易寧

( 中冶華天工程技術(shù)有限公司, 江蘇 南京 210019)

摘 要: 分析了棒條篩的篩分特性, 并將其與普通振動篩用于集中篩分室在綜合性能指標(biāo)等方面進(jìn)行了對比。棒條篩具有結(jié)構(gòu)簡單、處理量大、篩孔不易堵塞、工程綜合造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn), 使用棒條篩對燒結(jié)礦進(jìn)行分級比使用普通振動篩具有較大優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞: 棒條篩; 透篩率; 分層透篩; 綜合指標(biāo)

1 前 言

燒結(jié)礦整粒是燒結(jié)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié), 目前國內(nèi)主流的燒結(jié)礦整粒設(shè)備為橢圓等厚振動篩和直線振動篩。但最近幾年, 國內(nèi)部分新建的燒結(jié)廠開始采用棒條篩來分級燒結(jié)礦, 且在多項(xiàng)工程中取得了不錯(cuò)的效果。但工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn), 許多燒結(jié)廠的技術(shù)人員對使用棒條篩分級燒結(jié)礦還存在或多或少的疑慮。本文對棒條篩的篩分特性進(jìn)行了分析; 從工程設(shè)計(jì)的角度對棒條篩在燒結(jié)礦整粒中的應(yīng)用與普通振動篩進(jìn)行了對比分析, 以助棒條篩在燒結(jié)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

2 棒條篩的結(jié)構(gòu)及工作原理

棒條篩主要由機(jī)架、篩箱、激振器系統(tǒng)、篩面和彈簧等組成, 其結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。

圖 2 為棒條篩的篩面結(jié)構(gòu)示意圖, ( a)示意出呈階梯分布的篩網(wǎng)斷面, ( b) 示意出篩網(wǎng)的單層平面。棒條篩的篩網(wǎng)由長短不同的懸臂棒條組成, 材質(zhì)一般為經(jīng)過熱處理的彈簧鋼, 分級粒度范圍為 5~ 40 mm。

工作原理: 棒條篩屬于近似篩分設(shè)備, 通過電機(jī)帶動兩組激振器作相對轉(zhuǎn)動, 在篩體垂直方向產(chǎn)生激振力, 迫使篩箱產(chǎn)生一簡諧振動, 篩網(wǎng)產(chǎn)生直線運(yùn)動軌跡[1]。

3 棒條篩的特性分析

3、1 篩網(wǎng)透篩率高

普通振動篩的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖 3 所示, 篩面多為固定篩板, 篩孔為梳齒型或人字型, 屬于封閉篩面, 易被小塊物料堵塞。而棒條篩為開放型篩面(見圖 2), 消除了篩網(wǎng)上的封閉凹坑, 即使有小塊物料堵塞, 也易在其它物料的沖刷下而脫落; 而且其開孔率高于封閉型篩面, 物料透過篩孔的概率大, 所以透篩率高[2]。

3、2 物料分層效果好

普通振動篩的篩面傾角一般為 8b~ 15b, 物料在篩面上的流動速度慢, 料層堆積較厚, 小顆粒物料不易穿透大顆粒物料間的間隙與篩面接觸, 分層效果不佳。而棒條篩的篩面傾角可達(dá)25b~ 32b, 物料流動速度快, 以小幅跳動為主, 料層變薄快; 同時(shí)篩面為階梯形式, 棒條的彈性產(chǎn)生二次振動, 使物料在篩面運(yùn)動時(shí), 大顆粒物料拋擲遠(yuǎn), 小顆粒物料拋擲近, 大小物料易分層,小物料更易與篩面接觸而透篩。圖 4 為棒條篩篩面上的物料分層示意圖。

3、3 篩孔不易堵塞

普通振動篩的篩孔形狀和尺寸是固定的,臨界顆粒落入篩孔后, 被上層物料擠壓, 不易被拋出, 易堵塞篩孔。而棒條篩篩網(wǎng)是由長度不同的彈性棒條組成, 在篩箱振動和物料沖擊下產(chǎn)生二次振動, 且篩棒的振動頻率不同, 造成篩棒間的間隙是變化的, 對臨界顆粒物料起到疏松和擠壓作用, 篩網(wǎng)防堵效果明顯。圖 5 為物料臨界顆粒在篩網(wǎng)上的受力示意圖[3]。

