Футеровка как способ оптимизации работы мельницы

Мельничная футеровка — казалось бы, далеко не ключевой элемент конструкции, «расходник». Однако именно от её характеристик зависит и эффективность помола руды, и совокупное количество простоев, вызванных необходимостью замены.

Обратимся к опыту одного из российских золотодобывающих предприятий. Долгое время в ходу здесь была обычная «марганцовка».

Срок службы составлял 4-5 месяцев, при этом 10-15% футеровочных блоков на фабрике меняли ещё в процессе эксплуатации — они выходили из строя раньше срока.

Специалистам подобные поломки отлично известны: трещины футервочного блока, обрывы по болтовым соединениям, вылом перемычек разгрузочных решёток. КИО (коэффициент использования иоборудования) оборудования в итоге не превышал 0,85.

Не так давно предприятие решилось на эксперимент — установку хроммолибденовой футеровки. Первая же партия прослужила более 7 месяцев, случаев преждевременного выхода из строя не было. КИО оборудование удалось поднять до 0,93.

Так реально ли оптимизировать работу мельничного оборудования с помощью замены футеровки?

Классический футеровочный материал или новации?

Классическим футеровочным материалом, пожалуй, следует назвать уже упомянутую «марганцовку» — марганцовистую сталь. Сталь Гадфильда 110Г13Л — это действительно замечательный материал, он отлично показывает себя при изготовлении гусеничных траков, однако это не совсем то, что нужно для мельничной футеровки.

«Традиционные сплавы марганцовистого литья производятся на многих площадках в разных уголках России.

Серьёзная ценовая конкуренция в этом сегменте зачастую не позволяет поставщикам выдерживать нужную технологию, что приводит к неравномерному качеству отдельных элементов комплекта футеровки и может являться причиной незапланированных простоев мельницы.

Футеровочные элементы набирают повышенную твёрдость в процессе естественного наклепа, но теряют износостойкость после определённого уровня износа.

Основными проблемами марганцовистого литья являются достаточно большие отклонения линейных размеров, раковины на поверхности (особенно опасны в местах посадки болтов), нестабильное качество элементов из разных партий отливки.

Кроме того, осложняется демонтаж футеровки в связи с большим наплывом металла соседних элементов», — объяснил директор ООО «МГМ-Групп» Максим Кузнецов.

Хроммолибденовую футеровку можно считать новым словом рынка и новым его трендом – в последние годы популярность материала растёт. Отливка относится к классу конструкционных сталей и обладает высокой точностью и гладкостью поверхности.

Преимуществом материала Максим Кузнецов называет постоянную твёрдость, которую металл сохраняет на протяжении всего периода эксплуатации. По его словам, срок службы хроммолибдена превышает срок службы аналогов марганцовистого литья на 20-40%.

«С приходом на рынок России и стран СНГ иностранных производителей мельничного оборудования и футеровок начали активно внедряться новые стали, такие как хроммолибден, различные модификации хромистого и марганцовистого литья.

Местные производители футеровки тоже пытаются экспериментировать с составом своего литья», — уточняет генеральный директор ТОО «Восток Композит» Олег Боронин.

Не металлическая футеровка: керамическая, резинометаллическая, резиновая

Впрочем, для изготовления мельничной футеровки используют не только металл. Да, основным материалом остаётся сталь, но внедряются и другие варианты.

«Мельничное оборудование используется в разных областях промышленности, поэтому футеровка для каждой машины индивидуальная.

Это могут быть алюмооксидная керамика, резинометаллическая футеровка, также используются компаунды заполняющие пустоты между корпусом мельницы и футеровкой, такие как футеровочная смесь HARD BLEND», — поясняет руководитель строительного направления ООО «Промуниверсал Сервис» Евгений Журба.

Читайте также: Алюмооксидная керамика

«Выбор материала футеровки обуславливается прежде всего условиями работы оборудования. Если на первой стадии мокрого измельчения в основным используется металлическая футеровка (иногда резинометаллическая), то на второй, третьей и последующих стадиях активно применяются резиновые футеровки.

Если говорить про сухой помол, то здесь основной материал футеровки — металл, хотя на новых импортных мельницах встречается керамическая футеровка», — рассказал подробнее Олег Боронин.

Читайте также: Резинометаллическая футеровка

Максим Кузнецов также добавил, что применение композитной резинометаллической футеровки уместно, в основном, для мельниц с ограничениями по давлению на грунт или усилию привода. Здесь металлическая футеровка несёт угрозу технологическому оборудованию.

Готов ли рынок заменить классическую футеровку на более эффективный материал?

