Конвейеры цепные для руды: как мы заменили резину на металл и перестали простаивать
2015 год. Карьер «Ковдорский» (Мурманская область). Ленточный конвейер подает апатитовую руду на дробилку. Работает нормально… пока не идет мокрая руда. Лента скользит, прилипает, сбегает с роликов. Механики перетягивают натяжение — лента рвется. Три часа простоя. Машинист экскаватора в карьере уже не грузит — некуда.
2017 год. Цех на Ковдоре демонтирует последний ленточный конвейер и ставит конвейер цепной для руды. Цепь, скребки, футерованное днище. Никакой резины. Результат: за год — ноль простоев по вине конвейера. Мокрая руда идет как сухая. Куски до 200 миллиметров — не проблема. Пыль — в закрытом коробе, не в легких. За два года конвейер цепной для руды окупил себя экономией на ремонтах простоев.
Я расскажу, из чего сделан этот конвейер, почему он не боится руды и какие ошибки делают те, кто пытается сэкономить на его узлах. В конце — ответы на вопросы, которые задают технологи горно-обогатительных комбинатов.
На Ковдорском ГОКе конвейеры цепные для руды работают на подаче железной руды и апатита. В Норильске и Талнахе — на транспортировке никелевой и палладиевой руды, агрессивной к металлу из-за высокого содержания серы. На Оленегорском ГОКе в Мурманской области — на железной руде, где морозы опускаются до минус 45 градусов. В Коршуновском карьере (Иркутская область) — на подаче руды на обогащение. На Южном Урале в Медногоре и Гайском карьере — на медной руде. В Амурской области в Соловьевске — на россыпном золоте.
Три поломки, которые случаются у всех, и как мы их победили
У конвейеров цепных для руды есть три слабых места. Не потому, что они плохие. Потому что руда — жесткий материал. Мы прошли через все три, знаем, как лечить.
Поломка первая: рвется цепь
Симптомы. Конвейер встал. Натяжная звездочка провернулась, холостая ветвь провисает. Цепь порвалась. На ленточном конвейере это был бы просто стык. Здесь — ремонт на 8-12 часов. Куски руды расклинивают звенья, если цепь уже перетянута.
Почему происходит? Либо цепь перетянули — она работает как струна, звенья не выдерживают. Либо, наоборот, цепь ослабла и соскочила со звездочки. Либо выработка шарниров у пластинчатой цепи достигла предела. Либо в конвейер попал негабаритный кусок и застрял между скребком и стенкой.
Как лечили на Ковдоре. Перешли с пластинчатой цепи на круглозвенную (калибр 22х86, сталь 25ГЛ). У круглозвенной цепи нет шарниров — нечему вытягиваться и негде застревать абразиву. Её не перетянешь — звенья просто скользят по звездочке. Установили датчики контроля скорости на приводной и натяжной звездочках. Если цепь сошла или порвалась — конвейер останавливается за секунду. Ввели контроль натяжения раз в неделю: прогиб цепи между звездочками — 20-30 миллиметров, не меньше и не больше.
После этого цепь на конвейере цепном для руды на Ковдоре порвалась один раз за три года. Причина — кусок породы весом под 200 килограммов упал с высоты и расклинил скребок. Это не лечится, такое бывает раз в пять лет.
Поломка вторая: протирается дно
Симптомы. Под конвейером — просыпи руды. При работе слышен скрежет металла по металлу. Скребки прошли сквозь футеровку и трут днище.
Почему происходит? На конвейере цепном для руды футеровка днища — расходный материал. Руда абразивная, она стирает даже марганцовистую сталь со временем. Тонкий слой футеровки или обычная сталь вместо 110Г13Л — и днище протерлось быстрее.
Как лечили на Ковдоре. Установили футеровку днища из стали 110Г13Л толщиной 20 миллиметров. Крепление футеровки — болтами с потайными головками, утопленными в тело пластины, чтобы скребки по ним не стучали. Ввели контроль: раз в месяц щупом проверяем толщину остаточного слоя футеровки через технологические отверстия. При толщине 8 миллиметров — плановая замена пластин через две недели. Дно короба под футеровкой — 10 миллиметров стали. Даже если проскочит футеровка, есть запас. За три года футеровку на Ковдоре поменяли один раз в зоне загрузки. Дно ни разу не протерлось.
Поломка третья: пыль и грязь от руды
Симптомы. Рудная пыль на корпусе конвейера и в цехе. Эколог пишет предписание. Причина — уплотнения валов подыхали.
Почему происходит? Рудная пыль мельче цемента. Частицы размером 5-10 микрон. Они проходят сквозь обычную манжету, забиваются в сальники. Резина теряет эластичность.
Как лечили. Заменили все одинарные манжеты на двойные сальниковые уплотнения с промежуточной камерой. В камеру через пресс-масленку подается густая смазка 1 раз в неделю. Смазка выдавливается наружу, унося с собой пыль. Заодно и уплотнение смазывает. Перешли на торцевые уплотнения на приводной звездочке. Ставят на помпу в химии — герметичность 100 процентов.
