Файл: Болошин, Н. Н. Надежность работы технологических узлов и оборудования обогатительных фабрик.pdf

нам*; а—среднее квадратическое отклонение наработки на отказ, ч. Потери рабочего времени па отказы определяются по формуле

Потери рабочего времени на годовом интервале времени ука­ заны в табл .18.

Характеристики надежности работы подбункерного узла име­ ют следующие средние оценки: интенсивность отказов составляет

одновременной выдачи руды из всех отверстий бункера для обес­ печения непрерывного вертикального перемещения руды по всему фронту бункера. В этом случае отказы будут вызываться только механическими неполадками.

§ 4. Стержневые и шаровые мельницы

Исследование надежности работы стержневых и шаровых мель­ ниц выполнено на примере эксплуатации их на обогатительных фабриках ЮГОК-2 и НКГОК. На ЮГОК питание стержневой мельницы МСЦ-32-45 осуществляется рудой крупностью 5— 25% класса +25 мм. Разгрузка стержневой мельницы (содержа­ ние класса 0,074 мм около 20%) поступает на магнитную сепа­ рацию. Промпродукт магнитной сепарации подается в шаровую мельницу МШР-36-40, работающую в замкнутом цикле с гидро­ циклонами и магнитными сепараторами. Промпродукт второй ста­ дии обогащения подается в шаровую мельницу МШР-36-40, так­ же работающую в замкнутом цикле с гидроциклонами и магнит­ ными сепараторами. На НКГОК стержневая мельница МСЦ-32-45

* Г н е д е н к о Б. В. и др. Математические методы в теории надежности. М„ «Наука», 1965, Таблица 3 приложения. Если подходить более строго, в при­ веденной формуле вместо 74 должно быть 744-7% Учитывая, что 74<С74, 7% можно опустить.

71

и шаровая МШР-36-40 первой стадии измельчения работают в полуоткрытом цикле с классификатором, мельницы МШР-36-40 второй и третьей стадии измельчения работают в замкнутом цик­ ле с гидроциклонами.

Время безотказной работы машин вследствие износовых отка­ зов подчиняется нормальному закону распределения, а вследст­ вие внезапных отказов — экспоненциальному. Суммарный закон распределения времени безотказной работы мельниц должен представлять композицию экспоненциального распределения, опре­ деляющего внезапные отказы, и нормального распределения, определяющего износовые отказы. Однако в связи с тем, что ра­ ботоспособность мельниц определяется исправностью большого количества отдельных узлов, а также вследствие «эффекта пере­ мешивания» системы ремонтного обслуживания предполагается, что нормальный закон распределения износовых отказов также преобразуется в экспоненциальный, и суммарный закон распреде­ ления представляет собой композицию двух экспоненциальных распределении [5, 7, 8, 40].

Для времени восстановления также справедливы соображения об экспоненциальности распределения. Отказы мельниц, как пра­ вило, носят кратковременный характер. Причины вывода обору­ дования из строя на длительный промежуток времени возникают редко. Это справедливо как для профилактических остановок (например, загрузка стержней, подтягивание болтов), так и для отказов, требующих ремонта. Экспериментальные данные под­ тверждают это.

На рис. 19 приведены экспериментальные кривые нарастания количества отказов стержневых и шаровых мельниц в условиях ЮГОК-2 и НКГОК на протяжении 80—96 суток. Кривые показы­ вают, что нарастание количества отказов имеет стационарный ха­ рактер и интенсивность их является практически постоянной вели­ чиной. Согласно теореме В. Смита [11], экспериментальные кри­ вые потока отказов, подчиняющиеся уравнению прямой линии, ха­ рактерны для потока с экспоненциальным распределением време­ ни безотказной работы.

На рис. 19 изображены также экспериментальные кривые нара­ стания количества простоев отделения измельчения, которые учи­ тывают остановки отделения в связи с отказом мельниц, а также из-за отсутствия руды, воды и т. п. Более 50% простоев измельчнтельного отделения вызвано неполадками и отказами мельниц. Из этого следует, что повышение надежности работы мельниц является одним из главных факторов увеличения коэффициента техниче­ ского использования оборудования на обогатительных фабриках.

