国外振动筛技术分析与评述
2015-02-23刘文欣
刘文欣
(滨海金地矿业工程技术(北京)有限公司,北京 100027)
国外振动筛技术分析与评述
刘文欣
(滨海金地矿业工程技术(北京)有限公司,北京 100027)
针对国内选煤行业使用的国外振动筛品牌众多,缺乏科学、准确地分析评价,难以判断优劣的问题,从用户角度出发,对近年来主要引进的几个品牌国外振动筛的技术特点、存在问题与使用情况等进行了阐述、分析与评价,并提出了振动筛选型的建议。
振动筛;国外振动筛;进口组装振动筛;选型建议
最近十几年是我国选煤工业发展最快的时期,也是众多国外知名设备品牌大举进入中国市场的关键时期,尤其在筛分工艺环节,目前国外振动筛已经基本上抢占了我国振动筛的高端市场。同时,以国外品牌技术为源头经过二次转化开发的所谓“国内组装”品牌也已成为我国振动筛市场的主流。而我国纯粹自主研发或跟踪模仿国外设备的国内振动筛品牌基本已被边缘化了,主要靠中低端市场支撑。
在中国选煤市场的众多国外振动筛品牌中,除了影响力居前的澳大利亚申克、澳大利亚卢德维奇、美国康威德三大品牌外,还有美国泰伯尔、美国希尔来(CLI)、澳大利亚天马(西伯)、德国跃狮、芬兰美卓、南非威伯拉姆齐(vibramech)等品牌;此外,还有上世纪后期引进的德国KHD、德国克虏伯、日本神户制钢、前苏联斯普等品牌;再加上最近两年引入国内选煤市场的英国德万利、美国伯特利等品牌,国内市场上的进口振动筛几乎囊括了世界上主要知名品牌。此外,技术源于申克的奥瑞、伯特利,技术源于卢德维奇的约翰芬雷,技术源于康威德的泰戈特等所谓“进口组装品牌”用量也在逐年增大,使得国内振动筛市场的国外品牌达到数十种。如此多的设备,加上厂商推广应用过程中的加大渲染,使得国内用户往往难以分辨,难于做出正确判断。
1 振动筛技术分析
笔者认为,国内外振动筛在设计频率、振幅、激振力等主要技术参数方面相差无几,差距主要体现在振动筛使用寿命、事故率、外观形象等方面。以笔者经验看,判断振动筛技术的优劣主要应包括以下四个方面: 机体结构设计的合理性,激振器的可靠性,加工工艺的先进性,机体材质的长效性。下面笔者就依据上述四条对国内市场上的主要进口振动筛品牌进行具体分析与评价。
1.1 申克振动筛
申克振动筛侧板采用相对低矮的机体设计、外形流畅美观,占用空间小。振动筛主梁一般分为方型、工型两种,下横梁主要有方形、圆管、工字型三种。其中,业内公认方形梁结构受力最合理,强度高,但其加工复杂,成本高;圆管梁和工字梁可直接采用型钢制作,加工容易,成本低。申克振动筛主梁、下横梁均采用方形结构,筛箱整体受力合理。下横梁整体外包著名进口品牌塑胶保护层,极大地增强了耐磨性,使得下横梁出现断裂事故的概率相对较低,寿命也比较长。
申克振动筛的激振器设计为整体铸造,体积非常小巧而且不设通气孔,防止了外来异物的进入,运转起来噪声也比较低,技术含量比较高。
总体评价,申克振动筛结构轻巧,整机重量比其他品牌振动筛轻,动力消耗小。在激振力相同的情况下,处理能力也应该高一些。山西赵庄、刘家口等选煤厂采用了申克4.9 m×7.3 m的超宽香蕉振动筛,使用效果不错,说明申克振动筛的结构设计是合理的。因此,在宽度达到或超过4.2 m的振动筛选择上,申克品牌具有一定优势。但是,由于申克振动筛结构设计偏向于轻巧,在给料处理量特别大或煤中矸石含量特别多的情况下,如能提高结构设计强度,则会对延长设备使用寿命非常有利。
1.2 卢德维琪振动筛
澳大利亚卢德维琪振动筛其实是原澳大利亚HONERT公司品牌。HONERT是一家已经有150年历史的制造公司,后来被卢德维琪公司收购。HONERT振动筛的整体外形与申克振动筛接近,但外形更简洁,侧板的加强肋板更少。卢德维琪振动筛分为BRU和LVS二大系列。其中,BRU系列按重型设计,主梁采用双“工型”组合、下横梁采用单侧护翼的“工型”结构;LVS系列下横梁则采用“圆管”型结构。业主采购时应注意区别。
