機(jī)制砂生產(chǎn)設(shè)備容易出現(xiàn)的故障及故障排除方法和預(yù)防措施

黃振興，朱峰

（溫州吉邦科技有限公司，浙江 溫州 325000）

0 前言

由于我國(guó)近些年基礎(chǔ)建設(shè)飛速發(fā)展、建設(shè)規(guī)模日益擴(kuò)大，導(dǎo)致作為基建主材混凝土中的砂用量十分巨大；據(jù)相關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，2017 年全年建筑用砂達(dá)到將近 200多億噸，2018 年預(yù)計(jì)將達(dá)到 220 億噸，由此導(dǎo)致國(guó)內(nèi)河砂多年過(guò)度、超量開(kāi)采，天然河砂資源接近枯竭；同時(shí)造成河道生態(tài)環(huán)境日益惡化，破壞了水生生物和植物的生存環(huán)境，破壞了生態(tài)平衡。為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，許多地區(qū)已經(jīng)禁止開(kāi)采河砂。另外，由于過(guò)度開(kāi)采，導(dǎo)致河床遭到破壞，河床挖得過(guò)深后，河岸有崩塌的風(fēng)險(xiǎn)，還存在巨大安全隱患，因此，為了河道安全，許多地區(qū)也禁止開(kāi)采河砂了。由于資源枯竭，目前，許多地區(qū)天然砂價(jià)格飛漲，用砂企業(yè)不堪重負(fù)；天然砂資源日益枯竭，出現(xiàn)了有錢(qián)也買(mǎi)不到天然砂的窘境，用天然砂的企業(yè)舉步維艱。于是這些企業(yè)紛紛把目光和資金投入到機(jī)制砂生產(chǎn)上，開(kāi)始用機(jī)制砂取代天然河砂，機(jī)制砂的使用越來(lái)越多、越來(lái)越普遍。

由于我國(guó)機(jī)制砂設(shè)備生產(chǎn)廠家繁多、良莠不齊，在生產(chǎn)機(jī)制砂過(guò)程中，設(shè)備都會(huì)發(fā)生各種各樣的故障而影響生產(chǎn)。因此，對(duì)于機(jī)制砂生產(chǎn)廠家，了解機(jī)制砂設(shè)備容易出現(xiàn)的故障、故障出現(xiàn)的原因、解決辦法及預(yù)防措施，是十分必要的。

1 實(shí)際故障案例、故障產(chǎn)生的原因及故障排除方法

1.1 案例一

（1）溜管、溜槽、篩網(wǎng)堵塞故障

某干粉砂漿公司在生產(chǎn)機(jī)制砂時(shí)，先是發(fā)現(xiàn)細(xì)砂和粗砂細(xì)度同時(shí)大幅下降，緊接著發(fā)現(xiàn)細(xì)砂溜槽、溜管全被堵塞。檢查篩網(wǎng)時(shí)發(fā)現(xiàn) 2.5mm 篩網(wǎng)及 1.18mm 篩網(wǎng)大部分被石粉糊住、大部分篩孔被堵死，導(dǎo)致無(wú)法生產(chǎn)而停工（見(jiàn)圖 1）。

圖 1 篩網(wǎng)堵塞情況

（2）故障原因

經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，由于該干粉砂漿公司是新建廠，生產(chǎn)人員對(duì)于干法制砂必須用干石子沒(méi)有清醒的認(rèn)識(shí)，使用了含水高達(dá) 2% 的濕石子，導(dǎo)致制出的砂含水達(dá)到1%～1.5%，石粉被水濕潤(rùn)后粘性非常大，無(wú)法通過(guò)風(fēng)選將石粉抽出去，粘性很大的石粉將砂粘在一起，使得砂失去了流動(dòng)性而將砂溜槽和溜管堵死；同時(shí)，粘性很大的石粉粘在篩網(wǎng)上，且越粘越多，并且將一些砂子也粘在篩網(wǎng)上，逐漸將篩網(wǎng)堵死；在篩網(wǎng)上石粉越粘越多的過(guò)程中，篩孔越來(lái)越小，使得通過(guò)篩網(wǎng)的砂子越來(lái)越細(xì)。溜管、溜槽和篩網(wǎng)上篩孔大部分被堵死后，就無(wú)法生產(chǎn)了。

（3）故障排除方法

用專(zhuān)用篩網(wǎng)刮板刮掉粘在篩網(wǎng)上的石粉和砂，清理干凈篩網(wǎng)；在溜管和溜槽適宜位置用氣割割開(kāi)，清除堵管的濕砂。全部清理干凈，疏通堵塞管道后，再上干石子制砂。

