ライナーの交換中に大型のボールミルの隣に立ったことがあれば、それが単なるメンテナンス作業ではないことをご存知でしょう。それは、重いコンポーネント、厳しいスケジュール、そして鉱山や加工工場全体のシフトを左右する可能性のある精度との戦いです。ボールミルライナーのサプライヤーとして、私はメンテナンス要員とともに現場で何年も過ごし、彼らが仕様書や販売マニュアルでは必ずしも明らかではない課題に汗を流しているのを見てきました。直径 18 フィート以上のミルの内側を覆う大型ボール ミル ライナーには、経験豊富なチームでもつまずく可能性がある、設置に特有の困難が伴います。今日は、これらの問題点を解決し、北米全土の工場との作業から学んだことを共有し、適切なサプライヤーと提携することでどのように仕事から多くのストレスを軽減できるかを説明したいと思います。
まず第一に、これらのライナーは非常に重く、かさばります。 1 つの大型ボール ミル ライナーは、1 時間あたり最大 10,000 トン以上の鉱石を保持できるように設計されており、それぞれ 1,500 から 4,000 ポンドの重量があり、銅や金の加工に使用される最大の SAG ミル (半自動粉砕機) ではさらに重いものもあります。 1 つのミルあたり 50 ～ 80 枚のライナーを扱う場合、限られたスペース内で移動する金属の量は合計で数十万ポンドになります。私は昨年、ネバダ州の金鉱山でこれを直接見ました。そこでは、通常の設置用クレーンがプロジェクトの途中で緊急修理のために停止しました。乗組員は小型の補助クレーンを使用して3,800ポンドのリフターライナーを持ち上げようとしたが、最終的にバランスを崩し、ロックする前に作業員にぶつかりそうになった。これは単にライナーを持ち上げるだけではなく、工場の内部から 12 ～ 15 フィート上にライナーを完璧に配置することが重要であり、たった 1 つの位置ずれでも再調整に数時間かかる場合があります。小型の標準的なライナーは 2 人で簡単に運ぶことができますが、大型のライナーは特殊な吊り上げ装置が必要であり、それでもライナーを所定の位置に誘導する際に人的ミスが発生するリスクが完全に排除されるわけではありません。
重量に加えて、ライナーが剥がれてしまうミルの設計の複雑さもあります。最新の大型ボールミルのほとんどは内部シェルが湾曲しており、大型ライナーは、そうでない場合を除いて、その湾曲に合わせてカスタム形状になることがよくあります。メンテナンスチームから、紙の上では工場仕様に適合するライナーを受け取ったものの、金属に微細な鋳造が施されており、片方の端が残りの部分よりも 1/4 インチ高くなっていたという話を聞いたことがあります。小さなライナーの場合、1/4 インチは問題にならないかもしれませんが、大きな工場の 10 フィートのスパンでは、その隙間によりライナーのずれ、不均一な摩耗、さらにはわずか数週間の運転でライナーの故障が発生する可能性があります。ここで、ライナーの素材も重要になります。多くのプラントは依然として靭性の点で高マンガン鋼に依存していますが、高マンガン鋼のクラッシャー部品 (リンク: /mining-machinery-parts/crusher-components/high-manganese-steel-crusher-parts.html) にも鋳造公差があり、大型で精密にフィットするライナーについては扱いが難しい場合があります。鋳造後に正確な仕様に合わせて機械加工できる小型のクラッシャー部品とは異なり、大型のボールミルライナーは専用の機械加工装置がなければ現場で簡単に削ることができず、ほとんどの鉱山ではメンテナンスのために機械を常備していません。
