煉鐵原料礦篩改造

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區重要的塊礦篩分設備，主要向高爐直供篩分后的塊礦。它利用振動器驅動使得篩體沿激振力方向做周期性往復運動，物料在篩板上沿直線方向做拋物線運動，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，從而達到篩分的目的[1]。經過篩分的塊礦，含粉率及顆粒大小能夠很好的滿足高爐的生產需求。此塊礦篩設計過篩能力1000t/h，是一種多單元組合塊礦篩，具有篩機結構簡單緊湊、噪聲小、不易共振、處理量大的篩分設備。D6a塊礦篩為寧波鋼鐵煉鐵廠原料作業區塊礦篩分供料的單流程生產設備，篩分設備運轉情況的好壞，將直接關系到篩分質量、物料成本以及生產的穩定。

2 設計背景

2.1 設計參數

表1 D6a塊礦篩技術參數

2.2 原設計原理概述

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、軟接手、偏心塊、軸承座等)、防塵罩、底座等組成。塊礦篩工作時，由振動器產生的激振力通過塊礦篩本體傳遞到篩網上，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，合格的塊礦則進入下游膠帶，直接供向高爐生產(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，經常造成篩箱本體開裂，嚴重時，甚至造成減震裝置脫落，篩箱本體移位，嚴重影響生產[2]。

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

3)原設計篩下倉倉體西側斜面角度較小(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)，導致篩下料過多，容易發生堆料。

4)篩倉物料堆積清理需拆除上方篩網，篩網反復拆除，造成篩網使用壽命縮短，同時拆除恢復需停機進行作業，耽誤正常生產組織；而且倉內垂直高度較高，清料協力人員無可靠站位，清理作業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。特別是篩網的頻繁斷裂、更換已嚴重制約該流程的生產穩定。

3 改進措施

基于以上所述，塊礦篩篩網問題已嚴重制約、干擾了正常的生產秩序。為徹底解決篩網磨損快、斷裂、更換頻繁以及篩倉堵料、清料難等問題，在查閱國內相關文獻的基礎上[3]，通過去相關臨近廠家實地考察，決定將塊礦篩改造成懸浮式篩網塊礦篩(圖3)。

圖3 D6a塊礦篩改造后

3.1 懸浮式篩網塊礦篩結構特點

1)浮式篩網塊礦篩主要由高效節能電機、結構架、專用擊打單元、激振源、聚氨酯篩網、減震彈簧組合件等組成。篩網采用聚氨酯篩網，篩體為篩網共振篩，聚氨酯篩網一端通過特殊連接方式固定在篩網振動篩的入料端，另一端懸浮在專用擊打單元上，振篩在工作的過程中，通過強力的擊打單元震動，使篩網產生蠕動，篩網懸浮在物料和擊打單元之間，從而來實現不粘料，自動清理，精確篩分的目的。

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

3)由于參振質量減小，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，減少了篩箱因結構設計和焊接質量造成的篩箱開裂現象，大大延長了篩箱的使用壽命[4]。

5)由于懸浮式篩網振動篩，只有篩網在振動，篩箱不振，這就減少的對物料的破壞產生的粉末，減少的對大氣的污染，達到國家環保要求。

6)由于懸浮式篩網振動篩結構設計不同于其它振動篩結構形式，更換篩網更為方便，大大節約的檢修時間。

7)振篩參振質量小，運行穩定，噪音小。

3.2 塊礦篩下篩倉改進方法

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膠帶機中心距離減小至800mm。篩下料倉西側角度可以增加至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，在篩下料倉西側增加空氣炮。空氣炮與流程運行聯鎖，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使用中存在的問題，確保了塊礦篩直供高爐流程的穩定順行。

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，保證了高爐生產的穩定。

2)減輕設備檢修負荷：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，篩網未更換過，基本上處于免維護狀態。

3)減輕清料協力人員的勞動強度，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，基本消除了人員進倉清料帶來的安全風險。

4)改造成懸浮式篩網塊礦篩后，篩箱本體基本上無振動，現場實測最大振動值為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320元/小時計算，檢修費用為4*8/8*320=1280元，大約每月需檢修10次，每月的檢修費用為1280*10=12800元(不含吊車倒運篩網的費用)。改進后，按照目前運行效果看，每月只需進行正常的軸承潤滑即可，篩網每年更換一次，檢修費用為6*12/8*320=2880元。改型前后對比可見，每年檢修費用可節省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，則每月可以節約6*3.02=18.12萬元，全年可以節約成本217.44萬元。

5 結論

通過塊礦篩改造成懸浮式篩網塊礦篩，徹底解決了塊礦篩：篩箱本體開裂、減震裝置脫落、篩網易磨斷、易堆料等問題，減少了塊礦篩故障率，減輕了設備檢修負荷和清料協力人員的勞動強度，同時提高了塊礦篩的篩分效率，極大的節約了成本，穩定了生產順行。