Альтернатива классике, таким образом, есть. Однако нельзя сказать, чтобы новые материалы сегодня внедрялись повсеместно.

Рынок добычи и переработки сырья всё-таки следует назвать довольно консервативным. Хотя бы потому, что результаты здесь не сиюминутные.

Представьте: много лет фабрика работала со сталью Гадфильда и вот, получив интересное предложение от разработчиков, всё-таки решилась на перемены.

Новую футеровку поставили, но старая всё ещё дохаживает. Потом происходит демонтаж и монтаж, после чего альтернативная футеровка работает в течение нескольких месяцев. Потом аналитика и принятие решений. В итоге конкретные результаты доступны только через год.

«Современные предприятия по-разному относятся к инновациям. В любом случае, прежде чем заменить футеровочный материал на более эффективный, инновационный, фабрика проводит промышленные испытания.

По результатам определяют эффективность внедрения такого решения, а также экономическую составляющую», — комментирует Евгений Журба.

Да и не каждое предприятие в принципе решится на внедрение новых материалов. Ведь это риск сбоя производственного процесса, а значит, финансовых потерь.

«Если говорить про предприятия, построенные в советское время и использующие старое оборудование, то здесь традиционно используется литая футеровка из стали 110Г13Л, и изменить что-то очень сложно.

Одна из причин, это то что существуют отработанные годами технология и графики ремонтов, вторая — то, что в советское время при каждом крупном перерабатывающем предприятии открывалось своё литейное производство, где изготавливается новая и вторично перерабатывается использованная футеровка», — комментирует Олег Боронин.

Второй существенный момент — это цена. Хроммолибденовая футеровка в любом случае оказывается дороже «марганцовки». Если вернуться к примеру, с которого мы начали сегодняшний разговор о футеровке, то разница в цене — в три раза.

Но с другой стороны, даже если бы новая футеровка отстояла те же четыре месяца, что и её предшественник-«классик», она бы уже окупилась — только за счёт того, что мельницу всё это время не пришлось бы останавливать.

Специалисты предприятия посчитали, что для оправдания разницы в цене литья КИО достаточно было бы увеличить на 0,01. Благодаря новой футеровке удалось прибавить 0,08.

Подчеркнём: производительность оборудования выросла на 8%. Это в принципе очень хороший результат. Если бы золотодобывающее предприятие поставило перед собой такую задачу без изменения подхода к футеровке, речь бы шла о совершенствовании технологии и существенных инвестициях. Мы же говорим о том, что фабрика просто заменила футеровку.

Другой вопрос, что подобный подход — расчёт такого рода — применяется далеко не везде, и этот самый мониторинг показателей эффективности работы предприятия в ходу пока не повсеместно.

Об этом же говорит специалист компании «Армет» — интервью вы можете прочитать на станицах текущего номера.

В авангарде

Олег Боронин упомянул старые предприятия советского образца.

Однако наша промышленность сегодня состоит не только из них.

Строятся новые фабрики, там ставят более современное оборудование. А на него устанавливают футеровку из новых материалов — более дорогую, но с большим ресурсом, инновационным дизайном и меньшим весом. Кроме того, старые фабрики также переживают модернизацию.

«В основном на качество металла обращают внимание золотодобывающие и медные предприятия, на которых потери от простоя мельницы исчисляются десятками тысяч долларов в час.

Здесь также применяются наборы оборудования для замены футеровки (манипуляторы, молоты для выбивания болтов, профессиональные гайковерты и пр.)», — рассказал Максим Кузнецов.

«Первыми волну инноваций в области футеровок и других новых материалов подхватывают, конечно, золотодобывающие предприятия.

Но на сегодня, я думаю, от них не отстают предприятия, добывающие полиметаллические руды, производящие химию и удобрения, обогащающие уголь и др.», — согласен Олег Боронин.

«Многие предприятия уже понимают различия в качестве и цене футеровки. Зачастую финансовые потери от простоев оборудования за 1-2 часа превышают экономию на приобретении комплекта футеровки.

Всё большую популярность набирают многолетние контракты, когда поставщик футеровки напрямую заинтересован в увеличении срока службы каждого последующего комплекта, чтобы снизить металлопотребление в течение согласованного срока.

Тем самым при той же сумме выручки поставщик несёт меньшие затраты. А потребитель при том же бюджете существенно увеличивает КИО оборудования. Ситуация WIN-WIN», — продолжает Максим Кузнецов.

«Если футеровочный материал на начальном этапе более дорогой, но показывает более эффективные показатели в итоге, его цена ложится на весь срок эксплуатации — предприятие получает выгоду на перспективе.

