项目背景
包头钢铁集团某铁矿分公司是内蒙古地区大型磁铁矿开采加工企业，拥有年处理原矿400万吨的破碎生产线，产品为铁精矿（-200目占比45%），供给包钢集团炼钢系统。随着矿山开采深度增加，矿石硬度从原来的180MPa提升至280MPa，原有生产线采用的普通高锰钢及低铬合金配件已无法适应工况需求，配件磨损加速、设备停机频繁、生产成本攀升等问题日益突出，严重影响企业产能释放与利润水平。
2023年7月，客户通过行业展会了解到我公司在高硬度矿山破碎配件领域的技术优势，邀请技术团队进行现场勘查。通过连续72小时工况监测、物料特性分析及旧配件磨损检测，我们发现核心问题在于“配件材质与工况不匹配”——颚破承受高冲击但高锰钢耐磨性不足，圆锥破承受高磨蚀但普通高铬配件韧性不足，同时给料粒度不均加剧了设备振动与配件偏磨。基于此，我们制定了“材质升级+工艺优化+监测赋能”的综合改造方案，分阶段完成生产线升级。
改造过程中，我们创新采用“分区域停机”策略，先对颚破进行改造（停机5天），利用颚破备用设备维持低负荷生产；再对圆锥破和制砂机进行改造（停机15天），最大限度减少停产损失。安装完成后，通过15天的带负荷试运行与参数微调，生产线逐步达到设计产能1200吨/小时，各项指标均优于预期。此次改造不仅解决了客户的燃眉之急，更建立了“配件寿命预测+预防性维护”的长效机制，为后续矿山深部开采的工况变化预留了适配空间。
- 颚板平均25天更换一次，圆锥破破碎壁/轧臼壁30天更换一次，配件消耗频率高
- 设备日均停机维护时间达4小时，月有效生产天数不足22天
- 年配件采购及更换人工成本超800万元，占生产成本的18%
- 铁精矿粒度不均匀（-200目占比波动±5%），影响后续选矿效率
- 圆锥破运行振动值超0.25mm/s，轴承寿命缩短至6个月（标准12个月）
解决方案
现场勘查与分析
我公司技术团队深入客户生产现场，对破碎物料特性、设备运行参数、现有配件磨损情况进行了全面检测和分析：
- 物料：磁铁矿，抗压强度200-280MPa，含硅量12-15%，伴生少量石英岩
- 原有配件材质：颚破为ZGMn13高锰钢，圆锥破为普通高铬铸铁（Cr20）
- 设备运行参数：颚破转速180r/min，圆锥破转速380r/min，给料粒度不均（最大粒径超800mm）
- 主要磨损形式：颚破以冲击磨损为主，圆锥破以磨粒磨损+疲劳磨损为主
定制化配件方案
基于现场勘查结果，我们为客户提供了以下定制化解决方案：
颚破配件升级
采用Cr26双金属复合颚板，工作面高铬合金层厚度15mm（硬度HRC60-62），基体为ZGMn13Cr2高锰钢（冲击韧性≥25J/cm²），适配PE1200×1500颚破，增强抗冲击与耐磨双重性能。
圆锥破配件优化
定制Cr30高铬合金破碎壁/轧臼壁，添加钼（1.0%）、镍（1.2%）元素，经梯度热处理（1050℃淬火+300℃回火），硬度HRC62-64，冲击韧性≥12J/cm²，优化型腔曲线减少物料偏磨。
制砂机配件升级
采用陶瓷颗粒增强高铬锤头（Cr28+Al₂O₃陶瓷），硬度HRC63-65，耐磨性比普通高铬款提升30%，适配VSI1145制砂机，控制铁精矿粒度稳定性。
工艺与参数优化
新增振动筛分级给料系统，控制颚破给料最大粒径≤600mm；调整圆锥破转速至350r/min，优化偏心距至18mm；增加设备振动监测系统，实时监控运行状态。
实施过程
前期筹备（5天）
根据设备图纸定制生产配件，制定‘分区域停机’改造方案（颚破→圆锥破→制砂机依次改造），准备专用安装工具与备用配件
旧件拆除与设备检修（4天）
拆除磨损配件，检测颚破动颚衬板贴合度、圆锥破主轴垂直度，更换老化轴承与密封件，修复设备基础裂纹
新配件安装与调试（6天）
按编号安装新配件，颚板间隙调整至15mm，圆锥破破碎壁与轧臼壁间隙控制在8-10mm，进行空负荷与带负荷试运行（逐步提升至满负荷）
工艺参数优化（3天）
根据试运行数据调整给料量与筛分参数，校准振动监测阈值（设定报警值0.15mm/s）
人员培训与验收（2天）
对操作、维护团队进行新配件使用与维护培训，提供《配件更换作业指导书》，联合客户进行产能、粒度、能耗指标验收
项目成果
颚板使用寿命提升
圆锥破破碎壁/轧臼壁使用寿命提升
设备停机时间减少
年配件及维护成本降低
铁精矿粒度合格率（-200目占比稳定45±1%）
圆锥破轴承使用寿命延长
经济效益分析
客户反馈
"此次生产线改造彻底解决了我们长期面临的配件磨损快、停机频繁的难题。改造后颚板能用60天，圆锥破配件能用60-70天，设备基本实现‘月检而非日修’，月有效生产天数提升到28天。更关键的是铁精矿粒度稳定性大幅提高，后续球磨机处理效率提升8%，年综合效益增加超600万元，锐石的定制化方案真正做到了‘对症下药’。"
王厂长
包头钢铁集团某铁矿分公司 生产厂长
