炼铁原料矿筛改造

刘新民 柏杰

(宁波钢铁有限公司 浙江宁波 315807)

1 前言

D6a块矿筛为宁波钢铁有限公司炼铁厂原料作业区重要的块矿筛分设备，主要向高炉直供筛分后的块矿。它利用振动器驱动使得筛体沿激振力方向做周期性往复运动，物料在筛板上沿直线方向做抛物线运动，筛下物从筛孔直接落入筛仓，筛分后的块矿沿筛板直接落入下游胶带，从而达到筛分的目的[1]。经过筛分的块矿，含粉率及颗粒大小能够很好的满足高炉的生产需求。此块矿筛设计过筛能力1000t/h，是一种多单元组合块矿筛，具有筛机结构简单紧凑、噪声小、不易共振、处理量大的筛分设备。D6a块矿筛为宁波钢铁炼铁厂原料作业区块矿筛分供料的单流程生产设备，筛分设备运转情况的好坏，将直接关系到筛分质量、物料成本以及生产的稳定。

2 设计背景

2.1 设计参数

表1 D6a块矿筛技术参数

2.2 原设计原理概述

D6a块矿筛是一种多单元组合块矿筛，由块矿筛本体、减震装置、振动器(含电机、软接手、偏心块、轴承座等)、防尘罩、底座等组成。块矿筛工作时，由振动器产生的激振力通过块矿筛本体传递到筛网上，物料因受激振力的作用向前抛起，由于自身重力影响又迅速自由落下，落下时小于筛孔的物料则通过筛孔落入筛仓，粘接在块矿上的粉料因块矿周而复始的抛起、落下，因振动力透筛而过，直接落入筛仓，合格的块矿则进入下游胶带，直接供向高炉生产(见图1、图2)。

图1 D6a块矿筛改造前

图2 D6a块矿筛改造前

2.3 主要问题

1)原振动筛振动器直接和块矿筛本体相连，因激振力直接作用在筛体上，造成整体振动大，经常造成筛箱本体开裂，严重时，甚至造成减震装置脱落，筛箱本体移位，严重影响生产[2]。

2)原D6a块矿筛筛网为钢丝编织网筛网，筛网磨损速度快，易断裂，更换频繁。每三天需要维修一次，安全风险较高。

3)原设计筛下仓仓体西侧斜面角度较小(50°左右)筛下粉没有冲击力，块矿含粉率过高，水分含量大，筛下物比例较多(20%左右)，导致筛下料过多，容易发生堆料。

4)筛仓物料堆积清理需拆除上方筛网，筛网反复拆除，造成筛网使用寿命缩短，同时拆除恢复需停机进行作业，耽误正常生产组织；而且仓内垂直高度较高，清料协力人员无可靠站位，清理作业存在较大的人身伤亡伤害的隐患。

随着流程筛的使用率不断增高，筛下料仓堵料后的清仓工作量也随之不断增加。特别是筛网的频繁断裂、更换已严重制约该流程的生产稳定。

3 改进措施

基于以上所述，块矿筛筛网问题已严重制约、干扰了正常的生产秩序。为彻底解决筛网磨损快、断裂、更换频繁以及筛仓堵料、清料难等问题，在查阅国内相关文献的基础上[3]，通过去相关临近厂家实地考察，决定将块矿筛改造成悬浮式筛网块矿筛(图3)。

图3 D6a块矿筛改造后

3.1 悬浮式筛网块矿筛结构特点

1)浮式筛网块矿筛主要由高效节能电机、结构架、专用击打单元、激振源、聚氨酯筛网、减震弹簧组合件等组成。筛网采用聚氨酯筛网，筛体为筛网共振筛，聚氨酯筛网一端通过特殊连接方式固定在筛网振动筛的入料端，另一端悬浮在专用击打单元上，振筛在工作的过程中，通过强力的击打单元震动，使筛网产生蠕动，筛网悬浮在物料和击打单元之间，从而来实现不粘料，自动清理，精确筛分的目的。

2)振动筛参振质量小，所需动力大大减小，节约电能，是同型号普通振动筛电机功率的1/3。筛箱和激振源均不参与振动，对于基础的要求大大降低，避免了现场共振现象对基础土建的破坏，延长了土建的使用寿命。

3)由于参振质量减小，激振器不参振，使激振器的寿命大大提高。

4)由于筛箱不参振，减少了筛箱因结构设计和焊接质量造成的筛箱开裂现象，大大延长了筛箱的使用寿命[4]。

5)由于悬浮式筛网振动筛，只有筛网在振动，筛箱不振，这就减少的对物料的破坏产生的粉末，减少的对大气的污染，达到国家环保要求。

6)由于悬浮式筛网振动筛结构设计不同于其它振动筛结构形式，更换筛网更为方便，大大节约的检修时间。

7)振筛参振质量小，运行稳定，噪音小。

3.2 块矿筛下筛仓改进方法

将块矿筛下筛仓整体更换(图3)，并在筛下料仓增加空气炮。更换后的块矿筛筛下料下料口与A801胶带机中心距离减小至800mm。筛下料仓西侧角度可以增加至73左右，减小了堵料的可能性[4]。改造后由于筛下料仓直接与振动筛筛下料口连接，杜绝了现在16.000m平台堆料、撒料的情况。可以保证工作面的整洁，有利于检修工作的开展。另外考虑到物料湿度大的情况，在筛下料仓西侧增加空气炮。空气炮与流程运行联锁，空气炮与振动筛同时启停。

通过以上块矿筛的改造基本上解决了生产使用中存在的问题，确保了块矿筛直供高炉流程的稳定顺行。

4 改造效果

1)D6a块矿筛改造后，已使用8个月左右，过筛量从原来的每月5万吨，提高到每月11万吨，过筛效率提高了1倍，保证了高炉生产的稳定。

2)减轻设备检修负荷：原来每三天检修1次。改造后使用8个月左右，除了每月对轴承润滑1次，筛网未更换过，基本上处于免维护状态。

3)减轻清料协力人员的劳动强度，减少清料存在的人身伤害的安全隐患。改造后，清料人员只需每周操作空气炮操作开关1～2次，筛仓中粘接的物料基本上都能清除干净，基本消除了人员进仓清料带来的安全风险。

4)改造成悬浮式筛网块矿筛后，筛箱本体基本上无振动，现场实测最大振动值为1.50mm/s，消除了筛箱本体开裂，减震装置脱落，筛箱本体移位等设备隐患。

5)块矿筛改造后，按照目前的使用状况分析，块矿筛的使用效率明显提高。按照前期每三天检修一次，每次检修投入人力4人，每次检修时间8小时左右，工时费320元/小时计算，检修费用为4*8/8*320=1280元，大约每月需检修10次，每月的检修费用为1280*10=12800元(不含吊车倒运筛网的费用)。改进后，按照目前运行效果看，每月只需进行正常的轴承润滑即可，筛网每年更换一次，检修费用为6*12/8*320=2880元。改型前后对比可见，每年检修费用可节省15万元。

6)块矿筛改造后，每月减少人工块矿筛分量约6万吨，如果人工筛分成本按3.02元/吨，则每月可以节约6*3.02=18.12万元，全年可以节约成本217.44万元。

5 结论

通过块矿筛改造成悬浮式筛网块矿筛，彻底解决了块矿筛：筛箱本体开裂、减震装置脱落、筛网易磨断、易堆料等问题，减少了块矿筛故障率，减轻了设备检修负荷和清料协力人员的劳动强度，同时提高了块矿筛的筛分效率，极大的节约了成本，稳定了生产顺行。