一種小粒徑復(fù)合篩片的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

劉建濤

（山東魯碧建材有限公司，山東濟(jì)南 271100）

1 背景介紹

山東魯碧建材有限公司礦山分公司兩條骨料線（圖1、圖2）主要產(chǎn)品粒度為0～5 mm、5～10 mm、10～20 mm。為保證產(chǎn)品質(zhì)量，1#骨料線的1#振動篩（型號：2YK2160）、2#骨料線的1#振動篩（型號：S5×2760-2）需要對入破產(chǎn)品進(jìn)行預(yù)篩分，避免機(jī)制砂（0～5 mm）產(chǎn)品亞甲藍(lán)超標(biāo)。為做好篩下物綜合利用工作，根據(jù)生產(chǎn)需要將兩條骨料線1#振動篩上層篩網(wǎng)篩孔由5 mm×5 mm調(diào)整為3.2 mm×3.2 mm，篩分出0～3 mm 成品。

圖1 1#骨料線生產(chǎn)工藝流程

圖2 2#骨料線生產(chǎn)工藝流程

因3.2 mm×3.2 mm 篩孔小、篩絲細(xì)，在使用過程中經(jīng)常會出現(xiàn)篩網(wǎng)斷裂、撕裂、破損及糊篩子現(xiàn)象，篩片損壞及糊篩子情況如圖3 所示，每臺振動篩一套篩網(wǎng)（5 片）使用壽命僅為7 d，造成職工更換勞動量大，加劇材備費(fèi)消耗。頻繁停機(jī)更換篩網(wǎng)，不僅打亂正常的生產(chǎn)節(jié)奏，而且影響物料保供能力，制約經(jīng)濟(jì)效益的提升。

圖3 篩片損壞及糊篩子情況

為此，決定以1#骨料線2YK2160 型振動篩為研究對象，對3.2 mm×3.2 mm 小粒徑篩網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，采取邊生產(chǎn)、邊改善、邊總結(jié)、邊提升的方式對該問題進(jìn)行處置。

2 原因分析

利用頭腦風(fēng)暴法查找問題原因，整理出以下原因：

（1）外部原因：篩網(wǎng)質(zhì)量不佳；篩網(wǎng)絲徑細(xì)，承載能力差。

（2）內(nèi)部原因：鉤板拉緊不到位，篩網(wǎng)緊固螺栓松動；篩網(wǎng)固定不可靠；篩網(wǎng)與承重梁之間為剛性接觸，篩網(wǎng)與橫梁反復(fù)拍打?qū)е潞Y網(wǎng)斷裂；骨料線兩個班次更換篩網(wǎng)操作方法不一致。

（3）不可控原因：物料沖刷導(dǎo)致篩絲正常磨損斷裂；因需求原因篩面上部0～30 mm 物料粒度大，嚴(yán)重磨損篩網(wǎng)。

經(jīng)過分析，決定分別從可管控的外部原因和內(nèi)部原因進(jìn)行改善，以便有效解決該問題。

3 實(shí)施措施

3.1 針對外部原因

一方面，對不同材料、不同類型的篩網(wǎng)進(jìn)行試用（表1），解決篩網(wǎng)壽命不長的難題，從生產(chǎn)實(shí)際來看，采購的各類型篩網(wǎng)使用效果均不理想。

表1 不同材質(zhì)不同類型篩網(wǎng)使用情況統(tǒng)計(jì)

另一方面，嘗試采用增粗絲徑的方式來延長篩網(wǎng)的使用壽命。通過測試發(fā)現(xiàn)，隨著絲徑的增加，篩面開孔率逐漸減小，篩分效率整體下降，證明篩絲直徑選擇要盡量小，這樣才能在減少堵孔率的同時提高篩分效率，但是篩面與顆粒物料持續(xù)碰撞出現(xiàn)磨損，要求篩絲直徑又不能太小。經(jīng)過測試，選取直徑為2 mm的錳鋼絲作為最佳篩絲。

綜合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將2 mm 錳鋼絲制作“托網(wǎng)+基網(wǎng)”結(jié)構(gòu)，“基網(wǎng)”選擇3.2 mm×3.2 mm 錳鋼絲網(wǎng)用于篩分物料，“托網(wǎng)”選擇篩孔8 mm×8 mm 的錳鋼絲網(wǎng)作為支撐體，用于支撐上部“基網(wǎng)”，兩篩網(wǎng)在振動篩支承筋處包裹40 mm 寬的聚氨酯，將篩網(wǎng)長度方向篩絲統(tǒng)一彎成U 形卡扣并包邊，制成錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)，錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)尺寸如圖4 所示，錳鋼聚氨酯復(fù)合篩成品如圖5 所示。

