焦炭碼頭公司非礦泊位配置40t-33m門機(jī)5臺(tái)、30t-33m門機(jī)2臺(tái)。近年來，隨這貨源市場(chǎng)的變化，非礦泊位由以焦炭裝船為主變?yōu)榧骖櫠嘭涱?，裝、卸船作業(yè)。但如果對(duì)每種新貨類都配置專用屬具，不僅要占用大量資源，企業(yè)難以承受，此外重新調(diào)整配置實(shí)現(xiàn)起來也需要過程，不可能一蹴而就。
在新增貨類中，進(jìn)口鎳礦卸船作業(yè)最具代表性，鎳礦是一種較高附加值貨類，可以給公司帶來較好的收益，但裝卸作業(yè)對(duì)裝卸屬具要求高，因此探索一條具有自身特色的兼容改造之路勢(shì)在必行。
一、鎳礦抓斗的兼容性
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1.抓斗的兼容
根據(jù)抓斗的管理經(jīng)驗(yàn)，每增加一個(gè)品種，就需要按照門機(jī)數(shù)量和配置比例添置抓斗，這是前期投入，然后需要包括準(zhǔn)備備件、定置場(chǎng)地等一系列使用中的資源投入，都會(huì)占用公司大量的資源，因此在滿足生產(chǎn)使用的前提下，應(yīng)該努力壓縮抓斗品種。
抓斗兼容就是打破原先一種抓斗對(duì)應(yīng)一個(gè)貨類、一種門機(jī)的限制，提高抓斗的利用率，將有限的資源利用效果最大化，將一種抓斗的用于多個(gè)貨類作業(yè)，配置抓斗的目的是要為生產(chǎn)服務(wù)，因此抓斗的兼容性好壞主要看能否確保各貨類作業(yè)效率并且使用可靠。這需要突破效率和耐用性這兩個(gè)障礙。抓斗的結(jié)構(gòu)只有兼顧效率和耐用性才能用得好、用的住，抓斗就實(shí)現(xiàn)了兼容。
2.鎳礦的特點(diǎn)
2.1鎳礦比重特殊，抓斗斗容不同于煤、炭、礦，兼容性差。
鎳礦的比重為1.1～1.6，介于煤與鐵礦之間，使用煤斗（按1.0比重設(shè)計(jì)）會(huì)出現(xiàn)超重，而使用礦斗（按2.2比重設(shè)計(jì)）則虧重，嚴(yán)重影響作業(yè)效率。
2.2鎳礦粘性較大，粘斗嚴(yán)重。
進(jìn)口鎳礦主要來自熱帶國(guó)家，受當(dāng)?shù)貧夂虻挠绊?，一般含水較多、粘性大。采用常規(guī)抓斗裝卸作業(yè)時(shí)，一部分貨物會(huì)粘結(jié)在斗內(nèi)無法倒出，而且經(jīng)常粘結(jié)得極為牢固，作業(yè)后需要進(jìn)行人力清掃抓斗內(nèi)殘存的厚厚一層貨物。據(jù)統(tǒng)計(jì)貨物粘斗占貨物重量10%左右，嚴(yán)重影響作業(yè)效率。
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3.鎳礦抓斗的特點(diǎn)
為保證作業(yè)效率，減少貨物粘斗，通常鎳礦抓斗一般要采用貨物比重1.6左右進(jìn)行斗容設(shè)計(jì)，并采用光滑的小曲率弧線無內(nèi)筋斗形，使貨物與抓斗接觸面積較小、減少擠壓、易于滑動(dòng)卸料。由于以上特點(diǎn)，通常難以兼容于煤、礦等其它貨類抓斗。
二、 鎳礦斗的兼容性改造
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1.兼容對(duì)象的選取
為解決鎳礦抓斗的兼容性難題，必須選取斗容相近的兼容對(duì)象，公司多年來積累形成的較完整的焦炭、煤炭、礦石屬具配置，其中包括：30噸及40噸焦炭抓斗、兩瓣煤斗、六瓣煤斗、礦石抓斗。其基本參數(shù)如表一。從中不難看出，30噸煤斗斗容17立方米，自重13.5噸，如果用于40噸門機(jī)有效載荷26.5噸，適用貨物比重1.59左右，指標(biāo)接近40噸鎳礦斗；而40噸常規(guī)礦斗斗容10.6立方米，自重14噸，如用于30噸門機(jī)，有效載荷16噸，適用貨物比重1.5左右，指標(biāo)接近30噸鎳礦斗，可以以此為基礎(chǔ)進(jìn)行兼容性改造的探索。
