采礦作業機械其零部件大部分以磨損為最終失效形式,特別是井下使用的礦料輸送溜槽襯板屬大面積強磨粒磨損范疇,磨損速度快,更換頻繁(平均3次/a),檢修作業時間長。一方面,工人檢修勞動強度大,另一方面,嚴重影響生產效率。多年來,三山 島金礦一直在努力尋找一種可行的途徑解決這一難題,但效果均不太理想。2001年6月檢修,采用北京固本科技有限公司生產的FB-03型大面積復 層耐磨鋼板制作溜槽襯板,迄今已經連續使用12個月,本次例行檢修,經認真觀察,確信尚可繼續使用12～18月,收到了良好的經濟效益。
1 現場工作狀況及分析
通過井下采掘獲得礦石后,由鏟運機送入溜井,溜井中的礦石由給礦機經溜槽供給破碎機,破碎后的礦石進入提升機提升到地面。給礦機兩側裝有擋板構 成溜槽,所有礦料必須通過給礦機溜槽這一環節才能進入下道工序———破碎—提升。給礦機溜槽的工作現場在井下-280m,溜槽總面積15m2,每日出礦流 量607m3(折合1700t),礦石硬度f=6～8,最大礦石塊度90mm。以往使用厚度為20mm的16Mn鋼板制作溜槽襯板,一般一個使用周期約為 100d,出礦量為60700m3(折合17萬t)。通過對溜槽的失效機理進行分析研究,我們認為該溜槽應屬大面積強磨粒磨損范疇。所謂磨粒磨損,通常的 定義是:由于硬顆粒或硬突起物與材料表面有相對運動使材料表面產生物質遷移而造成的一種磨損1。經反復觀察,溜槽表面的磨損機制確屬磨粒磨損,但較之一般 的磨損場合,溜槽的磨損又有其特殊性,即受磨面積大,而且磨損十分強烈,因此,這里將其稱為大面積強磨粒磨損。
2 大面積耐磨復合鋼板
大面積耐磨復合鋼板是北京固本科技有限公司用其專有技術由堆焊方法制成的耐磨板材產品,母材為普通A3鋼板(特殊要求時亦可選用其他牌號的碳鋼或合金鋼板),堆焊層主要成分及性能見表1。
3 應用效果
在使用大面積復合耐磨鋼板
制作襯板以前(稱為更換備件方案),每年檢修3次,每次更換襯板15m2,質量為2.4t,材料費用8400元,投入人力10人次,使用工時100h,人工工時費500元。
因使用大面積復層耐磨襯板(稱為耐磨鋼板方案),襯板的使用周期由4個月提高到2年以上,所以,經濟效益以2年為周期進行計算。
(1)經濟效益分析計算。更換備件方案:
以往2年需更換新備件費用5.04萬元;
以往2年常備備件所需費用(以往因備件更換頻繁必須常備一套襯板)0.84萬元;
以往2年經常儲存備件所需管理費用(備件管理費按備件成本的20%計算)0.336萬元;
以往2年檢修更換備件所需工時費用(每一人工工時按5元人民幣計算,每次檢修耗用100個工時,兩年檢修6次)0.3萬元;
以往2年檢修停工損失(每日產礦石1700t,按每噸含金量2g計算,2年停工檢修6d)169.32萬元。
耐磨鋼板方案:
2年更換新備件所需費用4.14萬元;
2年檢修更換備件所需工時費用500元;
2年檢修停工損失28.22萬元。
年經濟效益=更換備件方案所需費用-耐磨鋼板方案所需費用
4 結 語
(1)大面積復層耐磨鋼板在大面積強磨粒磨損工況下使用經濟效益顯著,應用前景廣闊,應大力推廣使用。
(2)-280m溜槽使用FB-03型大面積復層鋼板制作襯板,提高溜槽使用壽命5倍以上。
(3)-280m溜槽使用FB-03型大面積復層鋼板制作襯板,年節約資金1.163萬元(直接經濟效益)。
(4)-280m溜槽使用FB-03型大面積復層鋼板制作襯板,年間接經濟效益70.55萬元。