1.2 案例二

（1）制砂過(guò)程中砂越來(lái)越細(xì)、石粉含量越來(lái)越高

某公司在制砂過(guò)程中發(fā)現(xiàn)砂越來(lái)越細(xì)、細(xì)度越來(lái)越小、砂中石粉含量越來(lái)越高，見(jiàn)表 1（正常情況下砂的篩分結(jié)果）和表 2（不正常砂篩分結(jié)果）。檢查石子后，發(fā)現(xiàn)石子是干的，不是石子濕、石粉抽不出去引起的；檢查篩網(wǎng)后，發(fā)現(xiàn)篩網(wǎng)正常，篩孔沒(méi)有堵塞現(xiàn)象；其它儀表數(shù)據(jù)都正常；減少進(jìn)料量、加大風(fēng)選風(fēng)量也無(wú)改善。由于砂中石粉含量過(guò)大，影響了砂漿品質(zhì)，只能停產(chǎn)排查故障原因。

表 1 正常砂篩分結(jié)果

表 2 不正常砂篩分結(jié)果

從表 1 可以看出，正常的砂細(xì)度在 2.5 左右，0.075mm 和底這兩檔的分計(jì)篩余百分?jǐn)?shù)應(yīng)該在 5% 以下，從表 2 可以看出不正常的砂，細(xì)度已經(jīng)下降到 2.0左右，0.075mm 和底這兩檔的分計(jì)篩余百分?jǐn)?shù)已經(jīng)高達(dá)19% 以上，石粉完全沒(méi)有被抽走。這樣按原來(lái)正常砂設(shè)計(jì)的配合比生產(chǎn)的砂漿，粉料就多出了14% 以上，砂漿中石粉過(guò)多就會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)度下降，抹灰后的墻面也會(huì)因?yàn)榉哿线^(guò)多導(dǎo)致收縮過(guò)大而開(kāi)裂。

（2）故障原因

經(jīng)過(guò)仔細(xì)排查，發(fā)現(xiàn)原來(lái)是石粉倉(cāng)滿了，但是石粉倉(cāng)上限位報(bào)警失靈，沒(méi)有及時(shí)提醒石粉滿倉(cāng)，石粉無(wú)法抽到已經(jīng)滿倉(cāng)的石粉倉(cāng)中，就直接反流到砂中。

（3）故障排除方法

倒空石粉倉(cāng)，繼續(xù)制砂，生產(chǎn)出來(lái)的砂級(jí)配又恢復(fù)正常，見(jiàn)表 3。修復(fù)石粉倉(cāng)上限位報(bào)警裝置，石粉倉(cāng)中石粉上升到上限位后，就立即停止制砂，倒空石粉倉(cāng)后再制砂。

表 3 倒空石粉倉(cāng)后篩分結(jié)果正常

1.3 案例三

（1）提升機(jī)故障

某新建公司，試機(jī)時(shí)才制砂 600 多噸，在制砂時(shí)發(fā)現(xiàn)提升機(jī)負(fù)荷急劇上升，達(dá)到 80A 以上，提升機(jī)被憋死，停止工作。損壞部件見(jiàn)圖 2（配重輪斷裂）和圖 3（輪機(jī)通閥被磨穿）。由于這次提升機(jī)故障，損壞部件很多，從開(kāi)始向廠家采購(gòu)部件到完全修復(fù)，花費(fèi)了一周多時(shí)間，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)。

圖 2 配重輪桿斷裂

圖 3 輪機(jī)通閥被磨穿

（2）故障原因

經(jīng)過(guò)排查和分析，發(fā)現(xiàn)廠家安裝好提升機(jī)后，沒(méi)有在油箱中加滿油，該公司維修人員由于經(jīng)驗(yàn)不足，在試機(jī)前也忽略了檢查提升機(jī)頂部的油箱是否加滿油，起潤(rùn)滑和冷卻作用的潤(rùn)滑油嚴(yán)重不足，導(dǎo)致部件得不到潤(rùn)滑和冷卻，過(guò)熱后損壞。

（3）故障排除方法

確認(rèn)損壞部件后，立即通知廠家寄送損壞部件，同時(shí)要求廠家派專(zhuān)業(yè)維修人員來(lái)修復(fù)提升機(jī)。該公司修理人員，清理干凈提升機(jī)提斗中積料；同時(shí)在機(jī)臺(tái)控制軟件中設(shè)定報(bào)警程序，提升機(jī)滿負(fù)荷為 70A，安全負(fù)荷為60%，即 42A，于是設(shè)定急停負(fù)荷是 90%，即 54A；這樣提升機(jī)有故障時(shí)能及時(shí)報(bào)警，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障，就能及時(shí)排除故障，把損失降到最低。