4 燒結(jié)廠設(shè)計(jì)中運(yùn)用棒條篩與普通振動篩的綜合性能對比

4、1 燒結(jié)廠成品篩分室設(shè)計(jì)常用布置形式

目前, 國內(nèi)新建的燒結(jié)廠燒結(jié)礦篩分大多分為三段, 其布置形式如下:

( 1) 三個(gè)篩分室串聯(lián)布置: 依次分離出> 20mm, 20~ 10 mm, < 5 mm 粒級的燒結(jié)礦。

( 2) 兩個(gè)篩分室串聯(lián)布置: 其中第一個(gè)篩分室為 20 mm 的分級篩, 第二個(gè)篩分室為10 mm、5 mm 的分級篩合并布置; 或第一個(gè)篩分室為 10mm、20 mm 的分級篩合并布置, 第二個(gè)篩分室為 5 mm 的分級篩。

( 3) 集中篩分室布置: 依次為 5 mm、10 mm、20 mm 的三種分級篩串聯(lián); 或一次篩為 5 mm 分級篩與二次篩為 10 mm、20 mm的兩段篩串聯(lián);或一次篩為 10 mm、5 mm 的雙層分級篩與二次篩為 20 mm的分級篩串聯(lián)。

因集中篩分室具有占地面積小、收塵點(diǎn)集中、操作管理方便等優(yōu)點(diǎn), 近年來新建燒結(jié)廠采用較多。本文以180 m2燒結(jié)機(jī)工程中集中篩分室使用橢圓等厚振動篩和棒條篩來作綜合性能對比。

采用橢圓等厚振動篩的 180 m2燒結(jié)機(jī)集中篩分室配置形式為: 成品篩分室設(shè)置兩個(gè)篩分系列, 正常生產(chǎn)時(shí)一用一備, 也可同時(shí)生產(chǎn)。每個(gè)系列設(shè)有 3090 橢圓等厚振動篩兩臺(分別為一段篩和二段篩), 其中一段篩分級點(diǎn)為 5 mm,最下層< 5 mm 粒級的篩下產(chǎn)品作為返礦; 篩上5~ 150 mm 粒級的產(chǎn)品進(jìn)入二段篩( 二、三次篩分)。二段篩為分級點(diǎn) 10 mm, 20 mm 的雙段篩, 篩下 10~ 20 mm 的產(chǎn)品作為鋪底料, 多余部分進(jìn)入成品系統(tǒng), 篩下 5~ 10 mm的產(chǎn)品與篩上> 20 mm 的產(chǎn)品進(jìn)入成品輸送系統(tǒng)。車間主要配置(斷面)如圖 6。

采用棒條篩的 180 m2燒結(jié)機(jī)集中篩分室配置形式為: 成品篩分室設(shè)置兩個(gè)篩分系列, 正常生產(chǎn)時(shí)一用一備, 也可同時(shí)生產(chǎn)。每個(gè)系列設(shè)有185@650 棒條篩兩臺(分別為一段篩和二段篩) , 其中一段篩將一、二次篩分合并為一臺雙層篩, 篩孔分級點(diǎn)分別為 10 mm、5 mm; 最下層< 5 mm 粒級的篩下產(chǎn)品作為返礦, 中間 5~ 10mm 粒級產(chǎn)品進(jìn)入成品輸送系統(tǒng), 最上層 10~150 mm 粒級的篩上產(chǎn)品進(jìn)入二段篩 ( 三次篩分)。二段篩篩孔分級點(diǎn)為 20 mm, 篩下 10~ 20mm 的產(chǎn)品作為鋪底料由鋪底料皮帶送往燒結(jié)室, 多余部分進(jìn)入成品系統(tǒng), 篩上> 20 mm 的產(chǎn)品作為大粒級產(chǎn)品, 進(jìn)入成品輸送系統(tǒng)。車間主要配置(斷面)如圖 7。