取り付けのもう 1 つの大きな問題は、位置決めの後に行われる位置合わせとボルトのトルク調整プロセスです。大型のボール ミル ライナーは、単にシェルの上に置かれているだけではありません。ボール ミルのライナーは、ミルのサイズに応じて、通常 2,500 ～ 4,000 フィートポンドの間の非常に特定の範囲でトルクをかける必要がある数十の高張力ボルトによって所定の位置に保持されます。問題？粉塵が舞う暗い工場の環境で作業している場合、すべてのボルトで一貫したトルクの測定値を取得することはほとんど不可能です。ある乗組員に聞いたところによると、トルクが不足していた 3 本のボルトを交換するのに 3 時間余分に費やしたとのことです。試験運転後に初めて、ミルの最初の回転中にボルトがずれていることに気付いたためです。過剰なトルクも同様に問題です。ボルトが限界を超えて伸びたり、ライナーの取り付けフランジに亀裂が入ったりする可能性があり、生産が数日遅れる可能性がある、コストのかかるミスです。さらに悪いことに、大きなライナーは一度に 1 つずつではなく、複数のセクションに分けて取り付ける必要があることが多いため、あるセクションの位置がずれると次のセクションの位置も狂い、ボルトの取り付けに関する問題が連鎖的に発生します。
熱と環境により、ほとんどの人が予期しないさらなる困難が加わります。冬にカナダの鉱山で作業している場合、気温は華氏マイナス 20 度まで下がり、金属が脆くなり、工具の操作が困難になります。昨年の冬、私はブリティッシュコロンビア州の銅鉱山にいました。そこでは、設置チームがボルトのネジ山の凍結に対処していました。つまり、ボルトの作業を開始する前に、各ボルトに加熱された焼き付き防止剤をスプレーし、トーチを使用してライナーの取り付け穴を温めなければなりませんでした。その一方で、夏にアリゾナ州やオーストラリアの砂漠鉱山で働くと、ミルシェルの温度は正午までに120°Fに達する可能性があり、金属の膨張が大きな懸念事項になります。大きなライナーは小さな部品よりもはるかに膨張するため、ライナーが熱いときにボルトを締めると、ライナーが冷えて収縮し、ライナーとミルシェルの間に隙間ができます。寒いときに取り付けると、稼働中にミルが加熱するとライナーが膨張し、ボルトに過度のストレスがかかります。これは絶妙なバランスであり、生産期限を守るというプレッシャーにさらされている場合、最も経験豊富なスタッフでも苦労するバランスです。
待って、資料に戻りましょう。これは私がチームやクライアントと常に話し合っていることだからです。多くの工場は、粉砕機の部品に使用されているのと同じ材料をボールミルのライナーに常に交換できるわけではないことを認識していません。たとえば、KmTBCr15Mo 高クロム鋳鉄微粒粉砕機ハンマー (リンク: /mining-machinery-parts/crusher-components/kmtbcr15mo-high-chromium-cast-iron-fine.html) は粉砕機の耐衝撃性に優れていますが、大きなボール ミル ライナーが直面する絶え間ない転倒や移動に対処するには脆すぎます。同様に、高マンガン鋼クラッシャー スクリーン プレート (リンク: /mining-machinery-parts/crusher-components/high-manganese-steel-crusher-screen-plate.html) は、鉱石を選別するための耐摩耗性を備えていますが、1 時間に 10,000 トンの鉱石を処理する工場のライニングに必要な耐衝撃性を備えていません。プラントが間違った材料を使用すると、ライナーの摩耗が早くなるだけでなく、ライナーの展性が低くなり、ミルシェルの小さな欠陥に適応することが難しくなるため、設置が困難になります。私のアドバイスは？常にライナーの材質をミルの負荷、鉱石の種類、設置条件に合わせてください。ただ単に最も安価なオプションを選択するのではありません。
もう 1 つの隠れた設置の難しさは、ミルの排出端と供給端のライニングであり、多くの場合、主シェルよりも窮屈です。これらの端部の大型ライナーは短くて厚いため、狭いスペースでの操作がさらに難しくなり、ライナーが回転するミルシャフトの部分であるトラニオンの周囲に完全にフィットする必要があります。吐出エンドライナーがトラニオンの周囲に適合しないため、作業員が吐出エンドライナーだけで丸一日を費やすのを見たことがあります。そのため、ハンドグラインダーを使用して小さなセクションを削る必要がありましたが、グラインダーの跡がライナーに不均一な摩耗を引き起こすことに後で気づきました。大規模な作業を行う場合、ライナーのフィット感におけるあらゆる小さな不完全性が積み重なるため、取り付け前の検査が非常に重要です。