HONERT振动筛的最大结构特点是整体缝焊技术,这用常规观点看几乎是不可想象的,这说明HONERT公司在材料选择、整体焊接、热处理加工工艺等方面确实有自己的独到技术。据成庄选煤厂的使用经验,在该厂使用过的进口品牌振动筛中,卢德维奇振动筛的使用寿命最长。神华集团神东矿区补连塔选煤厂使用了卢德维奇公司4.2 m×9.15 m规格的HONERT超大型香蕉筛,虽然开始投产时出现了侧板开裂问题,但经过更换侧板后至今已经使用了8年左右,充分说明卢德维琪超大型振动筛的结构设计是成功的、加工工艺是可靠的。从澳大利亚本土选煤厂反馈的信息来看,卢德维琪振动筛的质量也是非常被认可的。不过,近些年卢德维琪公司新制造的振动筛也开始采用虎克铆钉联结技术。
在2012年美国莱克星顿选煤设备展览会上,卢德维琪公司推出了一款新型香蕉筛,其结构特点是:激振器布置于振动筛两侧侧板正上方,下横梁采用受力更好的方形梁结构,侧板加强肋布局也非常简洁;此外,该筛取消了支撑激振器的主梁,因此大大减轻了振动筛的整体重量。如果这款振动筛经过了严格的生产实践考验,那么它将是一款非常有技术含量的产品。
整体评价:卢德维琪及其前身HONERT公司振动筛的整体强度设计稍好于申克振动筛,使用寿命也比较长,质量优良,但是设备价格稍高。
1.3 康威德振动筛
康威德振动筛结构设计带有明显的美国振动筛特点,侧板相对较高,外形曲线看起来显得“粗壮”,振动筛主梁和下横梁均采用工型结构。
康威德振动筛激振器一般采用两种形式:一种是内置偏心块垂直剖分箱式激振器,另一种是与其他振动筛相同的外置偏心块整体箱式激振器。第一种激振器结构与我国早年引进的美国泰伯尔筛激振器结构相同,是美国振动筛独有的特点。泰伯尔筛使用经验证明,这种激振器虽然密封性好,但是弊病非常大:一是加大了激振器的体积和质量,增加了振动筛的无效负荷;二是偏心块的质量无法及时调整;三是给安装、检修、更换增加了难度;四是升高了激振器内部工作温度。神东矿区已明确提出选煤厂设计中振动筛不允许采用这种内置偏心块箱式激振器。康威德振动筛开始进入中国市场时,配备的外置偏心块整体箱式激振器是英国DVE公司产品,近年来康威德公司在其基础上进行了不断的改进,使得激振器的寿命有所延长。
康威德振动筛设计主梁、下横梁均为工字型。在使用中发现以下几个问题:一是梁的上部经常“积水、积煤”,从而加剧梁体磨损;二是主梁与筛面距离偏小,常常影响“过煤量”。为解决此问题,神东矿区上湾选煤厂将振动筛由水平布置改为倾斜而置;三是下横梁设计防磨蚀方法是在横梁顶部敷设耐磨钢板,这样只能护住横梁顶面,侧面则无法防护,增加了梁侧翼磨蚀损伤的可能性,并且耐磨钢板还大大增加了振动筛的无效重量,加大了激振器的负荷,在激振力相同的情况下降低振动筛的处理能力;四是激振器固定螺栓采用“上下贯通式”,螺栓体非常长,增加了螺栓变形和振断主梁的风险;五是超大型分级筛出料端第一根和第二根下横梁间距过小,影响透筛排料。
康威德振动筛一开始进入中国市场时没有超过3.6 m筛宽产品的,目前在中国选煤厂使用的4.2 m宽大型振动筛是后来开发的。神东矿区补连塔、大柳塔等选煤厂采用的3.6 m×8.5m单层香蕉筛、4.2 m×7.3 m双层香蕉筛等都出现了侧板“开裂”问题,因此该品牌大型振动筛还需要更严格的生产实践考验。但是,早期从美国原装进口宽度在3.6 m以下的康威德振动筛使用效果总体上还是不错的。
1.4 奥瑞振动筛
奥瑞振动筛是对国外振动筛进行技术国产转化的代表性品牌,近些年发展很快,市场占有量不断扩大,大有后来居上之势。客观地说,奥瑞振动筛技术源于申克,但在结构做了一些改进,主要是:支撑激振器主梁仍为方形梁但凸出翼缘提高了强度;振动筛下横梁由方型改为圆型,下横梁的防磨蚀设计采用了喷涂聚氨酯;筛箱侧板加强肋进行了重新布局等。