1.4 案例四

（1）管道、溜槽磨損過(guò)快

某新建干粉砂漿公司生產(chǎn)了 6000～7000 多噸機(jī)制砂，溜槽、溜管就多處被磨穿，見(jiàn)圖 4、圖 5。更換耐磨鋼板后，也沒(méi)有多大改善，也很快被磨穿。每次割去磨穿部位，再焊好，就要耗費(fèi)幾個(gè)小時(shí)，嚴(yán)重影響產(chǎn)能。

圖 4 溜槽被磨穿

圖 5 溜管被磨穿

（2）故障原因

經(jīng)過(guò)仔細(xì)分析發(fā)現(xiàn)，溜槽、溜管被磨穿的部位，都是石料、砂直接沖擊的部位，沖擊力很大，磨損很快，單純更換成耐磨鋼板也不起太大作用。

（3）故障排除方法

該公司維修人員開(kāi)動(dòng)腦筋，分析如果不讓石料、砂直接沖擊這些部位，不就可以減少磨損了嗎？于是該公司維修人員在這些受到石料、砂直接沖擊的部位，焊上了與溜管和溜槽成 30 度角、寬 3～5cm 的耐磨鋼板（見(jiàn)圖 6、圖 7），讓這些位置形成積料層，讓石料、砂沖擊積在此處的石料、砂，而不是直接沖擊溜管、溜槽的管壁；讓料磨料，而不是料磨管壁；這樣就大大減少了溜管、溜槽的磨損，提高了使用壽命，減少了維修時(shí)間，提高了產(chǎn)能。

圖 6 焊上積料環(huán)狀鋼板

圖 7 方形溜槽中焊上積料梯

1.5 案例五

（1）進(jìn)料量、上料皮帶速度、制砂速度和提升機(jī)速度協(xié)同不好造成故障

某公司生產(chǎn)機(jī)制砂時(shí)，石子上料斗下料閥門(mén)失控，下料量大于設(shè)定值，造成制砂機(jī)負(fù)荷急劇上升、同時(shí)提升機(jī)負(fù)荷也急劇上升，操作員又是新員工，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，未采取任何措施，導(dǎo)致制砂機(jī)、提升機(jī)超負(fù)荷后憋死。維修、清理制砂機(jī)和提升機(jī)耗費(fèi)了三天時(shí)間，停產(chǎn)三天，造成很大損失。

（2）故障原因

經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)上料量、上料皮帶速度、制砂機(jī)負(fù)荷、提升機(jī)負(fù)荷這幾個(gè)環(huán)節(jié)必須協(xié)同一致、步調(diào)一致，制砂機(jī)才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)（制砂機(jī)工藝流程示意圖見(jiàn)圖8）。

圖 8 制砂機(jī)工藝流程示意圖

（3）故障排除方法

首先在電腦控制程序中，加裝制砂機(jī)上料皮帶急停程序，制砂機(jī)滿負(fù)荷 285A，安全負(fù)荷在 85%，即242A，設(shè)定急停負(fù)荷是滿負(fù)荷 90%，即 257A，這樣當(dāng)上料量失控、上料過(guò)多、制砂機(jī)負(fù)荷上升到滿負(fù)荷的90%、有可能產(chǎn)生較大故障時(shí)，程序自動(dòng)發(fā)出指令，停止皮帶上料，這樣就保護(hù)了制砂機(jī)，不會(huì)使制砂機(jī)超負(fù)荷后損壞。其次，同時(shí)在機(jī)臺(tái)控制軟件中設(shè)定提升機(jī)報(bào)警程序，提升機(jī)滿負(fù)荷為 70A，安全負(fù)荷為 60%，即 42A，于是設(shè)定急停負(fù)荷是 90%，即 54A，這樣當(dāng)有故障風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，自動(dòng)停止上料；提升機(jī)有故障時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，就能及時(shí)排除故障，把損失降到最低。

1.6 案例六

（1）制砂主機(jī)振動(dòng)故障

某新建公司，在制砂機(jī)工作一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)制砂主機(jī)振幅變大，有較明顯震動(dòng)感，且伴有較大噪音。如果該小故障不排除，有損壞設(shè)備造成較大故障，導(dǎo)致停產(chǎn)的可能。

（2）故障原因

經(jīng)過(guò)打開(kāi)主機(jī)仔細(xì)排查，發(fā)現(xiàn)更換拋料頭、反擊塊等易損件安裝不整齊，導(dǎo)致上下流道板積料不均勻，葉輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)抖動(dòng)嚴(yán)重，平衡性遭到破壞。

（3）解決辦法

清理葉輪通道積料，重新安裝拋料頭、反擊塊，通過(guò)平衡試驗(yàn)調(diào)整上下流道板及小立板位置，使葉輪積料均勻后重新達(dá)到旋轉(zhuǎn)平衡。

