劉新民 柏杰

(寧波鋼鐵有限公司 浙江寧波 315807)

1 前言

D6a塊礦篩為寧波鋼鐵有限公司煉鐵廠原料作業(yè)區(qū)重要的塊礦篩分設(shè)備，主要向高爐直供篩分后的塊礦。它利用振動器驅(qū)動使得篩體沿激振力方向做周期性往復(fù)運(yùn)動，物料在篩板上沿直線方向做拋物線運(yùn)動，篩下物從篩孔直接落入篩倉，篩分后的塊礦沿篩板直接落入下游膠帶，從而達(dá)到篩分的目的[1]。經(jīng)過篩分的塊礦，含粉率及顆粒大小能夠很好的滿足高爐的生產(chǎn)需求。此塊礦篩設(shè)計過篩能力1000t/h，是一種多單元組合塊礦篩，具有篩機(jī)結(jié)構(gòu)簡單緊湊、噪聲小、不易共振、處理量大的篩分設(shè)備。D6a塊礦篩為寧波鋼鐵煉鐵廠原料作業(yè)區(qū)塊礦篩分供料的單流程生產(chǎn)設(shè)備，篩分設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況的好壞，將直接關(guān)系到篩分質(zhì)量、物料成本以及生產(chǎn)的穩(wěn)定。

2 設(shè)計背景

2.1 設(shè)計參數(shù)

表1 D6a塊礦篩技術(shù)參數(shù)

2.2 原設(shè)計原理概述

D6a塊礦篩是一種多單元組合塊礦篩，由塊礦篩本體、減震裝置、振動器(含電機(jī)、軟接手、偏心塊、軸承座等)、防塵罩、底座等組成。塊礦篩工作時，由振動器產(chǎn)生的激振力通過塊礦篩本體傳遞到篩網(wǎng)上，物料因受激振力的作用向前拋起，由于自身重力影響又迅速自由落下，落下時小于篩孔的物料則通過篩孔落入篩倉，粘接在塊礦上的粉料因塊礦周而復(fù)始的拋起、落下，因振動力透篩而過，直接落入篩倉，合格的塊礦則進(jìn)入下游膠帶，直接供向高爐生產(chǎn)(見圖1、圖2)。

圖1 D6a塊礦篩改造前

圖2 D6a塊礦篩改造前

2.3 主要問題

1)原振動篩振動器直接和塊礦篩本體相連，因激振力直接作用在篩體上，造成整體振動大，經(jīng)常造成篩箱本體開裂，嚴(yán)重時，甚至造成減震裝置脫落，篩箱本體移位，嚴(yán)重影響生產(chǎn)[2]。

2)原D6a塊礦篩篩網(wǎng)為鋼絲編織網(wǎng)篩網(wǎng)，篩網(wǎng)磨損速度快，易斷裂，更換頻繁。每三天需要維修一次，安全風(fēng)險較高。

3)原設(shè)計篩下倉倉體西側(cè)斜面角度較小(50°左右)篩下粉沒有沖擊力，塊礦含粉率過高，水分含量大，篩下物比例較多(20%左右)，導(dǎo)致篩下料過多，容易發(fā)生堆料。

4)篩倉物料堆積清理需拆除上方篩網(wǎng)，篩網(wǎng)反復(fù)拆除，造成篩網(wǎng)使用壽命縮短，同時拆除恢復(fù)需停機(jī)進(jìn)行作業(yè)，耽誤正常生產(chǎn)組織；而且倉內(nèi)垂直高度較高，清料協(xié)力人員無可靠站位，清理作業(yè)存在較大的人身傷亡傷害的隱患。

隨著流程篩的使用率不斷增高，篩下料倉堵料后的清倉工作量也隨之不斷增加。特別是篩網(wǎng)的頻繁斷裂、更換已嚴(yán)重制約該流程的生產(chǎn)穩(wěn)定。

3 改進(jìn)措施

基于以上所述，塊礦篩篩網(wǎng)問題已嚴(yán)重制約、干擾了正常的生產(chǎn)秩序。為徹底解決篩網(wǎng)磨損快、斷裂、更換頻繁以及篩倉堵料、清料難等問題，在查閱國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[3]，通過去相關(guān)臨近廠家實(shí)地考察，決定將塊礦篩改造成懸浮式篩網(wǎng)塊礦篩(圖3)。

圖3 D6a塊礦篩改造后

3.1 懸浮式篩網(wǎng)塊礦篩結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1)浮式篩網(wǎng)塊礦篩主要由高效節(jié)能電機(jī)、結(jié)構(gòu)架、專用擊打單元、激振源、聚氨酯篩網(wǎng)、減震彈簧組合件等組成。篩網(wǎng)采用聚氨酯篩網(wǎng)，篩體為篩網(wǎng)共振篩，聚氨酯篩網(wǎng)一端通過特殊連接方式固定在篩網(wǎng)振動篩的入料端，另一端懸浮在專用擊打單元上，振篩在工作的過程中，通過強(qiáng)力的擊打單元震動，使篩網(wǎng)產(chǎn)生蠕動，篩網(wǎng)懸浮在物料和擊打單元之間，從而來實(shí)現(xiàn)不粘料，自動清理，精確篩分的目的。

