість переробки гірничої маси і відповідно залізорудного концентрату для металургійної промисловості. Задачею корисної моделі є удосконалення способу відновлення кришки і барабана барабанного млина за рахунок виготовлення високоміцного полімерного складу, що твердіє і протидіє абразивному і механічному зношуванню. Відновлення здійснюється після визначення параметрів і об'єму зношування відновлюваної частини, що контактує з абразивною гірською масою. Нанесення полімерного складу, що твердіє, може здійснюватися шпателем. Склад може формувати шар на поверхні зношеної частини барабанного млина після установлення огородження у вигляді опалубки над зоною зношування металу кришки або барабана барабанного млина. В утворений внутрішній простір, геометричні параметри якого відповідають параметрам зношеної частини барабанного млина, заповнюють полімерним складом. Після отвердіння полімерного складу здійснюють його механічну обробку до вихідних параметрів кришки або барабанного млина. Технічний результат від використання корисної моделі полягає в тім, що забезпечується висока механічна міцність складу, що твердіє, з регламентованою кількістю вихідних інгредієнтів. Для відновлення кришки немає необхідності використовувати дороге устаткування, і трудомісткі операції для підготовки поверхні для відновлення. Реалізація способу характеризується низькою собівартістю і незначною трудомісткістю і матеріалоємністю. Швидкість виконання даного виду робіт, які за часом скорочуються у два-три рази в порівнянні з наплавленням. Полімерна суміш, що твердіє, може бути використана практично у всьому діапазоні температур навколишнього середовища, що робить універсальним спосіб і він може бути реалізований на протязі всього року. Спосіб може бути реалізований без монтажу кришки млина і її транспортувань на спеціалізоване підприємство. При локальному зношуванні полімерного складу, що твердіє, відбудовні роботи можуть бути виконані за короткий період часу при мінімумі спеціального устаткування. Спосіб може бути реалізований незалежно від конструкції кришки і ступеня її механічного зношування. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що спосіб відновлення кришки і барабана барабанного млина, включає очищення зношеної частини від корозії і забруднень, нарощування відбудовного шару на зношеній поверхні до первісних параметрів. 1 UA 69899 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Відповідно до корисної моделі, виготовляють склад, що твердіє, інгредієнти якого розподілені між собою в такий спосіб, мас. %: епоксидна смола 18 - 22 затверджувач 1,5 - 2,5 наповнювач решта, при цьому наповнювач виконують у вигляді складу при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас %: карбід бору 55 - 65 електрокорунд 25 - 35 пісок кварцовий решта, а після змішування між собою інгредієнтів складу, утворюють однорідну масу, що твердіє, яку наносять на зношені частини кришки і барабана барабанного млина і здійснюють формування відбудовного шару, що утворюють за допомогою шпателя з використанням шаблонів або, при значному ступені зношування відновлюваної поверхні, суміш, що твердіє, заливають у простір, що утворюють між зведеною опалубкою і зношеною поверхнею кришки і барабана млина, при цьому формування відбудовного шару із суміші, що твердіє, здійснюють до відновлення первісних параметрів зношеної поверхні, після чого витримують масу, що твердіє, до повного набору міцності і, при необхідності, видаляють зайві частини отверділої маси і остаточно надають відновленій частині кришки або барабанного млина первісні параметри. Спосіб реалізується таким чином. Барабанні млини застосовуються на гірничо-переробних підприємствах, які здійснюють збагачення рудної маси для наступного одержання залізорудного концентрату. Барабанний млин належить до агрегатів безперервної дії, що обумовлено необхідністю переробки значного обсягу рудної маси. Як правило, рудна маса є кварцевмісною, а сам кварц належить до високоабразивних порід. У процесі роботи млина відбувається інтенсивне стирання його внутрішньої частини і особливо кришок. Вони піддаються статичному і динамічному впливу здрібненої водонасиченої гірської маси. В результаті цього впливу кришки і барабан млина піддаються значному абразивному і механічному зношуванню. Залежно від прийнятого регламенту підприємства, що визначає граничне зношування кришок і барабанів барабанних млинів, здійснюють у плановому порядку їхній демонтаж і установлення на