由于鎳礦含水較多，在艙內(nèi)經(jīng)常會(huì)壓實(shí)板結(jié)而難以抓取，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，采用4—5倍率的煤、礦抓斗可以滿足兼容條件。
附表一：抓斗基本參數(shù)
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2. 鎳礦斗的改造方案
2.1改造抓斗的選取和準(zhǔn)備：
首先對(duì)備選抓斗進(jìn)行結(jié)構(gòu)技術(shù)狀態(tài)檢查，選取結(jié)構(gòu)完好的抓斗進(jìn)行改造，由于需要將抓斗負(fù)荷由30噸升級(jí)為40噸，抓斗鋼絲繩由37mm更換為40噸抓斗使用的40mm；此外為保證抓斗得可靠性，根據(jù)抓斗具體情況，選擇薄弱位置進(jìn)行加固，包括檢查加固滑輪組耳板，對(duì)稱加三角筋板進(jìn)行加固等。
2.2兩瓣抓斗的改造：
兩瓣煤斗和礦斗屬于兩瓣抓斗，改造方案為：
a.筋板改造
我們深入分析了鎳礦專用斗的設(shè)計(jì)思想從中汲取靈感?，F(xiàn)有抓斗、礦斗全部采用斗內(nèi)筋板設(shè)計(jì)，此種抓斗結(jié)構(gòu)緊湊但遇到粘稠的貨物時(shí)，會(huì)更容易粘結(jié)在斗內(nèi)筋板之間，加重粘斗現(xiàn)象。因此需要將斗體內(nèi)筋板全部移除，并根據(jù)抓斗強(qiáng)度和剛度要求，在抓斗外側(cè)安裝多組外筋板，確保斗體的強(qiáng)度和剛度要求。
b.抓斗倍率改造
利用抓斗解體維修機(jī)會(huì)，對(duì)抓斗下承梁滑輪組進(jìn)行改造，增設(shè)下承梁滑輪，并在上承梁部位重新安裝鋼絲繩死首，從而將原先的3倍率抓斗改成4倍率抓斗。
c.斗內(nèi)圓弧過度
通過對(duì)斗內(nèi)貨物的抓斗進(jìn)行測(cè)量，記錄各個(gè)位置粘結(jié)貨物厚度，從而勾勒出斗內(nèi)圓弧弧的形狀為采用內(nèi)邊角平滑球面圓弧過度。使用10mm鋼板現(xiàn)場(chǎng)壓制成型貼附在抓斗內(nèi)，
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2.3六瓣抓斗的改造：
對(duì)于30噸六瓣煤斗的鎳礦兼容改造主要進(jìn)行結(jié)構(gòu)和受力的檢查改造。
a. 抓斗倍率改造（與兩瓣抓斗相同），由3倍率改為4倍率。
b. 在加粗鋼絲繩、滑輪支架加固等升級(jí)改造的基礎(chǔ)上，篩查發(fā)現(xiàn)斗體的薄弱位置在斗體上沿位置。為此，使用10mm鋼板做成箱型結(jié)構(gòu)，對(duì)抓斗主筋板內(nèi)側(cè)斗體上沿進(jìn)行附近1000mm進(jìn)行加強(qiáng)。
三、抓斗兼容改造效果
對(duì)部分現(xiàn)有煤斗和礦斗進(jìn)行兼容性改造后，為了評(píng)估改造效果，我們進(jìn)行了跟蹤和比對(duì)，以40噸礦斗為例，用于30噸門機(jī)作業(yè)，改造前自重14噸，但作業(yè)中空斗自重變成16噸，而改造后的抓斗自重為14.2噸，基本保持不變，而貨物重量15—16噸，基本實(shí)現(xiàn)改造目的。
通過跟蹤表明，改造后的抓斗未出現(xiàn)結(jié)構(gòu)變形及裂紋，單斗連續(xù)作業(yè)量已經(jīng)超過5萬噸，故障率沒有出現(xiàn)增高，抓斗使用可靠。而貨物粘斗現(xiàn)象明顯減少，粘斗貨物重量由10%減少到1%以下。通過兼容改造，不僅提高裝卸生產(chǎn)效率而且實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，公司在原有抓斗配置的基礎(chǔ)上，不添置1臺(tái)抓斗，就實(shí)現(xiàn)了公司鎳礦作業(yè)效率穩(wěn)步提高，滿足了鎳礦裝卸生產(chǎn)的需要。
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