新型懸臂棒條篩網的應用

李長東，王慶豐，曹寧昌，寧小鋒，林澤勇，秦娜

安陽鋼鐵集團有限公司煉鐵廠 ，河南 安陽 455004

安鋼煉鐵廠 1#高爐設計容積2 200m3，于2005年10月投產，槽下燒結礦和球團一直使用梳齒型鑄板礦篩。經實踐證明，此型篩網開孔率低、篩分效率差，無法滿足冶煉的需要。因此與濟南中燃科技發展有限公司研討，進行了“高爐槽下篩分系統改造”的攻關項 目。

一、現場篩分情況分析

1.梳齒型鑄板礦篩效果測試

經多次顆粒取樣檢驗，篩上物＜5mm的顆粒達12%以上，超過了5%的指標；返礦中＞5mm的合格品約20%，篩分效率在40%左右，充分說明原振動篩篩分處理效率低，不能滿足精料操作要求，不僅入爐粉末高，影響爐況的透氣性，而且返礦顆粒中合格品率超標，造成原料浪費。

2.原梳齒型鑄板礦篩存在的問題

通過現場取樣分析調研，發現原礦篩（圖1）的設計結構沒有考慮到燒結礦的物料結構特點與生產工藝流程相匹配，存在以下幾方面的問題。

（1）原振動篩采用雙層固定篩網結構，篩孔為梳齒型或人字型，上層篩孔16mm，下層篩孔5mm，礦篩篩孔形狀呈梳齒型，有效篩分面積較小，約占篩面的30%～40%；篩分運行過程中不規則的燒結顆粒或臨界篩孔顆粒易卡堵篩孔，進一步減少篩孔面積，造成大量的小于5mm的燒結顆粒進入高爐，影響高爐操作的透氣 性。

（2）原振動篩安裝傾角為15°，給料機直接把料流落在篩面上，物料在篩面上的流動速度慢，與給料機的給料速度不能很好地配合，造成料層在篩面上堆積較厚（一般可到200～250mm）。物料分層達不到預想的效果，小顆粒物料與篩面沒有經過直接接觸，物料在篩面上出現篩不透現象，降低了篩分效果；料流直接沖擊篩面，篩網受到料流的沖擊磨損較大，易造成篩網斷裂。

圖1 改造前棒條篩網振動篩及篩網

（3）篩網同篩箱安裝固定形同一體，只有一次簡諧振動，物料在篩分和流動過程中與篩面基本上呈滑動摩擦，小顆粒物料與篩面沒有經過直接接觸，一旦進入篩孔的小顆粒燒結礦不易被拋出；同時過厚的料層增加了單位料面的載荷，減低了振動幅度。

（4）原篩型比較笨重，激振源為上振式，篩網為2層鑄板篩網，整套重量約1.5t，在運行過程經常發生篩網斷裂或斷齒現象，事故率高，檢修更換篩網工作量較大。

二、新型懸臂棒條篩網振動篩結構改造

1.懸臂篩網篩面結構的改造

（1）懸臂篩面結構。本著篩面結構與不規則的燒結物料顆粒特性相適應的特點，將篩孔改造為具有彈性變形的單面雙層棒條篩網，篩網由一組相互平行的彈簧鋼棒條和固定梁組成，棒條采用60Si2Mn彈簧鋼，一端固定在方形梁上，另一端懸臂，長短交替排列，篩網分級粒度為5mm；懸臂棒條長度保持在260～280mm，棒條下方水平設置可活動可旋轉的自清理擊打管，便于隨振動篩同步振動，起到清理棒條的效果；篩面傾角30～35°的網狀篩面，每層略有重疊；篩面布料板采用聚酯陶瓷襯板。

