105m2燒結(jié)機(jī)整粒篩分系統(tǒng)優(yōu)化

王學(xué)軍，張發(fā)忠，王紹杰

(山東鋼鐵萊蕪分公司煉鐵廠，山東 萊蕪 271104)

山東鋼鐵萊蕪分公司煉鐵廠老區(qū)原有兩條成品整粒線和一條供礦線用于兩臺(tái)105m2燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)。3#105m2燒結(jié)機(jī)建成投產(chǎn)時(shí)，由于受地理限制，不能新建第三條成品整粒生產(chǎn)工藝線，只能利用原有兩條成品整粒生產(chǎn)工藝線，形成了少一條成品整粒生產(chǎn)線且無備用線的現(xiàn)狀。為此，需要對(duì)成品整粒生產(chǎn)線和供礦線進(jìn)行優(yōu)化、設(shè)備改造等，提高原有2條成品整粒工藝線的篩分整粒加工能力和篩分效率，提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量。

1 篩分系統(tǒng)工藝優(yōu)化及設(shè)備改造

1.1 原有振動(dòng)篩運(yùn)行情況

成品整粒線原有6臺(tái)直線振動(dòng)篩，分別布置在一次篩分室、二次篩分室、三次篩分室。每個(gè)篩分室安裝2臺(tái)振動(dòng)篩，相鄰篩分室的振動(dòng)篩之間由皮帶機(jī)相連，構(gòu)成2條篩分整粒生產(chǎn)線，承擔(dān)著燒結(jié)機(jī)年產(chǎn)240萬t燒結(jié)礦的篩分整粒任務(wù)。

一篩、二篩、三篩的具體技術(shù)參數(shù):①型號(hào):SLZS－2575;②篩面尺寸:2.5 ×7.5m2;③分級(jí)粒度:一篩為20mm，二篩為10mm，三篩為5mm;④篩面傾角10°;⑤配用動(dòng)力:2×22Kw;⑥篩板:鑄造篩板，篩孔長方形。

1.2 冷礦篩分存在的問題

隨著燒結(jié)礦產(chǎn)量和質(zhì)量要求的提高，成品整粒系統(tǒng)，尤其是二篩、三篩所采用的直線振動(dòng)篩，篩分效率低等問題，對(duì)生產(chǎn)的制約越來越大，主要問題如下:

(1)篩孔易堵塞，篩分效率低，篩分指數(shù)高。直線振動(dòng)篩使用一段時(shí)間后，篩孔易被臨界粒徑的顆粒栓塞堵死，隨著篩孔的堵塞，篩子的篩分效率急劇下降，尤其是二篩、三篩篩孔較小，堵塞現(xiàn)象更為嚴(yán)重，實(shí)測篩分效率僅為40%左右。造成＜5mm篩分指數(shù)長期高于10%，大大高于同行業(yè)相同指標(biāo)，不利于高爐冶煉。

(2)篩體笨重，篩體、篩板維修更換用時(shí)長。直線振動(dòng)篩篩體外形尺寸大，篩體重量15t，篩面的有效利用面積卻不大，利用系數(shù)低，篩板更換困難，不利于設(shè)備檢修。更換篩體需要72h及大量的準(zhǔn)備時(shí)間，篩子內(nèi)共65塊篩板，更換一塊篩 板既需用0.5h。檢修時(shí)，占用大量的人力和時(shí)間。

(3)運(yùn)行成本高。由于該種振動(dòng)篩外形龐大，造成傳動(dòng)電機(jī)功率大，電耗高，運(yùn)行成本高。篩子激振器軸承易損壞，維修費(fèi)用高。

原105m2燒結(jié)成品整粒生產(chǎn)工藝線，分級(jí)粒度5－10mm的三篩和分級(jí)粒度10－20mm的二篩，均采用篩分效率較低的直線振動(dòng)篩，因此，改造勢在必行。