робочий стенд. Відновлення геометрії кришок і барабана млина відбувається на стенді. При необхідності, відновлення зношеної частини конструктивних елементів барабанного млина може бути виконано і без монтажу кришки і барабана. Зі зношеної поверхні частин агрегату видаляють окалину і забруднення. Глибина очищення повинна бути достатньою, щоб забезпечити високу адгезію поверхні металу полімерною масою. Після чого визначають площу зношеної поверхні. Залежно від глибини зношеної поверхні визначають спосіб відновлення: - шляхом заливання суміші, що твердіє, із застосуванням опалубки (при глибокому зношуванні); - нанесенням суміші, що твердіє, шпателем на зношені місця (при незначному зношуванні). При глибокому зношуванні, після очищення поверхні і її знежиренні над кришкою встановлюють і закріплюють опалубку. Конструкція опалубки залежно від умов роботи може передбачати її виконання з металу, пластику або іншого матеріалу, за допомогою якого можна надати необхідну форму і параметри відновлюваної частини кришки млина. Простір між площиною опалубки і поверхнею зношування кришки повинний точно відтворювати обсяг зношування кришки. Процес монтажу опалубки об'єднують із готуванням розчину, що твердіє. Початок готування розчину повинний визначатися за критерієм його повної готовності до моменту початку робіт по формуванню відновлювального шару. Склад, що твердіє, являє собою суміш інгредієнтів у наступному співвідношенні, мас. %: епоксидна смола 18 - 22 затверджувач 1,5 - 2,5 наповнювач решта, при цьому наповнювач являє собою склад при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас %: карбід бору 55 - 65 електрокорунд 25 - 35 пісок кварцовий решта. 2 UA 69899 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Дослідження заявленого складу показали, що як основної речовини, що твердіє, найбільш ефективне застосування епоксидної смоли в кількості 18-22 мас. % від загальної кількості суміші. Ця кількість забезпечує необхідний зв'язок між мінеральними частками і утворення повноцінного відбудовного шару. При зменшенні кількості епоксидної смоли утворюється недостатньо щільне обволікання мінеральні частини і може відбуватися викрашування мінерального відбудовного шару. Особливо це позначається при ударних навантаженнях. При збільшенні кількості епоксидної смоли збільшується відстань між частками мінерального наповнювача, що істотно знижує міцність ремонтного шару. Необхідну міцність епоксидної смоли забезпечує затверджувач, кількість якого становить 1,5-2,5 мас. % від загальної кількості суміші. При зменшенні кількості затверджувача менше 1,5 мас. % епоксидна смола виходить в'язкою та маломіцною. При збільшенні затверджувача більше 2,5 мас. % епоксидна смола виходить крихкою і шар при ударних навантаженнях руйнується. Особливу роль у забезпеченні міцності шару, що забезпечує відновлення геометрії кришок і внутрішньої поверхні барабана барабанного млина, грає наповнювач. Якість наповнювача забезпечує протидію шару як ударним навантаженням, так і стираючому впливу значної по масі кварцевмісної руди. Наповнювач повинен забезпечувати формування рівномірного за структурою шару, який протидіє статичним і динамічним навантаження в плині тривалого періоду часу. Дослідження показали, що використання наповнювача з карбіду бору, електрокорунду і кварцового піску в регламентованому співвідношенні дозволяє одержати несподіваний (синергетичний) результат, якій підвищує якість суміші, що твердіє, яка практично не піддається зношуванню при впливі рудної маси. Дослідження показали, що роздільне застосування компонентів наповнювача приводить до підвищення ступеня стирання-зношування відновленого шару. Це скорочує в 2-4 рази строки міжремонтних строків, приводить до збільшення всіх статей витрат пов'язаних з експлуатацією барабанних млинів і відповідно збільшує собівартість одержання залізорудної сировини для металургійної промисловості. Проведені дослідження показали, що оптимальним складом наповнювача є суміш мінеральних компонентів: карбіду бору, електрокорунду, піску. Оптимальне співвідношення інгредієнтів обумовлене специфікою взаємодії рудної маси, що подрібнюється, що має високу абразивність і масу. Абразивний вплив на внутрішню частину млина і кришку поєднується із багатотонним статичним і динамічним навантаженням. Крім вертикальної складової на відбудовний шар впливають тангенціальні і дотичні напруження, викликані бічними зсувами рудної маси. Стосовно до залізорудної сировини