（2）懸臂篩網結構特點。篩孔為開孔長條形，且棒條為彈簧鋼，一端固定，另一端懸臂，長短交替排列，懸臂棒條在激振器的振幅下會產生交變的二次振幅，使篩孔的形狀和尺寸大小不斷變化，因此不會出現不規則的燒結顆粒或臨界篩孔顆粒易卡堵篩孔；自清理裝置擊打管，在振動時會猛烈地擊打篩網，使篩孔處于動態高頻振蕩狀態，將堵塞物及篩面上的附著物清理掉；篩面傾角加大到30°后，篩面上到物料在懸臂棒條的二次振幅下呈拋物線形式，物料流動速度較快；分層效果較好，較大顆粒的燒結塊與篩面的呈點狀接觸，在送料過程中基本上脫離了篩面，較小的燒結顆粒與篩面接觸便于分級，同時降低了單位面積的載荷；整體篩面呈30°布置，而每層棒條呈水平設置，這樣可保持物料在通過整個篩面上的厚度和流動速度基本相同，既保證了整個過篩面積的充分利用，又使篩孔形狀、尺寸、振動強度穩定，使篩網磨損量變小、延長了使用壽命。

（3）改造后的焦丁篩（圖2）采用聚氨酯陶瓷管棒條，襯板采用高密度聚氨酯襯板，消除了焦粉對棒條和篩箱襯板的腐蝕磨 損。

2.篩箱結構的改進

（1）配套給料機的改進。給料機出口密封采用彈性密封條，襯板采用聚氨酯陶瓷塊襯板，進一步改善了除塵密封，延長了給料機壽命。

（2）供料、布料方式改造。在給料機出料口下部（篩箱后部）增設了水平布料板，利用振動篩的振動，類似給料機的功能，使料層在篩面均勻分布，料層厚度降低至50mm左右。提高了篩面的利用率，同時也避免了停機時料流下滑，造成計量不準確。

（3）振動方式改造。原振動篩驅動源電機、激振器為上振式，都在篩箱的上部，傳動連接采用萬向聯軸器，兩個激振器存在振動方面的不同步、故障率高、檢修維護更換篩網不方便的問題；改造后將電機、激振器改為下振式，2個激振器同軸連接，振動篩啟振時實現了同步，故障率低，基本實現了免維護。

（4）篩箱外形設計改進。篩箱預留了6個檢修觀察孔，便于檢查；振動篩各連接點采用彈性密封條密封，篩上防塵罩采用耐磨橡膠皮，可吸塵。這些改進不僅改善了除塵效果，而且減輕了篩箱重 量。

（5）電動機改型。由于篩箱重量的減輕，降低了電動機的運行負荷，將2臺11kW電機改為2臺5.5kW，降低了電能消耗。

三、改造效果

改造后篩子如圖3所示。

圖2 改造后焦丁篩

圖3 改造后篩子

（1）提高了燒結篩的篩分效率，進一步優化了燒結礦入爐顆粒指標。懸臂棒條振動篩篩分效果較好，經粒度取樣分析分級檢驗，篩上物<5mm的量為1.21%；返礦粉>5mm量低于6%；篩分處理量可達600t/h；篩分效果優于梳齒型礦篩，篩分效率達85%以上，保證了高爐精料操作，完全達到了高爐冶煉對燒結礦入爐粒度的要 求。

（2）因篩面設計為30°的傾角和篩網棒條產生的二次振幅，大顆粒的燒結礦呈拋物線形式在篩面上滾落，小顆粒物料直接接觸篩面，物料分層效果較好，減少了物料對棒條的滑動磨損量。

（3）降低了電能消耗。每年可節約電能約622 080kW·h，節約用電成本約28萬元/年。

（4）處理焦丁量明顯增加，高爐入爐焦丁量可達1 000kg/批以上。為進一步增加焦丁處理量、降低焦比創造了條件。

（5）設備運行狀況較好，基本實現了設備免維護。經過1年多的運行，懸臂篩網使用壽命最長可達10個月以上，是原梳齒篩網壽命的2～3倍，降低了設備維護成本和勞動強度。