烧结机冷矿振动筛改造及效果

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摘要 针对安钢炼铁厂冷矿振动筛存在的问题,提出相应的改造措施。通过对冷矿振动筛筛箱、隔振系统、灰斗等的改造,使冷矿振动筛达到了降低设备事故、减少备件更换的目的,取得了良好的改造效果。

关键词 冷矿振动筛 筛箱 隔振系统

THE EFFECT OF TRANSFORMATION ON COLD ORE SIEVE OF SINTERING MACHINE

Hu Wenjun Wei Yanli Wang Wentang

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd)

ABSTRACT According to the problems of cold ore sieve in iron works in Anyang steel and puts forward the corresponding modification measures. Through the sieve of cold ore sieve box,vibration isolation system,ash hopper of rebuilding, make cold sieve to reduce equipment accidents,reduce the purpose of spares, and achieved good effect of transformation.

KEY WORDS clod ore sieve sieve box vibration isolation system

0 前言

近年来，随着钢铁企业设备大型化现代化的发展，作为烧结矿筛分设备的冷矿振动筛其规格尺寸、处理能力也不断提高和加强，但同时给设备也带来了诸多新问题需要解决。炼铁厂1#烧结机系统1#冷矿振动筛存在的问题尤为突出，具有一定的代表性。通过对1#冷矿振动筛筛箱、隔振系统、灰斗等的改造，使设备达到良性、平稳运行，并为其余冷矿振动筛的改造积累了宝贵经验。

1 概况

炼铁厂1#烧结机系统冷矿振动筛2005年8月正式投入使用。该冷矿振动筛为椭圆等厚振动筛，筛面规格为3000 mm×9000 mm，筛分效率为85%，正常处理量为650 t/h，最大处理量为800 t/h，冷矿振动筛设计是开一备一。冷矿振动筛为振动设备，且自身存在缺陷，造成设备事故较多，非易损件更换频繁，维修劳动强度大，设备作业率低等问题。

2 问题及分析

冷矿振动筛在生产过程中，经常发生灰斗开焊、横梁裂纹及断裂、加强板开裂、悬臂梁开裂等问题。问题部位为筛子本体构架部分，这些问题的出现使得筛子整体运行平稳性下降，造成筛子偏振、下料偏析、同步器及振动器负荷增加等后续问题。发生事故的备件均属于非易损件，检修时采用临时焊接处理，加筋板焊接，均治标不治本，效果不理想，事故反复发生，最终还得整体更换修复。为扭转冷矿振动筛存在的不利局面，查找上述事故的发生原因，结合生产实践，首先对冷矿振动筛隔振系统优化；其次对横梁的圆梁结构、筋板布局进行改造；第三对内外加强板、悬臂梁进行加强。

2.1 灰斗开焊

由于冷矿振动筛工作性质为振动筛分，且工作负荷大，加上原设计缺陷，易造成开焊、开裂及断裂等问题。通过现场了解及事故分析，灰斗开焊为每次检修必须处理的问题，由于灰斗部位隐蔽，不停车无法处理。开焊部位撒料严重，造成现场环境恶劣。经过现场空车试验和灰斗测振，发现原设计的灰斗参与隔振系统的振动，这是造成的灰斗开焊的直接原因。灰斗本体强度不够这是造成开焊的基本原因。

2.2 横梁裂纹、断裂

原冷矿振动筛的横梁为圆管梁结构形式，两端筋板等长度焊接。这种横梁的裂纹部位都发生在筋板的端部。深入了解发现，冷矿振动筛6根圆梁虽然都出现过裂纹、断裂等问题，但激振器上方的2根圆梁出现的问题最为严重，其中一根还断裂、脱落过一次。主要原因分析为：

1)设计上的缺陷。椭圆等厚振动筛的振幅在长轴和短轴方向不同，长轴方向上振幅较大。原设计没有考虑振幅不同对圆梁强度的要求不同，造成圆梁裂纹、断裂。且振动器上方振动力最大，此处的圆梁问题也最严重。