1.3 懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩與直線振動(dòng)篩的機(jī)理比較

鑒于原老式振動(dòng)篩存在著以上的缺點(diǎn)，要想徹底解決篩分效率低的問題，必須對(duì)新篩分設(shè)備的篩分機(jī)理進(jìn)行新的探索，以便開發(fā)引進(jìn)適合燒結(jié)整粒生產(chǎn)工藝，有利于篩分效率的提高，更加科學(xué)的新型振動(dòng)篩。

在充分調(diào)查研究國內(nèi)外篩分設(shè)備的基礎(chǔ)上，結(jié)合燒結(jié)生產(chǎn)工藝及燒結(jié)礦的物料特點(diǎn)，開發(fā)引進(jìn)適合燒結(jié)整粒生產(chǎn)工藝系統(tǒng)的燒結(jié)用高效懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩，先在三次篩分上進(jìn)行優(yōu)化應(yīng)用。

(1)篩孔形式的區(qū)別。原直線振動(dòng)篩篩孔為長方形，固定不變，燒結(jié)礦中的臨界粒徑顆粒在運(yùn)動(dòng)中受其他物料擠壓和自身不規(guī)則形狀的影響，堵塞篩孔后無法通過自身振動(dòng)清除，使篩子有效篩分面積下降。新型懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩的棒條為圓柱型，一端固定，一端懸空，本身厚度小，不易堵塞。在工作狀態(tài)時(shí)，棒條間隙在一定范圍內(nèi)處于彈性動(dòng)態(tài)變化之中，臨界粒徑顆粒即使堵塞，也可在振動(dòng)過程中自行滑到底端脫落。堵塞篩孔現(xiàn)象從根本上解決，從而提高了篩分效率。

(2)物料運(yùn)動(dòng)方式的區(qū)別。原直線振動(dòng)篩是一個(gè)整體平面，激振器振動(dòng)方向與篩面垂直，物料在篩面上受激振器作用，同步起落，平行前移，這樣料層的中上部顆粒接觸篩面的機(jī)會(huì)較少。新型懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩根據(jù)簸箕分料原理，將篩面設(shè)計(jì)為許多小簸箕，呈階梯狀分布，使物料從每一個(gè)小簸箕振幅小的首端入，到振幅大的末端出。這樣能使物料受到不同步振動(dòng)和拋擲作用，疏松物料層，使物料充分接觸篩面。

1.4 三次篩分工藝優(yōu)化改造

(1)三篩篩體工藝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。三篩是負(fù)責(zé)篩分5mm粒級(jí)的振動(dòng)篩，由于其篩分顆粒小，篩縫小，一面篩網(wǎng)不能充分篩凈小于5mm的返礦，因此，三篩設(shè)計(jì)為兩層篩網(wǎng)。篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是在一根矩形橫梁上固定一組懸臂棒條彈性網(wǎng)面。在棒條前端的下面，安裝了棒條振打裝置，起自動(dòng)清理篩縫的作用，從而避免了臨界粒徑顆粒栓塞篩縫的現(xiàn)象。三篩所采用的懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩技術(shù)參數(shù)如表1所示。

表1 二篩、三篩懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩技術(shù)參數(shù)

(2)篩體安裝。利用燒結(jié)機(jī)停產(chǎn)檢修機(jī)會(huì)，對(duì)三篩進(jìn)行現(xiàn)場適應(yīng)性改造實(shí)驗(yàn)，拆除原有1臺(tái)直線振動(dòng)篩，在原位置上安裝2臺(tái)并列的懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩。經(jīng)過一段時(shí)間的試用取得明顯效果后，在另一臺(tái)三篩上推廣使用。先后共拆除2臺(tái)直線振動(dòng)篩，安裝4臺(tái)懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)。

(3)進(jìn)料漏斗改造。因?yàn)閮膳_(tái)篩子并列在一起工作，根據(jù)燒結(jié)礦的工藝性能，將傳統(tǒng)式進(jìn)料漏斗設(shè)計(jì)成料倉式，實(shí)現(xiàn)料磨料，減輕漏斗磨損速度。為防止進(jìn)料口在2臺(tái)篩子上分料不均，在進(jìn)料口安裝分料板使燒結(jié)礦進(jìn)入篩子后在布料區(qū)域布料均勻，篩網(wǎng)能夠最大限度的充分均勻利用。

