摘要針對(duì)在水利水電工程中對(duì)石料加工進(jìn)一步需要,在以前破碎篩分系統(tǒng)基礎(chǔ)上對(duì)一次篩分、建筑結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行技術(shù)改造。改造后,使破碎篩分系統(tǒng)處理能力滿足目前生產(chǎn)的需要。

關(guān)鍵詞破碎篩分系統(tǒng)一次篩分系統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)改造

分類號(hào)：G354.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A-E文章編號(hào)：2095-2104（2011）12-073—01

前言

隨著工業(yè)的發(fā)展,篩分在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,在冶金、礦山、煤炭、水利水電等部門的工藝流程中,篩分起著分選、分級(jí)、脫泥、脫水和脫介等作用。篩分設(shè)備技術(shù)水平的高低和質(zhì)量的優(yōu)劣,關(guān)系到工藝效果的好環(huán),生產(chǎn)效率的高低和能源節(jié)省的程度,從而直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、檢測(cè)與分析

水利水電工程是破碎機(jī)采用相對(duì)廣泛的行業(yè),水利水電工程中石料的預(yù)處理都離不開破碎設(shè)備。砂卵石屬中硬巖石,所采用的破碎設(shè)備包括錘式破碎機(jī)、沖擊式破碎機(jī)、齒輥式破碎機(jī)和選擇性破碎機(jī)。在這些破碎設(shè)備中,齒輥式破碎機(jī)具有制造簡(jiǎn)單,維修方便,成本低,破碎能力高等明顯優(yōu)點(diǎn),因此使用相當(dāng)廣泛。但是傳統(tǒng)的齒輥式破碎機(jī)技術(shù)水平仍停留在50年代,普遍存在設(shè)備老化,功率消耗大,破碎效率低等缺點(diǎn),既不能保證產(chǎn)品粒度,又存在粉煤量大的問(wèn)題。對(duì)傳統(tǒng)的齒輥式破碎機(jī)進(jìn)行技術(shù)改造或研制開發(fā)新型的齒輥式破碎機(jī),已勢(shì)在必行。

普通的篩分過(guò)程分為分層和透篩兩個(gè)階段,物料分層是完成篩分過(guò)程的條件,物料透篩是篩分的目的。物料在篩面上受篩面外力的作用,處于一定的松散狀態(tài),使每個(gè)物料顆粒都能夠獲得相互位移所必需的能量和空間,以保證細(xì)粒順利透篩。在入料水分較大的情況,粒度不同,粗細(xì)混雜的散狀物料進(jìn)入篩面,其中只有一部分顆粒與篩面接觸。而接觸篩面這部分物料中,又不全是小于篩孔的細(xì)粒,大部分小于篩孔的細(xì)粒分布在料層的各個(gè)部位。但由于物料與篩面作對(duì)運(yùn)動(dòng),篩面上的料層被松散,大顆粒本來(lái)就存在的粒間孔隙被進(jìn)一步擴(kuò)大,小顆粒就穿過(guò)孔隙進(jìn)入到下層。由于小顆粒間隙小,大顆粒不能穿過(guò),因此大顆粒在運(yùn)動(dòng)中位置不斷升高,于是,原來(lái)雜亂排列的粒群經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間的析離,即按粒度分層,形成小粒在下,大粒在上的微觀排列。這樣,小于篩孔的細(xì)粒得到透篩,實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)粒級(jí)的分離,大于篩孔尺寸的顆粒由于受到篩網(wǎng)的限制,只

能留在篩網(wǎng)上面,并隨篩面的振動(dòng)向前運(yùn)動(dòng)。小于篩孔尺寸的細(xì)粒物料則松散透篩成為篩下產(chǎn)品。列的粒群經(jīng)過(guò)一段較長(zhǎng)時(shí)間的析離,即按粒度分層,形成小粒在下,大粒在上的微觀排列。這樣,小于篩孔的細(xì)粒得到透篩,實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)粒級(jí)的分離,大于篩孔尺寸的顆粒由于受到篩網(wǎng)的限制,只能留在篩網(wǎng)上面,并隨篩面的振動(dòng)向前運(yùn)動(dòng)。小于篩孔尺寸的細(xì)粒物料則松散透篩成為篩下產(chǎn)品。

二、一次篩分系統(tǒng)的改造

一次篩分是篩分系統(tǒng)中的關(guān)鍵部位,主要完成原礦沙卵石和破碎后的卵石的篩分,將小于2mm的砂和大于2mm小于4mm的卵石再送至破碎機(jī)破碎。一次篩分性能的好壞,直接影響整個(gè)破碎篩分系統(tǒng)的生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量,其重要性不言而喻。

