摘要针对在水利水电工程中对石料加工进一步需要,在以前破碎筛分系统基础上对一次筛分、建筑结构等方面进行技术改造。改造后,使破碎筛分系统处理能力满足目前生产的需要。
关键词破碎筛分系统一次筛分系统建筑结构改造
分类号：G354.3 文献标识码：A-E文章编号：2095-2104（2011）12-073—01
前言
随着工业的发展,筛分在国民经济各行各业中的应用越来越广泛,在冶金、矿山、煤炭、水利水电等部门的工艺流程中,筛分起着分选、分级、脱泥、脱水和脱介等作用。筛分设备技术水平的高低和质量的优劣,关系到工艺效果的好环,生产效率的高低和能源节省的程度,从而直接影响企业的经济效益。
一、检测与分析
水利水电工程是
破碎机采用相对广泛的行业,水利水电工程中石料的预处理都离不开破碎设备。砂卵石属中硬岩石,所采用的破碎设备包括锤式破碎机、冲击式破碎机、齿辊式破碎机和选择性破碎机。在这些破碎设备中,齿辊式破碎机具有制造简单,维修方便,成本低,破碎能力高等明显优点,因此使用相当广泛。但是传统的齿辊式破碎机技术水平仍停留在50年代,普遍存在设备老化,功率消耗大,破碎效率低等缺点,既不能保证产品粒度,又存在粉煤量大的问题。对传统的齿辊式破碎机进行技术改造或研制开发新型的齿辊式破碎机,已势在必行。
普通的筛分过程分为分层和透筛两个阶段,物料分层是完成筛分过程的条件,物料透筛是筛分的目的。物料在筛面上受筛面外力的作用,处于一定的松散状态,使每个物料颗粒都能够获得相互位移所必需的能量和空间,以保证细粒顺利透筛。在入料水分较大的情况,粒度不同,粗细混杂的散状物料进入筛面,其中只有一部分顆粒与筛面接触。而接触筛面这部分物料中,又不全是小于筛孔的细粒,大部分小于筛孔的细粒分布在料层的各个部位。但由于物料与筛面作对运动,筛面上的料层被松散,大颗粒本来就存在的粒间孔隙被进一步扩大,小颗粒就穿过孔隙进入到下层。由于小颗粒间隙小,大颗粒不能穿过,因此大颗粒在运动中位置不断升高,于是,原来杂乱排列的粒群经过一段较长时间的析离,即按粒度分层,形成小粒在下,大粒在上的微观排列。这样,小于筛孔的细粒得到透筛,实现了粗细粒级的分离,大于筛孔尺寸的颗粒由于受到筛网的限制,只
能留在筛网上面,并随筛面的振动向前运动。小于筛孔尺寸的细粒物料则松散透筛成为筛下产品。列的粒群经过一段较长时间的析离,即按粒度分层,形成小粒在下,大粒在上的微观排列。这样,小于筛孔的细粒得到透筛,实现了粗细粒级的分离,大于筛孔尺寸的颗粒由于受到筛网的限制,只能留在筛网上面,并随筛面的振动向前运动。小于筛孔尺寸的细粒物料则松散透筛成为筛下产品。
二、一次筛分系统的改造
一次筛分是筛分系统中的关键部位,主要完成原矿沙卵石和破碎后的卵石的筛分,将小于2mm的砂和大于2mm小于4mm的卵石再送至破碎机破碎。一次筛分性能的好坏,直接影响整个破碎筛分系统的生产能力和产品质量,其重要性不言而喻。
改造前的一次筛分系统：改造前的一次筛分采用双层圆筒筛形式,内层筛筛网直径为1800mm,筛孔尺寸为40mm×40mm,用Φ18的钢筋焊接而成,筛网长度为2050mm,有效筛分面积14.7㎡,外层筛直径2400mm,筛孔尺寸为2mm×2mm,采用外购的标准筛网,筛网长度为2050mm,有效筛分面积为15.5㎡。整个筛体呈锥筒状,总长度4200mm,筛体重量3.5t,配套电动机功率7.5kW。圆筒筛筛分工作原理：圆筒筛运行时,筛面作圆周运动,筛分物料受重力的作用,在筛面上相对筛面作平移滑动,而部分大粒径卵石有时受到筛体骨架的影响,做抛物线运动。物料在运动过程中,小于筛孔的物料被分离,达到筛选和分离的目的。由于圆筒筛的固有特性,致使圆筒筛在运行过程中,筛网受到筛分物料平行运动时的摩擦,使其磨损速度加快,同时,要承受大粒卵石的抛砸,从筛体到内层筛网,都需要加大制造强度,增加了圆筒筛的重量和投资。此外,由于物料在筛面上做平移滑动,物料集中堆积,严重影响了筛分效率,物料分离度差,造成砂卵石筛分不净。再者,由于圆筒筛的结构形式,造成内层筛网更换困难,增加了劳动强度和生产成本。上述难以改变的致命弱点,造成了企业劳动生产率低,生产成本提高,工人劳动强度增大。改造后的一次筛分技术：使用3000×1200的双层
