Реинжиниринг шаровой мельницы Новотроицкого завода хромовых соединений

В настоящее время на металлургических предприятиях большое внимание уделяется реинжинирингу существующего оборудования [1 – 3]. При этом предусматривается введение новых передовых технологий, автоматизация управления металлургическими процессами с использованием современных компьютерных систем, совершенствование организации труда и повышение квалификации работающего персонала [4 – 6].

Новотроицкий завод хромовых соединений (НЗХС) – предприятие, специализирующееся на переработке хромовой руды. После дробления крупных кусков по конвейеру руда поступает в мельницу сухого помола, где происходит измельчение хромитовой и доломитовой руд. Из шаровой мельницы материал подается на следующий элеватор и, наконец, в бункер на участке подготовки шихты.

В настоящее время в размольном отделении эксплуатируется шаровая мельница СММ2061, в приводе которой использован электродвигатель серии 4А, в настоящее время снятый с производства, и специальный редуктор. Физическое и моральное старение приводит к незапланированным простоям из-за отказа элементов привода, которые составляют 11,3 % от номинального времени работы цеха.

В связи с возросшими потребностями в продукции НЗХС возникла необходимость увеличения производительности технологического оборудования, в том числе повышения мощности электропривода и частоты вращения барабана шаровой мельницы. Как показывает опыт эксплуатации шаровых мельниц, увеличение производительности (без изменения конструкции барабана) возможно в пределах 10 – 15 %. Данное техническое решение позволит химико-металлургической компании АО «НЗХС» увеличить производство монохромата натрия за счет увеличения количества твердой хромитовой и доломитовой руды, измельчаемой в дробильном отделении первого цеха, и тем самым снизить производственные затраты компании.

С этой целью предложена замена действующего электропривода на современный мотор-редуктор типа R167DV280V4/BVG122 мощностью 30 кВт и частотой вращения на тихоходном валу 22 мин^–1. Привод смонтирован на раме, представляющей собой сварную листовую металлоконструкцию. Для соединения трансмиссионного вала между выходным валом мотор-редуктора и приводным валом мельницы используется зубчатая муфта общемашиностроительного применения.

Для оценки экономической эффективности от внедрения модернизированного привода трубчатой шаровой мельницы составлена смета капитальных затрат. В результате установлено, что сумма капитальных вложений с учетом дополнительных затрат на закупку и монтаж нового оборудования составляет около 3,4 млн руб. Экономический эффект, ожидаемый от внедрения нового привода, связан с сокращением времени, необходимого на проведение капитальных и текущих ремонтов, что приводит к увеличению производительности шаровой мельницы на 3 т/ч. Предлагаемое мероприятие по модернизации привода позволит снизить себестоимость 1 т переработанной руды на 0,02 %, повысить рентабельность производства на 1,37 % и прибыль от реализации на 1,29 %, что при существующем объеме производства позволит получить значительный экономический эффект. Затраты на внедрение предлагаемого устройства окупаются менее, чем через три месяца с начала эксплуатации внедренного устройства. Данные показатели доказывают экономическую эффективность разработанного проекта.

Выводы

В результате модернизации привода трубчатой шаровой мельницы удалось упростить его конструкцию и уменьшить трудоемкость технического обслуживания и ремонта. Замена старого привода, включающего электродвигатель и редуктор, на новый привод, который состоит из мотор-редуктора и зубчатой муфты, позволяет увеличить межремонтный период эксплуатации и тем самым снизить эксплуатационные расходы. Расчеты показывают, что реализация проектных решений приводит к снижению себестоимости 1 т переработанной руды на 0,02 %, повышению рентабельности производства на 1,37 % и прибыли от реализации на 1,29 %. Дополнительные капитальные затраты не превышают 3,4 млн руб и окупаются менее, чем за три месяца.