склад мінеральних компонентів забезпечує можливість нарощування зношеної частини кришки і внутрішньої частини барабана барабанного млина. Дослідження показали, що зменшення карбіду бору менш 55 мас. % зменшує міцнісні характеристики шару, а збільшення кількості карбіду бору понад 65 мас. % робить маломіцним шар при виникненні внутрішніх напруг, що розтягують. Оптимальною кількістю електрокорунду є 25-35 мас. % від загальної кількості суміші. Електрокорунд заповнює простір між частками карбіду бору і робить шар цілісним і високоміцним. При зменшенні кількості електрокорунду менш 25 мас. % відбувається неповне заповнення простору між частками карбіду бору, що зменшує міцність шару. При збільшенні кількості електрокорунду більше 35 мас %, його частки перекривають частки карбіду бору, чим знижується довговічність шару при повному експлуатаційному навантаженні. По залишковому принципу в загальний обсяг суміші вводять кварцовий пісок, що є почасти нейтральним наповнювачем на тлі електрокорунду і карбіду бору. Це пояснюється його більш низькою міцністю в порівнянні з іншими мінеральними компонентами. Використання кварцового піску як наповнювач забезпечує високу міцність формованого відбудовного шару. За рахунок фізико-механічних властивостей кварцового піску, контактуючого з рудною масою, в плині незначного періоду часу утворюється гладкий і міцний поверхневий шар, що не схильний до відколів і локальних відшарувань. Разом з тим, використання кварцового піску в залишковій кількості базується на результатах досліджень, які показують, що заявлена кількість карбіду бору і електрокорунду дозволяє одержати відбудовний шар, фізикомеханічні властивості якого забезпечують тривалий строк експлуатації барабанних млинів без проведення аварійних і відбудовних ремонтів. Інгредієнти складу змішуються до утворення однорідної маси. Після цього сумішшю заповнюють простір між опалубкою і зношеною частиною кришки і барабана млина. Склад 3 UA 69899 U 5 10 15 витримується до його повного отвердіння. Після набору міцності здійснюють демонтаж опалубки і за допомогою механічного устаткування видаляють зайві частини отверділого складу. При використанні шаблонів суміш наносять шпателем. Цей спосіб реалізується при наявності незначних локальних ділянок зношування на поверхні кришки і барабана млина. Після виконаних робіт на кришці або барабані монтуються броні для наступної експлуатації млина. Дослідно-промислові дослідження показали високу якість відновлення конструктивних елементів, що піддалися абразивному і механічному зношуванню. Спосіб забезпечує мінімізацію витрат на відновлення устаткування і крім того дозволяє збільшити міжремонтні строки. Використання способу не вимагає витрат на транспортування ремонтованого устаткування і застосування дорогих наплавочних і обробних верстатів. Спосіб дозволяє знизити витрати на поточний ремонт переробного устаткування і час виконання даного виду робіт, тим самим знизити собівартість випуску залізорудної сировини для металургійної промисловості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 Спосіб відновлення кришки і барабана барабанного млина, що включає очищення зношеної частини від корозії і забруднень, нарощування відбудовного шару на зношеній поверхні до первісних параметрів, який відрізняється тим, що виготовляють склад, що твердіє, інгредієнти якого розподілені між собою в такий спосіб, мас. %: епоксидна смола 18-22 затверджувач 1,5-2,5 наповнювач решта, при цьому наповнювач виконують у вигляді складу при наступному співвідношенні інгредієнтів, мас %: карбід бору 55-65 електрокорунд 25-35 пісок кварцовий решта, а після змішування між собою інгредієнтів складу утворюють однорідну масу, що твердіє, яку наносять на зношені частини кришки і барабана барабанного млина і здійснюють формування відбудовного шару, що утворюють за допомогою шпателя з використанням шаблонів або, при значному ступені зношування відновлюваної поверхні, суміш, що твердіє, заливають у простір, що утворюють між зведеною опалубкою і зношеною поверхнею кришки і барабана млина, при цьому формування відбудовного шару із суміші, що твердіє, здійснюють до відновлення первісних параметрів зношеної поверхні, після чого витримують масу, що твердіє, до повного набору міцності і, при необхідності, видаляють зайві частини отверділої маси і остаточно надають відновленій частині кришки або барабанного млина первісні параметри. 35 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4