奥瑞振动筛选材考究,加工工艺精湛,外形美观,基本上继承了申克振动筛的传统技术特点。近期,奥瑞振动筛也在澳大利亚选煤厂进行了试用,初步反映效果不错,但还有待时间的检验。
1.5 天马振动筛
荷兰天马公司振动筛其实是德国筛分技术公司(筛得力)产品,上世纪90年代就进入中国选煤市场,在神东矿区的大柳塔选煤厂有比较多的应用。目前,进口的振动筛主要是澳大利亚天马公司产品。天马振动筛主梁采用双工型组合结构,强度高,受力合理;下横梁采用单工字型,并做了包胶处理。天马振动筛未在国内建设加工厂,属于真正原装进口品牌,因此价格较高,售后服务可能会有所欠缺。
1.6 跃狮振动筛
德国优斯特跃狮公司生产的振动筛也是一种技术非常先进的产品。跃狮公司本身具有非常悠久的历史,但是跃狮振动筛在最近几年才开始进入中国市场,属于真正的原装进口产品,在宁煤集团梅花井、陕煤集团红柳林选煤厂应用比较多。跃狮振动筛的结构特点是采用了双工型主梁和方型下横梁(包胶),并加厚了侧板,侧板几乎没有加强肋,因此外形非常简洁。大佛寺选煤厂使用了跃狮4.9 m×7.3 m大型双层香蕉筛,筛分效果不错,说明结构设计合理。但该筛的主要问题是:在中国没有建设组装厂,售后服务是短板。
1.7 美卓振动筛
诺德伯格和斯维达拉合并成立了美卓。美卓振动筛秉承了诺德伯格和艾利斯-查默斯系列振动筛风格,机体强度设计高,结构坚固耐用,使用寿命长。美卓振动筛在澳大利亚市场口碑不错。但美卓振动筛部分筛型仍采用垂直剖分式内置偏心块激振器,笔者认为应予以淘汰。美卓在中国还没有真正建立加工制造基地,推广力度不够大,设备价格也高于其他品牌,因此未来推广有一定难度。
1.8 德万利振动筛
德万利(DVE)是英国一家非常著名的矿业公司,在英国选煤设备市场占有率很高,制造振动筛历史也很长,由唐山国华科技有限公司引入中国,已经建立合资工厂。德万利振动筛的结构特点与天马类似,振动筛最大宽度可达5 000 mm,说明产品技术还是不错的。当初美国康威德振动筛开始进入中国时采用的激振器就是德万利公司产品。
1.9 泰伯尔振动筛
前几年,鄂尔多斯伊东煤炭公司孙家壕、炭窑渠选煤厂引进了美国原装进口的新型泰伯尔直线筛和香蕉筛。泰伯尔振动筛采用了外置偏心块的整体箱式激振器,由于宽度在3.0 m以下,目前还尚未发现问题。上世纪80年代,我国曾经引进过泰伯尔筛技术,实践证明并不成功,现在由中煤能源公司通过埃尔竞公司重新引进。从已公布的设备性能资料看,新引进的泰伯尔筛技术整体并不先进,并且大部分振动筛仍配置垂直剖分箱式激振器,这种激振器虽然密封性好,但温升高、寿命短、难维护、拆装困难。神东煤炭公司生产实践中已经证明这种激振器存在问题,因此建议中煤能源公司在国内组装的振动筛宜采用整体箱式振动器。
1.10 威伯拉姆齐振动筛
南非威伯拉姆齐(vibramech)是南非的主要振动筛供应商,其大型振动筛技术源于德国筛分技术公司,结构特点也基本类似。近年由DRA公司引入中国,在山东淄矿集团唐口、许厂选煤厂,新汶集团华丰、协庄等选煤厂得到应用,从反馈信息来看,使用效果还比较好。
2 分析与评价
目前市场上所谓“进口组装”振动筛实际上有三种情况:一是著名国外厂商在中国建设组装厂,按国外结构设计、加工工艺、技术标准等制造的进口品牌振动筛;二是国内厂商在国外建立组装厂并注册国外品牌,主要零部件在国内加工制造并以“进口组装”名义转入国内销售的振动筛;三是纯国内设备厂商采用部分进口零部件以“进口组装”名义制造的高档次振动筛。从严格意义上来说,后两种情况属于国产。