Пыль с конвейера цепного для руды перестала выходить. В цехе стало дышать легче. Экологи отстали.
Как выбирать конвейер для руды: на что смотреть
Мне часто звонят коллеги с других рудников: «Сергей, какой конвейер брать?» Отвечаю — смотри на три вещи.
Шаг первый — посмотрите на кусок руды
Если кусок до 100 миллиметров — ширина короба 500 миллиметров достаточно. Если до 300 миллиметров — бери 800. Если до 500 миллиметров — 1000-1200 миллиметров.
Шаг второй — пощупайте руду руками
Руда мокрая и липкая — нужны скребки с резиновыми чистиками по нижней кромке. Резина будет отдирать руду от днища. Для руды сухой и абразивной — скребки только стальные, без резины. Резина сотрется за две смены.
Руда с острыми краями — скребки только литые из 110Г13Л. Сварные лопнут по шву. Руда с высоким содержанием серы (норильская, медная) — цепь круглозвенная из нержавеющей стали. Обычная сталь корродирует. Руда влажная (из карьера или после промывки) — футеровка днища из стали 110Г13Л, толщина не менее 20 миллиметров. В зоне загрузки — 25-30 миллиметров.
Шаг третий — посмотрите, где стоит конвейер
В помещении — экономьте на уплотнениях и футеровке. На улице (мороз, ветер, дождь) — только морозостойкие уплотнения, футеровка с двойным креплением (болты + сварка), цепь из стали с низким порогом хладноломкости.
Технические параметры: не просто цифры, а опыт
Таблицы ниже — из нашего журнала. Все цифры подтверждены актами списания на Ковдоре и Оленегорске.
Для железной руды (плотность 3,2-4,0 т/м³)
| Ширина короба, мм | Высота скребка, мм | Шаг скребков, мм | Скорость цепи, м/с | Производительность, т/ч | Цепь (калибр) | Футеровка днища, мм |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 500 | 200 | 400-500 | 0,4-0,6 | 150-250 | 18х64 | 16 |
| 800 | 250 | 500-600 | 0,4-0,7 | 300-500 | 22х86 | 20 |
| 1000 | 300 | 600-700 | 0,4-0,8 | 500-800 | 24х86 | 25 |
| 1200 | 350 | 700-800 | 0,4-0,8 | 800-1200 | 30х108 | 30 |
Для руды цветных металлов (медь, никель, апатит)
| Ширина короба, мм | Материал цепи | Скребки | Футеровка | Уплотнения валов | Ресурс цепи, часов |
|---|---|---|---|---|---|
| 500 | Нержавеющая 12Х18Н10Т, калибр 18х64 | 110Г13Л с резиновым чистиком | 110Г13Л, 16 мм | Торцевые | 15000-20000 |
| 800 | Нержавеющая 12Х18Н10Т, калибр 22х86 | 110Г13Л с резиновым чистиком | 110Г13Л, 20 мм | Торцевые | 15000-20000 |
Эксплуатация: регламенты, которые мы написали кровью
На Ковдоре мы в начале ошибались. Думали — раз конвейер цепной, можно забить. Нельзя. Вот регламент, который родился в муках.
Раз в неделю. Проверить натяжение цепи. Прогиб холостой ветви между звездочками — 20-30 миллиметров. Отрегулировать натяжным винтом. Подтянуть сальники на валах — не более чем на 1/4 оборота, иначе пережмете. Проверить болты крепления футеровки — подтянуть.
Раз в месяц. Замерить толщину футеровки днища щупом через отверстия в коробе. Остаток меньше 8 миллиметров — планировать замену. Осмотреть скребки. Износ более 30 процентов по высоте — менять. Проверить визуально звездочки — нет ли сколов на зубьях.
Раз в квартал. Проверить сопротивление заземления — не выше 4 Ом. Выборочно разобрать одно-два звена цепи, замерить износ внутреннего диаметра. Для круглозвенной цепи — износ более 3 миллиметров на диаметре звена — цепь менять. Проверить герметичность уплотнений валов течеискателем.
Модернизация: как переделать старый конвейер за выходные
У вас есть старый ленточный конвейер на руде. Думаете менять на цепной — дорого. Можно переделать. Рассказываю.
Раму и опоры не трогаем. Оставляем. Демонтируем ленту, барабаны, роликоопоры. Роликоопоры срезаем болгаркой. Устанавливаем внутри рамы секции цепного короба из стали 10 миллиметров с футеровкой днища. Размер секций — 2-3 метра, стыкуем их на болтах с прокладками. Монтируем приводную и натяжную станции для цепного конвейера. Привод — асинхронный двигатель 55 киловатт, редуктор цилиндрический. Такой же мощности, как и на ленточном. Устанавливаем цепь (круглозвенную, калибр 22х86) и скребки (литые, 110Г13Л). Монтируем систему натяжения с ходом 500 миллиметров.