あらゆるインストールをより困難にするダウンタイムのプレッシャーを忘れないでください。ほとんどの鉱山や加工工場は、生産活動の間の限られた時間帯 (通常は 72 ～ 96 時間) のみ工場を停止できます。大きなライナーの取り付けには時間がかかります。古いライナーを取り外し、ミルシェルを清掃し、新しいライナーを配置し、すべてのボルトを締めて、テスト運転を行う必要があります。ライナーが合わなかったり、ボルトが通らなかったりするなどの遅延が発生すると、工場全体がオフラインになり、工場では生産損失として 1 時間あたり数千ドルの損失が発生します。一度、ライナーの取り付けが 12 時間遅れたために 20 万ドル以上の費用がかかったとクライアントから言われたことがあります。そのため、最初から正しく作業を行わなければならないというプレッシャーは非常に大きく、そのプレッシャーが取り付けのあらゆる困難を増幅させます。
さて、良いニュースです。これらの困難は解決できないわけではなく、信頼できるボールミルライナーのサプライヤーと提携することで大きな違いを生むことができます。まず、優れたサプライヤーは、お客様と協力して、お客様固有の工場の設計、鉱石の種類、設置環境を考慮したカスタムライナーを設計します。当社はお客様と緊密に連携して、鋳造前に正確なミル測定値を取得します。これにより、現場でのフィットの問題が少なくなります。また、粉砕機の部品だけでなく、ボール ミルのライナー用に特別に設計された一連の材料も提供しています。そのため、耐衝撃性が必要な場合は、転倒荷重に耐えられるように設計された高マンガン鋼ライナーをお勧めします。また、研磨性の高い鉱石をお持ちの場合は、脆くなりすぎずに耐摩耗性を備えた高クロム合金をご提案できます。
優れたサプライヤーが提供できるもう 1 つのことは、現場でのサポートです。当社のチームには、ライナーの位置決め、トルク調整を支援するために工場に出張する設置専門家がおり、大型ライナーの安全な取り扱い方法について乗組員を訓練することもあります。また、高品質のボルトや焼き付き防止剤など、ライナーと併用できるように設計された交換部品も在庫しています。そのため、取り付けの途中で部品を探す必要がありません。たとえば、昨年ペルーの工場でボルトの凍結による問題が発生したとき、当社は加熱焼き付き防止剤とポータブル トルク レンチを 24 時間以内に工場に発送し、さらなる遅延なく予定通りに復旧することができました。
大型ボールミルライナーの取り付けが困難な場合でも、一人で取り組む必要はありません。ライナーが合わなかったり、取り付けが遅れたり、ライナーが早期に摩耗したりすることにうんざりしている場合でも、当社がお手伝いいたします。当社のチームは、世界中の鉱山および加工工場での数十年の経験があり、カスタムライナー、オンサイトサポート、およびライナーの設置をスムーズかつ成功させるために必要な材料を提供できます。ライナーのニーズについて話し合い、設置上の課題をどのように解決できるかについては、今すぐ当社にご連絡ください。
参考文献
- MW Ptak、「ボール ミル ライナーの設計と設置のベスト プラクティス」、International Journal of Mineral Processing、vol. 145、2016、112-121ページ。
- JD Gates、「大規模粉砕機のメンテナンスにおける課題」、Mining Engineering、vol. 69、いいえ。 5、2017、45-50ページ。
- TE Nørgaard、「ボール ミル ライナーの材料選択: 耐摩耗性と靭性のバランス」、Journal of Materials Engineering and Performance、vol. 28、いいえ。 3、2019、1456-1465ページ。
- SK Biswas、「粉砕機およびミルライナーの設置: 運用効率の重要な要素」、鉱物工学、vol. 152、2020、106342ページ。
