Любая мельница начинается с футеровки. И именно об этом стоит задуматься на самом первом этапе при проектировании фабрики или приобретении конкретной мельницы.
Автор: Максим Кузнецов, директор ООО «МГМ-Групп»
На большинстве обогатительных фабрик как в РФ, так и во всем мире головные мельницы первой стадии измельчения являются определяющим элементом производительности всей фабрики. Можно сказать, это узкое горлышко. В настоящее время типоразмер мельниц существенно вырос, и вопрос эффективности достигает наивысшего значения. В России уже применяются мельницы мокрого полусамоизмельчения диаметром более 12 м с годовой производительностью до 13 млн т. Стоимость простоя мельницы достигает нескольких десятков, а то и сотен тысяч долларов в час. Но и для мельниц меньшего типоразмера, например популярных в СНГ мельниц диаметром 7 и 9 м, вопрос эффективности не менее критичен и может быть на уровне 15–50 тыс. долл. в час. Так на что стоит обратить внимание, когда вы думаете о приобретении новой мельницы или «разгоне» существующей?
- Футеровка как фактор производительности
Классический процесс приобретения мельницы выглядит так: 1) проектировщик новой фабрики подбирает мельницу под технологические задачи исходя из объема барабана; 2) затем производится тендерный отбор поставщика мельницы; 3) потом идет поставка мельницы с комплектом или двумя футеровки. Увы, в этом процессе зачастую поставщик футеровки не участвует вообще или предлагается некий «стандартный» комплект.
Футеровка же при правильном дизайне играет определяющую роль в производительности мельницы. Соотношение высоты лифтерного выступа и расстояния между этими выступами может быть причиной/ресурсом для разницы в производительности по готовому классу до 40 %. Максимальный эффект достигается за счет оптимального расчета количества рядов футеровки в мельнице, применения криволинейной формы резинометаллических разгрузочных элеваторов и коробов, дизайна футеровочных блоков для обеспечения оптимальной баллистики породы в мельнице.
Поэтому стоит спросить поставщика мельниц, сделал ли он подобные расчеты. Кроме собственно производительности эффективная футеровка сокращает энергопотребление и снижает расход мелющих тел.
2. Футеровка как фактор сокращения простоев
Вторым аспектом эффективности футеровки являются срок службы и удобство/скорость работ по замене футеровки.
На территории РФ и СНГ наибольшую популярность имеет футеровка из стали Гарфильда (марганцовистое литье), в то время как во всем мире наибольшую популярность имеют хромомолибденовые сплавы. Основное отличие — «марганцовка» обретает высокую твердость — до 700 ед. — и износостойкость после наклепа и теряет ее после износа наклепа, в то время как хромомолибденовое литье обладает постоянной твердостью 350–450 ед. в течение всего срока службы. Изготовление качественной марганцовки имеет высокую себестоимость, и в мире цена марганцовки, как правило, на 20 % и более выше цены хромомолибдена. Дешевая марганцовка на рынке, как правило, не имеет необходимых технологических параметров и не достигает максимальных параметров при эксплуатации.
Кроме того, большой проблемой марганцовки является наплыв металла соседних элементов (запечатывание), что существенно осложняет процесс демонтажа футеровки. Также не позволяет использовать комбинации футеровки по принципу «плита — лифтер», когда промежуточные плиты можно использовать два срока службы лифтеров.
В этом плане футеровка из хромомолибдена имеет предсказуемый срок службы, нет наплыва металла и проблем с демонтажом, посадочные гнезда под болты имеют идеальный профиль, что позволяет не производить протяжку в процессе эксплуатации. Все элементы футеровки имеют одинаковую твердость и истираются равномерно, случаев преждевременного износа отдельных элементов нет.
В итоге: как правило, в российских условиях срок службы хромомолибденовой футеровки на 15–50 % больше марганцовки, работы по монтажу/демонтажу до 40 % быстрее. Все это позволяет окупить разницу в цене двух видов футеровки. А самое главное, как сказал начальник ЗИФ после перехода на хромомолибден: «Я стал по ночам спокойно спать», — ведь раньше ему приходилось менять отдельные элементы марганцовистой футеровки раз в неделю, а теперь он первые шесть месяцев эксплуатации даже не заглядывает в мельницу МПСИ 70 × 23.
3. Инструмент по замене футеровки как фактор повышения КИО
Большим подспорьем в повышении КИО мельниц играет подбор оборудования и инструмента по замене футеровки. Применение манипуляторов и молотов для выбивания болтов позволяет существенно сократить время простоя мельниц. Если сравнивать передовую систему оборудования по замене футеровки с «советской» схемой использования крана для подачи футеровки и кувалды для выбивания болтов, экономия времени может составлять более 60 % фонда ремонтного времени. А если использовать оборудование несколько раз в год на нескольких мельницах ОФ, то дополнительная производительность фабрики достигает внушительных сумм.
По нашему опыту, внедрение манипулятора окупается за 1–3 остановки на ремонт, т. е. в первые два года эксплуатации, молота для выбивания болтов — за 1–2 работы. В дальнейшем оборудование приносит дополнительную прибыль.
4. Как важно заранее планировать организацию ремонтов
При планировании строительства новой обогатительной фабрики в проект закладываются необходимые площадки для размещения манипулятора для замены футеровки и молотов для выбивания болтов, а также места хранения новой и старой футеровки в период работ. Эти площадки имеют внушительные габариты — как правило, для применения манипулятора требуется не менее 12 м пространства от загрузочной втулки мельницы, через которую он устанавливается, до стены. И в некоторых случаях заказчик, стремясь сэкономить на объеме обогреваемого цеха, отказывается от строительства дополнительных квадратных метров.
При этом задача увеличения производительности на 3–5 % за счет внедрения манипулятора могла бы быть легко решена. Но при отсутствии места придется либо делать реконструкцию под манипулятор, в рамках которой затраты на капитальное строительство могут существенно превышать стоимость самого манипулятора, либо производить увеличение технологического оборудования, что также несет существенные капитальные затраты.
5. Зачем разделять технологическое оборудование и инструмент по ремонту и обслуживанию
Еще один аспект, которому может уделяться недостаточно внимания, — это приобретение эффективного оборудования и инструмента для замены футеровки и обслуживания мельниц. В последнее время тенденция строительства фабрик по системе генерального поставщика набирает все большую популярность, прежде всего по причине упрощения финансирования проекта банковскими структурами. Но нужно отдавать себе отчет, что генеральный поставщик будет заинтересован в поставке хорошего технологического оборудования. Но, скорее всего, будет экономить на всем сопутствующем, в том числе ремонтном оборудовании.
Только за 2018–2019 гг. МГМ-Групп произведет замену 10 единиц оборудования, поставленного генподрядчиками при реализации проектов 2–3 года назад. Основная причина замены — существенное отставание по техническим параметрам от требуемого уровня. Для заказчика это дополнительные траты, измеряемые сотнями тысяч долларов, а также недополученный продукт за прошедшие 2–3 года эксплуатации. В заключение хотелось бы сказать, что любая мельница начинается с футеровки. И именно об этом стоит задуматься на самом первом этапе при проектировании фабрики или приобретении конкретной мельницы. Со своей стороны будем рады предложить наш опыт, проектные решения и лучший в мире инструмент от компании Russell Mineral Equipment для оптимальной эксплуатации ваших мельниц.