4、2 180 m2燒結(jié)機(jī)采用橢圓等厚振動篩與棒條篩的設(shè)備參數(shù)對比

因棒條篩與橢圓等厚振動篩的結(jié)構(gòu)及篩面有所不同, 由此兩種不同形式的篩子在設(shè)備參數(shù)上也有較大區(qū)別。我們以單臺橢圓等厚振動篩與棒條篩作對比, 詳見表 1。

從表 1 可以看出, 相同處理能力的棒條篩與橢圓等厚振動篩相比, 篩面尺寸小, 篩面傾角大, 配用電機(jī)功率小, 設(shè)備重量輕。正因?yàn)榘魲l篩的篩分特性比普通振動篩有較多優(yōu)勢, 故設(shè)備參數(shù)上也有較大區(qū)別。

4、3 180 m2燒結(jié)機(jī)采用集中篩分室的綜合指標(biāo)對比

燒結(jié)廠成品篩分室的設(shè)計(jì)應(yīng)從多方面考慮, 既要考慮技術(shù)的先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性, 還要考慮生產(chǎn)維護(hù)的便利性。表 2 為 180 m2燒結(jié)機(jī)集中篩分室分別采用橢圓等厚振動篩和棒條篩的綜合指標(biāo)對比表。

棒條篩設(shè)備體積小, 重量輕, 在采用集中篩分室配置的方式下, 廠房高度、占地面積、設(shè)備基礎(chǔ)都較小; 且因同比條件下棒條篩篩面小, 罩體多用軟性材料密封, 密封效果較好, 所需的除塵風(fēng)量也較小; 棒條篩配用的電機(jī)功率較小, 比普通振動篩更節(jié)能; 相應(yīng)的公輔配套設(shè)施也更節(jié)約。從表 2 中可以看出, 采用棒條篩的集中篩分室在本體工程造價(jià)、場地占用面積、能源消耗、生產(chǎn)維護(hù)等方面, 均比采用橢圓等厚振動篩的篩分室有較多優(yōu)勢, 僅僅是在篩板壽命這一項(xiàng)略低于橢圓等厚振動篩。

5 結(jié) 語

由于棒條篩采用了階梯彈性棒條式篩面,由此帶來了非常突出的優(yōu)點(diǎn):

(1) 與普通振動篩同比條件下, 篩分效率高、篩網(wǎng)不易堵料、設(shè)備重量輕。

( 2) 采用棒條篩的集中成品篩分室, 可有效減少占地面積, 降低工程綜合造價(jià), 節(jié)約生產(chǎn)過程中的能源消耗, 降低生產(chǎn)維護(hù)成本。

但實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn), 棒條篩還存在以下問題,有待進(jìn)一步改進(jìn):

( 1) 棒條篩篩板壽命略短于普通振動篩篩板, 僅為 4~ 6 月, 在棒條的材質(zhì)上還有待進(jìn)一步研究。

( 2) 目前, 棒條篩篩板維護(hù)為整片更換, 若改為單根更換, 將更有利于降低維護(hù)成本。

棒條篩因其獨(dú)特的特點(diǎn), 為鋼鐵企業(yè)帶來了較好的經(jīng)濟(jì)效益, 若對其缺陷加以改進(jìn), 燒結(jié)礦整粒篩分采用棒條篩是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。

參考文獻(xiàn)

[ 1]   賀興書 1 機(jī)械振動學(xué)[ M]1 上海: 上海交通大學(xué)出版社,19981

[ 2]   陳舉華, 許京偉, 史巖彬 1 彈性懸臂篩網(wǎng)及其篩分機(jī)理研究[J]1 中國機(jī)械工程, 2004, 15(20): 1797- 18001

[ 3]   顧永強(qiáng), 方治華, 朱云 1 梯流棒條篩與普通篩面振動篩篩分效率的對比研究[J]1 內(nèi)蒙古石油化工, 2006, 32(5): 9- 101