1.7 案例七

（1）散裝頭故障

砂漿生產(chǎn)完畢、放料時(shí)，經(jīng)常發(fā)生出料慢、堵管現(xiàn)象，甚至經(jīng)常將散裝頭徹底堵死而無(wú)法升降和出料。

（2）故障原因

由于機(jī)制砂本身的流動(dòng)性差于天然砂，使得機(jī)制砂砂漿的流動(dòng)性必然也不佳，而市場(chǎng)上的散裝頭大多都只適用于天然砂砂漿，其較纖細(xì)的出料口及抬升出料的方式，使得機(jī)制砂砂漿經(jīng)常發(fā)生出料慢、堵管現(xiàn)象，且經(jīng)常將散裝頭徹底堵死而無(wú)法升降和出料。

（3）排除方法

在沒(méi)有機(jī)制砂砂漿專(zhuān)用散裝頭以前，只有對(duì)原有散裝頭進(jìn)行改裝，將布料錐去掉，出料口盡量改大，以適應(yīng)機(jī)制砂砂漿出料的需求。然后，與散裝頭廠家聯(lián)系，根據(jù)機(jī)制砂特點(diǎn)，制作專(zhuān)用散裝頭，以提高出料效率，最終提高產(chǎn)能。

1.8 案例八

（1）管道連接處布袋磨損過(guò)快

管道軟連接處布袋磨損過(guò)快，導(dǎo)致石粉漏出，污染環(huán)境，而且更換時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，影響生產(chǎn)。

（2）故障原因

經(jīng)過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，由于石子等原料在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，會(huì)互相撞擊變換行進(jìn)路線，以至對(duì)硬管道連接處的布袋形成較大沖擊，容易打穿或磨穿布袋，形成石粉漏出，污染環(huán)境，更換維護(hù)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

（3）排除方法

延長(zhǎng)布袋、并使布袋在易受沖擊處形成皺褶，使原材料在布袋此處形成積料層，再用橡膠皮等韌性材料在外圈包裹，以有效保護(hù)連接處布袋，延長(zhǎng)布袋使用壽命。以便縮短維修時(shí)間，提高產(chǎn)能。

2 故障預(yù)防措施總結(jié)

（1）干法制砂必須用干石子，石子含水率控制在1% 以下，制出的砂含水率控制在 0.5% 以下。

（2）石粉倉(cāng)中石粉要及時(shí)倒出，倉(cāng)內(nèi)石粉要保持在半倉(cāng)以下、最多三分之二倉(cāng)位，才能制砂，石粉倉(cāng)中石粉超過(guò)三分之二倉(cāng)位禁止制砂。

（3）在生產(chǎn)前，所有設(shè)備油箱、注油點(diǎn)必須要求修理工檢查是否注滿油，確認(rèn)無(wú)誤后方可生產(chǎn)。生產(chǎn)期間，要求修理工按設(shè)備使用說(shuō)明定期注油，并做好文字記錄，以便追溯。生產(chǎn)經(jīng)理要復(fù)檢、確認(rèn)；確保設(shè)備各傳動(dòng)部位得到潤(rùn)滑和冷卻，能正常工作。

（4）在溜管、溜槽易磨損部位焊上能形成積料的鋼板，使其在這些易磨損部位形成積料層，這樣就是料磨料，而不是料磨管道，就可以延長(zhǎng)管道壽命。

（5）進(jìn)料量、上料皮帶速度、制砂負(fù)荷和提升機(jī)負(fù)荷要協(xié)調(diào)一致，設(shè)備控制程序中要設(shè)定制砂機(jī)和提升機(jī)負(fù)荷報(bào)警，超過(guò)負(fù)荷后，要有急停程序，能立即停止上料。以防超過(guò)負(fù)荷后損壞設(shè)備，產(chǎn)生重大故障，影響生產(chǎn)。

（6）每次制砂主機(jī)更換易損件后，都要做好平衡試驗(yàn)，以免抖動(dòng)或振動(dòng)過(guò)大而損壞設(shè)備。

（7）散裝頭要經(jīng)過(guò)改裝，或定制適合機(jī)制砂砂漿的散裝頭，以便提高出料效率。

（8）管道軟連接處，要經(jīng)過(guò)改裝，增加耐磨性，減少維修頻次，以便提高生產(chǎn)效率。

3 結(jié)語(yǔ)

本文只是拋磚引玉，使用機(jī)制砂的同行們，肯定還有許多寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，希望大家能共享這些寶貴經(jīng)驗(yàn)，共同促進(jìn)機(jī)制砂及機(jī)制砂砂漿行業(yè)的發(fā)展。