2)裂纹、断裂的另一原因是由于筋板与圆梁焊接处应力集中较明显。原设计没有采取措施消除。造成原始的薄弱点，裂纹均沿此处发生，严重时就会发生圆梁断裂脱落事故。

2.3 加强板开裂

筛箱安装振动器处内外都有加强板，加强板焊接在筛箱上，起到加强筛箱整体强度的作用。由于加强板面积较小，强度不够，焊接处易发生开焊，影响振动筛的正常运行。原因是原加强板的设计只考虑了椭圆等厚振筛长轴输送物料方向上的强度要求，没有考虑短轴松动物料方向上的强度要求。

2.4 悬臂梁开裂

通过现场观察发现，冷矿振动筛在出料端振动较为明显，且悬臂梁越伸长，振动越显著，因此，悬臂梁过长是造成的悬臂梁开裂直接原因。

3 改造及实施

改造原则是：技术成熟、合理、经济、高效；设备可靠、易操作、易维护；充分利用现有的资源和条件，降低改造成本。

3.1 改造隔振系统

为彻底消除灰斗开焊的设备问题，将灰斗与隔振系统分开，灰斗独立增加基础，不参与隔振系统的振动，彻底消除灰斗开焊。灰斗与隔振系统分离，使隔振系统的整体重量减轻约1/3，将原灰斗重量的减少部分，通过增加配重方式加到隔振架上，这样使原隔振系统重量保持不变，且不用更换原有的传动系统。如不增加重量，且不改变传递系统，会造成振动筛本身动载荷增加、振幅增加、稳定性下降。灰斗的重量较重，重新制造新灰斗不仅费时、费力，还造成了原灰斗的浪费。为减少改造费用，充分利用现有资源，在旧灰斗的本体上增加四个支撑，安装在新混凝土基础上，达到降低成本的目的。

3.2 优化横梁结构

将原横梁的圆梁结构改为六角梁结构，且六角梁的长边布置在长轴方向上，以适应振动筛的振动力要求。这种改造方案既满足横梁的强度要求，又不增加重量。将原同长度的筋板改为长短错开,间隔分布，消除应力集中。改造前后横梁及筋板结构如图1所示。

3.3 强化加强板

加强板的位置在筛箱上安装振动器的部位，该部位空间有限，为了将短轴方向上强度加强，面积增加，新加强板高度由振动器的中心孔加到筛箱顶部，布满整个可利用的空间。

3.4 调整悬臂梁尺寸

悬臂梁位于冷筛的出料端，振幅较大。针对悬臂梁的开裂最先只采用增加悬臂梁板厚的办法，参考机械设计实用手册[1]由原来的12 mm改为16 mm,但使用效果不是很理想。主要是由于悬臂伸长过长,造成前端振幅过大，单纯增加板厚不能消除过大的振幅，而且增加悬臂梁的强度就会造成出料端重量增加，引起偏振。最终选择方案为：悬臂梁长度由原来的460mm调整为230mm，厚度调整为16 mm，收到了很好的效果。

4 改造效果

炼铁厂1#烧结机系统冷矿振动筛通过改造，使冷矿振动筛的整体结构更加合理，根除了灰斗开焊的可能性，减少了设备日常维修量，杜绝了烧结矿抛洒造成的环境影响；设备薄弱部分得到合理的加强，目前，冷矿振动筛改造后使用一年多的时间，未发生过任何横梁、悬臂梁、加强板开裂、断裂等设备事故。未更换过六角梁、悬臂梁等备件，节约了备件资金；由于冷矿振动筛运行平稳，振动器、同步器等运行状态良好，延长了配套备件的使用寿命。提高了冷矿振动筛整体运行平稳性，改造后冷矿振动筛4个对角的振动幅值最大偏差仅为0.1 mm；设备运行未发生设备隐患，极大的减少了工人劳动强度；

5 结束语

冷矿振动筛作为烧结生产的重要设备，加上其自身的工作特性，其日常维护和保养至关重要。炼铁厂采用专业点检与日常点检相结合办法，加强设备管理，注重设备改造，把事故消除在萌芽之中，避免重大事故的发生。通过改造到达了预期的效果，同时也为其它冷矿振动筛的改造积累了经验。

6 参考文献

[1] 吴宗泽.机械设计实用手册.第2版.北京:化学工业出版社,2003:297.