在所有品牌的振动筛中,对于原装进口品牌,笔者看好卢德维奇(HONERT)、申克、跃狮、美卓、天马等公司产品;对于进口组装品牌,笔者看好卢德维琪、申克等公司产品;同时,笔者也看好奥瑞品牌,但认为如能把下横梁由圆型改为方型,筛分效果可能会更好;此外,伯特利公司振动筛采用原装进口激振器,工艺控制严格,选材考究,对振动筛的一些细部结构也做了优化处理,整体技术水平不错,在陕西神木中联选煤厂的使用效果用户也比较满意;约翰芬雷公司振动筛初期出现一些质量问题,但通过结构优化质量有了大幅跃升,值得期待。
3 选型建议
最近十年,中国国产振动筛的机械加工装备和工艺已经有了长足的进步,尤其是优质材料的选择和喷丸处理、热处理、数控切割、气体保护焊接、虎克螺栓铆接以及平台工装等加工技术已经成为常态,加上采用进口专用振动轴承,可以说在机加工工艺和振动筛硬件配置方面已经达到甚至超过了国外品牌,大部分产品质量已接近或达到世界先进水平,基本上能够满足国内选煤厂的工艺需要,稍欠缺的只是加工经验的积累、振动理论的完善、质量控制体系有效性的提高等。正因如此,目前部分国外用户也开始在中国批量采购振动筛产品,因此业主没有必要再片面强调原装进口或进口组装。
在选型时,业主一定要分清楚“原装进口、进口组装、纯国产”三者之间关系,避免花大价钱采购还是“中国制造”。笔者认为,可以把“进口组装”理解为高质量国产振动筛的代名词,而“纯国产”应该是指振动筛的零部件配置标准低、机加工工艺低劣的一般国产产品,因此用户在选择振动筛品牌时,应从产品产地、技术含量(结构、材质和工艺、部件配置)、价格高低和售后服务四个方面进行综合比选,切不可盲目跟风。
Analysis and commentary on foreign vibrating screen technology
LIU Wen-xin
(BHJD Mineral Engineering and Technology (Beijing) Co.,Ltd.,Beijing 100027,China)
Many brands of foreign vibrating screen have covered coal preparation industry of China,however,the following problems that users are unable to analyze and evaluate these screens scientifically and accurately become apparent,which has influence on judging screen performance. In order to solve this,several main introduced brand vibrating screens are presented,analyzed and evaluated on technical feature,problems and application as well as how to make appropriate selection is proposed.
vibrating screen; foreign vibrating screen; suggestion of selection; imported vibrating screen for assembly
1001-3571(2015)02-0088-04
TD452
A
2014-11-07
10.16447/j.cnki.cpt.2015.02.025
刘文欣(1961—),男,黑龙江省林口县人,教授级高工,主要从事选煤厂设计、建设管理工作。
E-mail:liuwenxin@bhjdgroup.com Tel:13801196772