影響振動篩聚氨酯篩網壽命的原因分析

劉玉龍，劉鴻濱，姜俊雄，樂聲濱

（南昌礦山機械有限公司，江西 南昌 330004）

中國是個礦業大國，振動篩是選礦和分級作業中不可缺少的主要設備，其規格和型號很多，為滿足不同的分級及脫水目的，所裝配的篩網結構形式、大小、篩孔尺寸及分布多種多樣。

篩面通常由多塊篩網拼裝而成，傳統的篩網通常采用沖孔、編織或拼焊等方法制成，材質為碳鋼、不銹鋼或合金鋼。篩網受礦石沖擊和磨損十分嚴重，加上振動篩頻率高，焊縫容易疲勞開裂，所以使用壽命短，更換頻繁，嚴重影響振動篩的生產效率。

聚氨酯彈性體制品具有耐磨、耐油、耐老化、耐撕裂、耐沖擊、高彈性、吸振力強和負載支撐容量大等性能，由聚氨酯制備的篩網具有重量輕、篩分效率高、不易堵孔、耐磨、耐沖擊、壽命長等特點，現已被廣泛用于冶金、礦山、煤炭等行業的振動篩上。

雖然聚氨酯篩網的優點很多，但是在不合理的選擇、使用和制備的過程中，然會對其壽命造成很大的影響，導致振動篩的運營成本增加。

1 不合理的選擇對聚氨酯篩網壽命影響

1.1 聚氨酯篩網的分類

聚氨酯篩網按用途可分為脫水篩網、脫介篩網和物料分級篩網；按其所用的原料組份可分為聚酯型或聚醚型篩網；按在振動篩的固定方式可分為扣緊式、螺栓式、張緊式篩網。其中扣緊式、螺栓式、張緊式的篩網結構見圖1、圖2、圖3。

圖1 扣緊式篩網

圖2 螺栓式篩網

圖3 張緊式篩網

1.2 聚氨酯篩網的選擇

聚氨酯篩網選擇首先要根據篩網的用途來選擇，確定篩網時用于分級還是脫水。用于濕法篩分和干法篩分所選用的篩網原料不同[1-3]，帶水篩分的應選用聚醚型的聚氨酯篩網，防止篩網由于水解而造成壽命減短的現象。用于干法篩分及大塊物料的篩分應選用聚酯型的聚氨酯篩網，其耐磨性和耐沖擊性能比較好，能夠有效提高篩網壽命。其次要根據篩網孔徑尺寸來選擇篩網的安裝結構形式，針對于大孔（建議60mm以上的孔徑）篩網建議使用螺栓式的固定結構，由于大孔徑的篩網處理的物料比較大，對篩面的沖擊大，其他結構形式的篩網固定形式容易松動，篩網松動后與支撐梁之間相互敲擊，導致篩網壽命減短。以下圖4是現場在篩網結構形式選擇不合理導致的質量事故。

圖4 篩網結構形式選擇不合理

2 不合理的使用對聚氨酯篩網的壽命影響

選擇正確的聚氨酯篩網后還需合理的使用才能確保讓聚氨酯篩網的性能發揮最大化，壽命最大化，然而很多用戶使用聚氨酯篩網過程中容易忽視這點。比如在張緊式的篩網在使用過程中容易被大塊的物料砸松，需要定期擰緊張緊螺栓，如果時間長，張緊螺栓松動未擰緊，導致篩網與支撐筋之間敲擊，影響篩網的壽命。同時還有入料口設計，建議入料方式不要垂直篩面，入料方向順著物流方向成斜角，且入料高度建議不超過400mm，防止沖擊力過大砸壞篩網。以下圖5是現場由于入料高度太大，導致聚氨酯篩網被砸壞的情況。

圖5 聚氨酯篩網被砸壞情況

3 不合理的加工工藝對聚氨酯篩網壽命的影響

聚氨酯篩網原料相同的情況下，其加工工藝是影響其質量的主要因素，圖6是聚氨酯篩網加工工藝的簡易流程圖。

圖6 聚氨酯篩網加工工藝流程圖

3.1 篩網模具及金屬骨架的處理

鑒于復雜的工作環境，金屬骨架表面必須進行噴砂處理，用于除表面的油污、銹漬，活化表面，擴大黏合面積。鋼制模具經表面脫模處理（涂脫模劑）后放入金屬骨架，平臺升溫至110℃，模具溫度在80℃左右。

聚氨酯篩網在澆注前應該做好相應的模具和骨架處理，無論是溫度還是骨架表面的油漬，都應相應的處理，如果表面油漬處理不當，影響骨架與聚氨酯的粘合，容易脫落，溫度控制不合理，會導致澆注時氣泡或燒壞等情況，影響聚氨酯篩網壽命。

以下圖7是在聚氨酯篩網加工過程中，溫度沒有控制好導致的質量事故。

圖7 溫度過高導致的篩網開裂

3.2 聚氨酯篩網的澆注

圖8 聚氨酯澆注機圖

聚氨酯澆注常壓下分為手工澆注和機械澆注。澆注機由A、B、C三部分組成，分別是預聚體、擴鏈劑、機頭，溫度設定A為85℃、B為115℃、C為120℃。預聚體和擴鏈劑由各自的計量泵輸送到機頭系統，混合頭高速旋轉，不產生氣泡，并能排除混合腔內的空氣，排料消耗較少。澆注過程中模具的平臺保持在110±5℃，不宜過高和過低，脫模劑不宜過多，定型硫化時間大于1小時。圖8為聚氨酯澆注機圖。

在使用澆注機澆注聚氨酯篩網過程中，必須嚴格控制A、B儲料罐的溫度和配比，溫度不易過高過低，同時配比也必須準確，無論是澆注的溫度還是配比，都直接影響聚氨酯的篩網質量和壽命。以下圖9是由于澆注時比例失調導致的質量事故。

圖9 澆注比例失調現象

3.3 成型硫化和熟化

成型硫化是指聚氨酯篩網脫模前在模具中的硫化過程。成型硫化過程中，成型溫度在100℃～120℃、成型時間1～2小時。

熟化是指聚氨酯篩網在脫模后繼續加熱硫化的過程，目的是使剩余游離狀態的異氰酸根繼續反應，提高產品各項性能。后硫化過程的溫度以115℃左右為宜，時間為10～14小時。

在硫化的過程中，時間和溫度都很關鍵，溫度過高，容易燒壞，溫度過低反應不完全；時間過長，會加速聚氨酯的老化，時間過短，反應不完全。無論是時間過長過短，溫度過高過低，都會直接影響聚氨酯篩網的質量和壽命，在聚氨酯篩網加工的過程中，必須嚴格按照正確的聚氨酯篩網加工工藝來確保其本身的質量。

4 結語

影響聚氨酯篩網壽命的因素很多，無論是聚氨酯篩網的選型，用戶合理的使用還是聚氨酯篩網本身的加工工藝，都缺一不可。

當聚氨酯篩網加工工藝沒問題的情況下，只有正確的聚氨酯篩網選型，合理的使用，才能將聚氨酯篩網的壽命最大化，真正降低用戶的使用成本和檢修成本。