圖4 錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)尺寸

圖5 錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)成品

3.2 針對內(nèi)部原因

首先在篩面支承筋上加裝聚氨酯壓條，使篩面與篩體的接觸由剛性接觸變?yōu)槿嵝越佑|，從根本上解決振動過程中篩面和支承筋剛性沖擊導(dǎo)致的篩絲斷裂問題。其次在篩網(wǎng)上部加裝聚氨酯壓板替代原角鐵式壓板，使篩絲與角鐵的剛性連接變?yōu)槿嵝赃B接，防止運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)篩絲沿角鐵邊沿?cái)嗔?，制作的聚氨酯U 形壓板結(jié)構(gòu)較好的防護(hù)緊固螺栓，避免物料沖刷螺栓，解決了因螺栓磨損出現(xiàn)脫落產(chǎn)生篩網(wǎng)損壞的難題。最后對邊角鋼進(jìn)行優(yōu)化，增加篩網(wǎng)張緊力，確保篩體整體拉緊，張緊裝置各部結(jié)構(gòu)如圖6 所示。

圖6 張緊裝置結(jié)構(gòu)

在優(yōu)化篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)和完善固定方式后，又對骨料線兩個班組維修作業(yè)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管控，避免作業(yè)波動造成篩網(wǎng)損壞現(xiàn)象的發(fā)生。

4 主要技術(shù)指標(biāo)

該結(jié)構(gòu)徹底解決了2YK2160 振動篩3.2 mm×3.2 mm 小粒徑篩網(wǎng)篩分效率不高、使用壽命短等長期困擾分公司生產(chǎn)的難題，更換周期由過去的7 d 一更換延長至6 個月一更換，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率提升25%，材料費(fèi)降低87.5%。錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)使得上部“基網(wǎng)”正常磨損后可采用鋼絲包扎“托網(wǎng)”縮小篩孔的方式繼續(xù)生產(chǎn)，延長篩網(wǎng)近30%的壽命。

5 應(yīng)用情況及效益

將經(jīng)驗(yàn)推廣至內(nèi)部2#骨料線S5×2760-2 振動篩2.8 mm×2.8 mm 篩網(wǎng)、VUS450 塔樓2565 振動篩5 mm×5 mm 及VUS450塔樓2565 振動篩4.75 mm×4.75 mm 篩網(wǎng)，使用績效突出。2022年8 月份對2# 骨料線塔樓2565 振動篩篩網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化，調(diào)整篩網(wǎng)尺寸，將篩網(wǎng)調(diào)整為2 片4.25 mm×4.25 mm 篩片和2 片4.75 mm×4.75 mm 篩片，將部分5 mm 以上物料篩選至5～10 mm 產(chǎn)品內(nèi)，降低機(jī)制砂中2.5～5 mm 產(chǎn)品含量，保證了2#骨料線產(chǎn)品機(jī)制砂（0～5mm 產(chǎn)品）細(xì)度模數(shù)，提升了公司經(jīng)濟(jì)效益。該復(fù)合篩網(wǎng)經(jīng)久耐用，維保方便，對骨料產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用。改造后整體績效如下：

（1）改造后，2YK2160 型振動篩設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率提升25%，職工勞動量降低90%，篩分效率提升35%，篩網(wǎng)頻繁損壞造成生產(chǎn)停滯的問題得到徹底解決。

（2）改造后，2YK2160 型振動篩上層3.2 mm×3.2 mm 錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)年使用量為2 套，較未改造前材備費(fèi)節(jié)約8.2萬元，材料費(fèi)消耗降低87.5%。

（3）該復(fù)合結(jié)構(gòu)在兩條骨料線小粒徑篩網(wǎng)中長期使用，已推廣至2#骨料線S5×2760-2 型振動篩、VUS450 塔樓2565 型振動篩等所有小粒徑篩網(wǎng)，年節(jié)約材備費(fèi)28.2 萬元。

6 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)兼具篩分效率高、使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)，聚氨酯澆注層聚合不同篩網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢互補(bǔ)，體現(xiàn)了該結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性。

（2）錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)拉緊包邊裝置做到“托網(wǎng)”和“基網(wǎng)”兩種不同篩網(wǎng)張緊度一致，從根源上解決了因張力不同造成篩網(wǎng)松動斷裂的難題。

（3）錳鋼聚氨酯復(fù)合篩網(wǎng)的雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)有效解決了“基網(wǎng)”正常磨損后必須更換的難題，采用鋼絲包扎“托網(wǎng)”縮小網(wǎng)孔的方式仍可滿足生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)體互補(bǔ)、連續(xù)生產(chǎn)，這是該復(fù)合篩網(wǎng)的又一創(chuàng)新點(diǎn)。

（4）篩網(wǎng)固定裝置的優(yōu)化有效解決了剛性碰撞，標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)消除了施工質(zhì)量波動，兩者雙管齊下保障了復(fù)合篩網(wǎng)安裝固定的有效性，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)、安裝、維護(hù)規(guī)范化管理。

該研究方法從復(fù)合篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、固定裝置優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)實(shí)施等方面考慮，做到了篩網(wǎng)的設(shè)計(jì)、安裝、使用、維護(hù)全流程管控，涵蓋多項(xiàng)精益方法，值得同行業(yè)管理人員借鑒。

7 結(jié)束語

在內(nèi)部骨料線S5×2760-2 型振動篩及VUS450 塔樓2565型振動篩進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)復(fù)制，使用效果顯著，年節(jié)約費(fèi)用近30 萬元，實(shí)現(xiàn)了小改善解決大問題，小粒徑篩網(wǎng)壽命短的頑固性問題得到根治，值得同行業(yè)借鑒應(yīng)用。