2)振動篩參振質(zhì)量小，所需動力大大減小，節(jié)約電能，是同型號普通振動篩電機(jī)功率的1/3。篩箱和激振源均不參與振動，對于基礎(chǔ)的要求大大降低，避免了現(xiàn)場共振現(xiàn)象對基礎(chǔ)土建的破壞，延長了土建的使用壽命。

3)由于參振質(zhì)量減小，激振器不參振，使激振器的壽命大大提高。

4)由于篩箱不參振，減少了篩箱因結(jié)構(gòu)設(shè)計和焊接質(zhì)量造成的篩箱開裂現(xiàn)象，大大延長了篩箱的使用壽命[4]。

5)由于懸浮式篩網(wǎng)振動篩，只有篩網(wǎng)在振動，篩箱不振，這就減少的對物料的破壞產(chǎn)生的粉末，減少的對大氣的污染，達(dá)到國家環(huán)保要求。

6)由于懸浮式篩網(wǎng)振動篩結(jié)構(gòu)設(shè)計不同于其它振動篩結(jié)構(gòu)形式，更換篩網(wǎng)更為方便，大大節(jié)約的檢修時間。

7)振篩參振質(zhì)量小，運(yùn)行穩(wěn)定，噪音小。

3.2 塊礦篩下篩倉改進(jìn)方法

將塊礦篩下篩倉整體更換(圖3)，并在篩下料倉增加空氣炮。更換后的塊礦篩篩下料下料口與A801膠帶機(jī)中心距離減小至800mm。篩下料倉西側(cè)角度可以增加至73左右，減小了堵料的可能性[4]。改造后由于篩下料倉直接與振動篩篩下料口連接，杜絕了現(xiàn)在16.000m平臺堆料、撒料的情況。可以保證工作面的整潔，有利于檢修工作的開展。另外考慮到物料濕度大的情況，在篩下料倉西側(cè)增加空氣炮。空氣炮與流程運(yùn)行聯(lián)鎖，空氣炮與振動篩同時啟停。

通過以上塊礦篩的改造基本上解決了生產(chǎn)使用中存在的問題，確保了塊礦篩直供高爐流程的穩(wěn)定順行。

4 改造效果

1)D6a塊礦篩改造后，已使用8個月左右，過篩量從原來的每月5萬噸，提高到每月11萬噸，過篩效率提高了1倍，保證了高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定。

2)減輕設(shè)備檢修負(fù)荷：原來每三天檢修1次。改造后使用8個月左右，除了每月對軸承潤滑1次，篩網(wǎng)未更換過，基本上處于免維護(hù)狀態(tài)。

3)減輕清料協(xié)力人員的勞動強(qiáng)度，減少清料存在的人身傷害的安全隱患。改造后，清料人員只需每周操作空氣炮操作開關(guān)1～2次，篩倉中粘接的物料基本上都能清除干凈，基本消除了人員進(jìn)倉清料帶來的安全風(fēng)險。

4)改造成懸浮式篩網(wǎng)塊礦篩后，篩箱本體基本上無振動，現(xiàn)場實(shí)測最大振動值為1.50mm/s，消除了篩箱本體開裂，減震裝置脫落，篩箱本體移位等設(shè)備隱患。

5)塊礦篩改造后，按照目前的使用狀況分析，塊礦篩的使用效率明顯提高。按照前期每三天檢修一次，每次檢修投入人力4人，每次檢修時間8小時左右，工時費(fèi)320元/小時計算，檢修費(fèi)用為4*8/8*320=1280元，大約每月需檢修10次，每月的檢修費(fèi)用為1280*10=12800元(不含吊車倒運(yùn)篩網(wǎng)的費(fèi)用)。改進(jìn)后，按照目前運(yùn)行效果看，每月只需進(jìn)行正常的軸承潤滑即可，篩網(wǎng)每年更換一次，檢修費(fèi)用為6*12/8*320=2880元。改型前后對比可見，每年檢修費(fèi)用可節(jié)省15萬元。

6)塊礦篩改造后，每月減少人工塊礦篩分量約6萬噸，如果人工篩分成本按3.02元/噸，則每月可以節(jié)約6*3.02=18.12萬元，全年可以節(jié)約成本217.44萬元。

5 結(jié)論

通過塊礦篩改造成懸浮式篩網(wǎng)塊礦篩，徹底解決了塊礦篩：篩箱本體開裂、減震裝置脫落、篩網(wǎng)易磨斷、易堆料等問題，減少了塊礦篩故障率，減輕了設(shè)備檢修負(fù)荷和清料協(xié)力人員的勞動強(qiáng)度，同時提高了塊礦篩的篩分效率，極大的節(jié)約了成本，穩(wěn)定了生產(chǎn)順行。