Любые производства, в том числе и золотодобывающие компании, стремятся уйти от простоев, используя эффективные материалы с долгим сроком эксплуатации», – отметил Евгений Журба.

Форма футеровочных элементов

Мы подробно поговорили о материале для мельничной футеровки, однако есть и ещё и другой аспект — геометрия. Изменение формы футеровочных элементов также оборачивается оптимизацией их работы.

Нет, революция здесь невозможна — всё-таки оборудование диктует свои требования. Однако возможности для совершенствования тоже есть.

Производители футеровочных элементов объясняют: дизайн деталей влияет и на срок их службы, и на удобство монтажа/демонтажа.

Также, как и состав материала, геометрия определяет производительность технологического оборудования. Правда, поставщики «умной» футеровки ограничены в модификациях существующей сверловкой мельниц, которая зачастую далека от идеальной. Но всё-таки «изыскивать резервы» удаётся.

«В моём опыте был такой случай, когда обогатительной фабрике в Казахстане по рекомендации производителя футеровка классического дизайна была заменена на волновую футеровку (без соответствующего исследования), что привело к потере производительности мельницы.

Противоположный пример: замена классических разгрузочных элеваторов мельниц ММС (ММПСИ) на турбоэлеваторах приводит к увеличению производительности по готовому классу на 7-15%», — делится опытом Олег Боронин.

«Вот реальные примеры из нашего опыта:
— увеличение срока службы резиновой футеровки на 40% при оптимальном профиле рабочего борта лифтера на мельницах МШЦ40х60;

— увеличение производительности по готовому классу при изменении конструкции щелей и зарешетных элеваторов мельниц ММС(МПСИ)70х23;

— увеличение срока службы при переходе с марганцовки на хромомолибденовые лифтеры барабана мельницы ММС70х23 на 70% и многие другие эффекты», — отмечает Максим Кузнецов.

Директор «МГМ-Групп» также добавил, что для 5 разных потребителей, эксплуатирующих мельницы ММС(МПСИ)70х23, компания создала 5 различных типоразмеров футеровочных элементов.

Да и каждая новая поставка производителя одному и тому же партнёру имеет, как правило, нововведения и отличается от предыдущей.

Участники рынка

Такой подход производителей свидетельствует о том, что рынок футеровки – это территория высокой конкуренции. Индивидуальные решения обычно значатся в списке преимуществ предприятия: всё-таки производители старой закалки работают по стандарту: вот «Футеровка №1», а вот — «Футеровка №2», и далее по каталогу. Это, условно говоря, первая группа производителей: «литейки» при добывающих объектах.

ЭКСПЕРТ

---

Олег Боронин,
генеральный директор ТОО «Восток Композит»

«Потребители, приобретая более дорогую, но при этом более эффективную футеровку, в первую очередь получают:

а) увеличение межремонтных интервалов, а это

• уменьшение затрат на содержание ремонтных служб,
• увеличение объёма готового продукта на единицу времени;

б) уменьшение веса футеровки, что даёт

• уменьшение времени на перефутеровку,
• снижение травматизма при замене футеровки,
• снижение вибрации и шума в процессе эксплуатации оборудования,
• уменьшение затрат на электроэнергию,
• увеличение срока службы приводных и опорных устройств мельницы.

И, в конечном счёте, уменьшение затрат на футеровку на тонну готовой продукции и увеличение (КИО)».

---

Вторая группа — это производители мельничного оборудования, которые создают для своей продукции в том числе и футеровку.

«ОЕМ поставщики оборудования как правило не играют серьёзной роли на рынке футеровки, многие из них сами зачастую пользуются услугами субпоставщиков», — говорит Максим Кузнецов.

«Производители оборудования заходят на футеровочный рынок, устанавливая свою футеровку на новые мельницы, для сохранения гарантии на оборудование и технологических параметров рекомендуют использовать футеровку их же производства в дальнейшем.

Но по окончании гарантии в большинстве случаев потребители выбирают специализированные компании», — согласен Олег Боронин.

Ну и третий пласт рынка — те самые специализированные компании, которые сегодня и осуществляют основные поставки футеровочных материалов.

Поскольку они сотрудничают с производителями мельниц, то бывает и так, что машина уже поставляется с футеровкой, созданной такой вот сторонней организацией.

Производители считают, что такая расстановка сил сохранится и в будущем.

Текст: Анна Кучумова

---

Казахстан, г. Усть-Каменогорск
ул. Ползунова, 114/2
тел.: +7 7232295722, +7 7772751722
e-mail: info@kompozit.kz
www.kompozit.kz