振动筛。本平板振动筛的工作原理是：振动筛采用双振动电机作为振源,所以当两台电动机做同步反向旋转时,其偏心块所产生的振动力在平行于电机轴线的方向叠加为一合力,因此,筛体的运动轨迹为一直线。由于两台电机轴相对筛面在垂直方向上有一倾角,在振动力和筛分物料的联合作用下,物料在筛面上作跳跃运动,完成筛选和分离。正是由于上述结构的特点,使筛分物料在筛面上不易板结,筛分效果更好,而且由于筛分物料是跳跃运动而不是平移滑动,使筛网磨损程度大为减低。加之其制造的结构简单,重量轻,便于维修和操作,有效地降低了生产运行成本和制造成本
三、建筑结构的改造
在主体结构设计中,主要包括三部分：钢筋混凝土结构,毛石砌体结构和钢结构。为保证工程质量,配合生产工艺及设备的要求,主体结构采取钢筋混凝土结构,辅助部分采用毛石砌筑,降低成本,在皮带廊部分采用钢结构并在结构
受力允许的情况下,利用大量废旧钢材。这样,不仅能加快施工进度,而且在满足使用功能和结构安全的条件下,降低成本。在破碎机地上部分基础设计上,充分考虑设备的动荷载和静荷载及悬臂吊的扭转力矩,采用钢筋混凝土有梁板式平台,结合墙壁式基础,这样既能最大程度地承受破碎机振动荷载和悬臂吊扭转力矩,又增强结构的整体刚度,使操作人员在平台上感到安全和舒适。破碎机自重29．8吨,每小时破碎能力120～250吨,动载变化相当大,变化幅度在2倍以上,因此,平台必须有足够刚度和强度,才能满足要求,为此要进行结构力学的严格计算,对荷载进行最不利的组合,对弯矩进行二次分配,以既满足结构安全,又降低成本。对料仓上部结构设计中,要考虑到运石汽车的特点和料仓容量。由于落差大,在卸车时的动荷将非常大,再加石料自重,比破碎机基础承受的动荷要大的多,受力情况更复杂。为此,将料仓设计为钢筋混凝土结构,有梁底板,并与破碎机基础分离,以减少对破碎机基础的影响。结构地下基础设计中,采用无梁片筏基础,这种基础更能适应这种基底面积小承受荷载较大的结构形式,同时,能够较好的提高地基土的承载力,增强基础的整体刚度,调整不均匀沉降。为防止破碎机基础与料仓基础间的相互影响和不均匀沉降,基础采用分离式结构,并利用自然地势的高差,将基础分为两部分,即破碎机基础和料仓基础,高差尽量缩小,这样既保证结构的安全,又减少钢筋混凝土结构和土方的开挖,
降低了工程造价。重型板式
给料机基础设计中,考虑到动载不是很大,静载为给料机自重22吨和约8吨重的石料,采用了小截面墙式钢筋混凝土基础,以保证结构稳定。
结束语
通过对现有生产设备及生产工艺的改造,以及相应建筑结构的配套改造和建设,本套设计方案大胆地进行了技术改造与革新。本文针对实际问题,对生产工艺创新与建筑结构改革的有机结合进行了探索,这个探索能够使破损筛分系统的处理能力更加适应目前企业的生产状况,有效地解决企业运行成本和制造成本实现企业利益的最大化,同时对解决企业浪费问题,节约国家资源提出了具体建议,对类似的工程实际问题具有一定的参考价值。
参考文献：
[1]破碎筛分设计分析与研究[R]．南昌有色冶金设计研究院,江西
[2]史润江,梁凤．对振动筛振动器的改进[R]．黑龙江省鹤岗硅酸盐制品公司
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编辑：北方有色网
来源：闫伟
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