Стоимость модернизации на Ковдоре — 2,8 миллиона рублей в ценах 2019 года. Новый цепной конвейер под ключ — 4,5 миллиона. Экономия 1,7 миллиона. Рама своя, опоры свои, проводка своя. За два года конвейер окупился.
FAQ — частые вопросы о цепных конвейерах для руды
Вопрос 1: Как часто рвется круглозвенная цепь на руде?
Ответ: При правильной эксплуатации (контроль натяжения, замена по вытяжке) — один раз в 3-5 лет. И то не сама цепь, а от заклинивания негабарита. У нас за три года — один раз.
Вопрос 2: Можно ли сваривать порванную круглозвенную цепь на месте?
Ответ: Можно, но не рекомендуется. Сварное звено работает как концентратор напряжений: при первом же перегрузе лопнет по шву. Лучше иметь запасную секцию заводского изготовления (3-5 звеньев) и менять на неё.
Вопрос 3: Какая смазка нужна для цепи на руде?
Ответ: Для круглозвенной цепи — никакой. Работает на сухую. Смазка притянет рудную пыль, получится абразивная паста, которая сама же и сотрет звенья. Для пластинчатой цепи (если вы её по какой-то причине используете) — только густая смазка с дисульфидом молибдена, раз в неделю, через масленки.
Вопрос 4: Нужно ли заземлять конвейер для руды?
Ответ: Да. Рудная пыль взрывоопасна? В целом нет. Но статическое электричество накапливается на цепи и корпусе, может разрядиться в оператора, повредить электронику. Заземление — обязательно.
Вопрос 5: Что дешевле — купить новый цепной конвейер или модернизировать старый ленточный?
Ответ: Модернизация дешевле на 30-40 процентов за счет сохранения рамы, опор, проводки и подводящих коммуникаций. На Ковдоре отдали 2,8 млн вместо 4,5 млн. Окупили за полтора года.
Вопрос 6: Какой угол подъема выдерживает цепной конвейер на руде?
Ответ: На руде — 12-15 градусов. При 18 градусах материал начинает сползать, производительность падает. Для крутых подъемов нужны ковши (нории). Горизонтальные участки — без ограничений.
Вопрос 7: Почему на некоторых рудниках цепь ходит 5 лет, а на других — 2 года?
Ответ: Все в абразиве. Если руда чистая, без кварца и корунда — цепь живет долго. Если руда с высоким содержанием твердых минералов — износ ускоряется в разы. Посчитайте процент SiO₂ (кварца) по химическому анализу. Чем выше, тем меньше будет ресурс.
Вопрос 8: Как проверить износ круглозвенной цепи без демонтажа?
Ответ: Замерить длину 20 звеньев. Они должны укладываться в паспортный размер с допуском +0,5 процента. Если вытяжка более 2 процентов — начинать присматривать новую. При вытяжке 3 процента — менять срочно.
Вопрос 9: Какие звездочки живут дольше — литые или сварные?
Ответ: Литые из стали 110Г13Л. Сварные звездочки имеют сварной шов в зоне зуба, который работает на изгиб и удар. Шов — концентратор напряжений. На руде сварная звездочка лопается по шву. Литая — монолитная, гнется но не ломается.
Вопрос 10: Где взять запчасти на цепной конвейер быстро, не ждать месяц?
Ответ: Мы держим склады с цепями, скребками и футеровкой в Новокузнецке, Норильске, Ковдоре и Оленегорске. Доставка до любого рудника России — 1-3 дня. Для срочных случаев — авиа.
Производство и сервис по всей России и Таможенному союзу
Конвейеры цепные для руды проектируем под конкретный тип руды и размер куска. Не продаем в коробке — делаем под карьер.
География поставок — вся Россия, Беларусь, Казахстан. Конвейеры цепные для руды работают на Ковдоре, Оленегорске, в Норильске и Талнахе, на Коршуновском карьере, в Медногоре, Гае, Соловьевске, а также в Минске, Алматы и Ташкенте.
Сервис:
- выездная лаборатория — замер выработки футеровки, вытяжки цепи, отбор проб руды;
- шеф-монтаж и пусконаладка;
- обучение персонала регламентам, которые мы написали кровью;
- гарантия на цепь 2 года при соблюдении наших регламентов;
- запчасти — цепи, скребки, футеровка — на складах в пяти городах.
Нужен конвейер цепной для руды, который не встанет в карьере в -40? Начните с анализа руды. Пришлите нам 5 килограммов вашей руды (любой фракции) в лабораторию. Сделаем анализ на абразивность, плотность, влажность и подберем под нее материалы конвейера. Конвейеры цепные для руды — это ваш способ забыть про ленту, ролики и просыпи. Наши механики перестали ходить с натяжными станциями каждый день.