Количественные оценки характеристик надежности работы мельниц приведены в табл. 19. Максимальная наработка на отказ составляет у шаровых мельниц на НКГОК 74,1 ч, минимальная у стержневых мельниц на ЮГОК-2 20,8 ч. Среднее время восстанов­ ления колеблется от 0,6 ч па ЮГОК-2 до 2,2 ч па НКГОКСле­

72

дует отметить, что при практически одинаковом коэффициенте технического использования мельниц остальные характеристики надежности мельниц существенно различаются. Наработка па от­ каз мельниц ЮГОК-2 в 1,5—3 раза меньше, чем мельниц НКГОК, а среднее время восстановления соответственно в 2—3,5 раза меньше.

Рис. 19. Экспериментальные кривые потока отказов и кумулятивные кривые распределения отказов мельниц:

к а з ы с т е р ж н е в ы х м е л ы ш ц ; в — к у м у л я т и в н ы е к р и в ы е р а с п р е д е л е н и я в р е м е н и б е з о т к а з ­

г — к у м у л я т и в н ы е к р и в ы е р а с п р е д е л е н и я в р е м е н и в о с с т а н о в л е н и я ; I — Н К Г О К , ш а р о в ы е м е л ь н и ц ы ; 2 — Н К Г О К , с т е р ж н е в ы е м е л ь н и ц ы ; 3 — Ю Г О К , ш а р о в ы е м е л ь н и ц ы ; •/ — Ю Г О К .

с т е р ж н е в ы е

Эти различия объясняются следующими причинами: во-первых, мельницы ЮГОК-2 перерабатывают более крепкие руды и имеют меньшее заполнение рабочего объема, во-вторых, к работе мель­ ниц ЮГОК-2 предъявляются более жесткие требования в связи с непосредственной подачей слива мельниц на магнитные сепара­ торы*. Это объясняется также системой организации ремонтного и технического обслуживания мелышц: на НКГОК. мельницы для ремонта останавливают реже и на более длительные промежутки времени, в то время как па ЮГОК-2 остановки производятся чаще, но па более короткие промежутки времени. Различия в организа­ ции обслуживания и ремонта особенно заметны при анализе влия-

* В количество отказоз мельниц включены неполадки, связанные с бута­

рой мельницы.

73

Т а б л и ц а 19

Оценки характеристик надежности работы стержневых и шаровых мельниц

ния различных причин на величину наработки, а также па интен­ сивность и продолжительность отказов (табл. 20). Разброс в ха­ рактеристиках надежности работы мельниц па обогатительных

Т а б л и ц а 20

Влияние различных причин на интенсивность и продолжительность отказов мельниц

фабриках одного бассейна указывает на наличие определенных резервов.

Шаровые мельницы имеют оценки надежности более высокие по сравнению со стержневыми. В частности, коэффициент техни­ ческого использования шаровых мельниц составляет 97,1—97,6%

74

против 96,5—96,7% У стержневых. Несмотря на высокий коэффи­ циент технического использования, считать надежность работы мельниц высокой нельзя ввиду малой наработки на отказ и низ­ кой вероятности безотказной работы. Остановки мельниц вслед­ ствие проведения планово-предупредительных ремонтов составляют около четверти общего количества отказов мельниц (табл. 20). Наибольшее количество остановок мельниц (более 80%) связано с операциями по подтяжке болтов и догрузке и переклассифика­ ции стержней. Несмотря на то что потери времени при этих оста­ новках не являются определяющими, потери в производительности и извлечении, вызываемые этими остановками, значительны ввиду их большого количества и большой продолжительности переход­ ных процессов, сопровождающих остановку и пуск секции. Глав­ ная задача повышения надежности мельниц заключается в сни­ жении параметра потока отказов и увеличении наработки на от­ каз. Анализ удельных наработок на отказ показывает (табл. 21), что элементом, значительно снижающим надежность работы мель­ ниц. является узел крепления,футеровки к барабану’"'.

Т а б л и ц а 21

Зависимость наработки на отказ мельниц от действия различных причин

В табл. 22 приведены данные, характеризующие надежность работы секции в целом. В этом случае учитываются все простои

•секции, вызванные неполадками в работе мельниц, смежного обо­ рудования, а.также отсутствием руды, воды и прочими причинами. Сравнение коэффициента технического использования мельниц с коэффициентами использования оборудования измельчительного отделения показывает, что вследствие отказов собственно мельниц теряется 2,0—3,5% времени при общей потере рабочего времени

4,0—5,5%.*

* Конструктивное решение этого узла должно обеспечивать наработку на

отказ не менее 200 ч.

75