1.5 二次篩分工藝優(yōu)化改造

借鑒三篩懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩改造的成功經(jīng)驗(yàn)，通過現(xiàn)場調(diào)查，取樣試驗(yàn)，并充分考慮到燒結(jié)礦的物料特點(diǎn)及生產(chǎn)工藝，推廣應(yīng)用適合篩分燒結(jié)礦粒級(jí)為10－20mm的懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩。

(1)二篩篩體工藝結(jié)構(gòu)改造。由于二篩和三篩篩分粒級(jí)不同，因此振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也有差別。二篩篩分粒級(jí)較粗，顆粒篩分粒級(jí)為10mm，二篩設(shè)計(jì)為單層懸臂彈性篩網(wǎng)。其結(jié)構(gòu)為:在一根矩形梁上固定一組懸臂棒條彈性篩網(wǎng)，其首端固定在橫梁上，末端懸臂為自由端。二篩所采用的懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩技術(shù)參數(shù)如表1所示。

(2)篩體安裝。利用燒結(jié)機(jī)停產(chǎn)檢修機(jī)會(huì)，對(duì)二篩進(jìn)行現(xiàn)場安裝。先后共拆除2臺(tái)直線振動(dòng)篩，安裝4臺(tái)懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩。

3)進(jìn)料漏斗改造。采用三篩進(jìn)料可分料料倉式漏斗，易于篩子的分料和布料，易于提高篩分效率，安裝形式與三篩相同。

1.6 對(duì)一篩進(jìn)行提效加固改造

隨著燒結(jié)礦粗礦產(chǎn)量的大幅增加，一篩篩體腹板局部裂紋時(shí)有發(fā)生，激振器頻繁壞損，篩底和篩下漏斗經(jīng)常磨透漏料、篩分效果差等問題顯現(xiàn)。

為此，對(duì)篩體筋板進(jìn)行加固，對(duì)支撐梁進(jìn)行了保護(hù)性加固;對(duì)直線振動(dòng)篩激振器進(jìn)行換型改造，軸承選用質(zhì)量較好的瓦房店軸承廠新產(chǎn)品;改造進(jìn)料漏斗為傾斜喇叭結(jié)構(gòu)，使篩板上的布料更為均勻;在篩底和篩下漏斗安裝耐磨襯板并定期更換，防止磨損漏料;對(duì)篩板篩孔進(jìn)行去毛刺處理，防止篩孔堵塞。

2 實(shí)施效果

根據(jù)項(xiàng)目的不同，改造時(shí)間分別安排在年修、大中修、日常定修中完成。通過對(duì)一篩進(jìn)行提效加固改造，篩體強(qiáng)度達(dá)到了要求，使激振器使用壽命延長，篩板上的布料更為均勻，篩分效率提高。實(shí)踐出適合燒結(jié)整粒系統(tǒng)的懸臂彈性篩網(wǎng)振動(dòng)篩，成功應(yīng)用于二篩、三篩，其主要優(yōu)點(diǎn)有:(1)結(jié)構(gòu)簡單合理，重量輕;(2)耗電量低，篩分效率高，不易堵塞篩網(wǎng);(3)易維修，篩體篩網(wǎng)更換方便;(4)篩子整體密封性好。通過改造，小于5mm篩分指數(shù)由長期高于10%，降低到5%以下。

改造后整粒篩分效率提高，篩分能力加大，由原來滿足兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)的篩分整粒，系統(tǒng)優(yōu)化改造后，能夠滿足三臺(tái)燒結(jié)機(jī)的篩分整粒工藝要求。

3 結(jié)語

通過進(jìn)行工藝技術(shù)改造，在燒結(jié)成品整粒生產(chǎn)上，形成了一整套方案，用以實(shí)現(xiàn)3×105m2燒結(jié)機(jī)燒結(jié)礦的篩分整粒工作，提高原有兩條成品整粒工藝線的篩分整粒加工能力和篩分效率，提高燒結(jié)礦產(chǎn)質(zhì)量，在一定程度上解決了制約生產(chǎn)實(shí)際的多項(xiàng)問題，取得了較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。