改造前的一次篩分系統(tǒng)：改造前的一次篩分采用雙層圓筒篩形式,內(nèi)層篩篩網(wǎng)直徑為1800mm,篩孔尺寸為40mm×40mm,用Φ18的鋼筋焊接而成,篩網(wǎng)長(zhǎng)度為2050mm,有效篩分面積14.7㎡,外層篩直徑2400mm,篩孔尺寸為2mm×2mm,采用外購(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng),篩網(wǎng)長(zhǎng)度為2050mm,有效篩分面積為15.5㎡。整個(gè)篩體呈錐筒狀,總長(zhǎng)度4200mm,篩體重量3.5t,配套電動(dòng)機(jī)功率7.5kW。圓筒篩篩分工作原理：圓筒篩運(yùn)行時(shí),篩面作圓周運(yùn)動(dòng),篩分物料受重力的作用,在篩面上相對(duì)篩面作平移滑動(dòng),而部分大粒徑卵石有時(shí)受到篩體骨架的影響,做拋物線運(yùn)動(dòng)。物料在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小于篩孔的物料被分離,達(dá)到篩選和分離的目的。由于圓筒篩的固有特性,致使圓筒篩在運(yùn)行過(guò)程中,篩網(wǎng)受到篩分物料平行運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦,使其磨損速度加快,同時(shí),要承受大粒卵石的拋砸,從篩體到內(nèi)層篩網(wǎng),都需要加大制造強(qiáng)度,增加了圓筒篩的重量和投資。此外,由于物料在篩面上做平移滑動(dòng),物料集中堆積,嚴(yán)重影響了篩分效率,物料分離度差,造成砂卵石篩分不凈。再者,由于圓筒篩的結(jié)構(gòu)形式,造成內(nèi)層篩網(wǎng)更換困難,增加了勞動(dòng)強(qiáng)度和生產(chǎn)成本。上述難以改變的致命弱點(diǎn),造成了企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率低,生產(chǎn)成本提高,工人勞動(dòng)強(qiáng)度增大。改造后的一次篩分技術(shù)：使用3000×1200的雙層振動(dòng)篩。本平板振動(dòng)篩的工作原理是：振動(dòng)篩采用雙振動(dòng)電機(jī)作為振源,所以當(dāng)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)做同步反向旋轉(zhuǎn)時(shí),其偏心塊所產(chǎn)生的振動(dòng)力在平行于電機(jī)軸線的方向疊加為一合力,因此,篩體的運(yùn)動(dòng)軌跡為一直線。由于兩臺(tái)電機(jī)軸相對(duì)篩面在垂直方向上有一傾角,在振動(dòng)力和篩分物料的聯(lián)合作用下,物料在篩面上作跳躍運(yùn)動(dòng),完成篩選和分離。正是由于上述結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),使篩分物料在篩面上不易板結(jié),篩分效果更好,而且由于篩分物料是跳躍運(yùn)動(dòng)而不是平移滑動(dòng),使篩網(wǎng)磨損程度大為減低。加之其制造的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,便于維修和操作,有效地降低了生產(chǎn)運(yùn)行成本和制造成本

三、建筑結(jié)構(gòu)的改造

在主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,主要包括三部分：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),毛石砌體結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)。為保證工程質(zhì)量,配合生產(chǎn)工藝及設(shè)備的要求,主體結(jié)構(gòu)采取鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),輔助部分采用毛石砌筑,降低成本,在皮帶廊部分采用鋼結(jié)構(gòu)并在結(jié)構(gòu)

受力允許的情況下,利用大量廢舊鋼材。這樣,不僅能加快施工進(jìn)度,而且在滿足使用功能和結(jié)構(gòu)安全的條件下,降低成本。在破碎機(jī)地上部分基礎(chǔ)設(shè)計(jì)上,充分考慮設(shè)備的動(dòng)荷載和靜荷載及懸臂吊的扭轉(zhuǎn)力矩,采用鋼筋混凝土有梁板式平臺(tái),結(jié)合墻壁式基礎(chǔ),這樣既能最大程度地承受破碎機(jī)振動(dòng)荷載和懸臂吊扭轉(zhuǎn)力矩,又增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體剛度,使操作人員在平臺(tái)上感到安全和舒適。破碎機(jī)自重29．8噸,每小時(shí)破碎能力120～250噸,動(dòng)載變化相當(dāng)大,變化幅度在2倍以上,因此,平臺(tái)必須有足夠剛度和強(qiáng)度,才能滿足要求,為此要進(jìn)行結(jié)構(gòu)力學(xué)的嚴(yán)格計(jì)算,對(duì)荷載進(jìn)行最不利的組合,對(duì)彎矩進(jìn)行二次分配,以既滿足結(jié)構(gòu)安全,又降低成本。對(duì)料倉(cāng)上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要考慮到運(yùn)石汽車的特點(diǎn)和料倉(cāng)容量。由于落差大,在卸車時(shí)的動(dòng)荷將非常大,再加石料自重,比破碎機(jī)基礎(chǔ)承受的動(dòng)荷要大的多,受力情況更復(fù)雜。為此,將料倉(cāng)設(shè)計(jì)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),有梁底板,并與破碎機(jī)基礎(chǔ)分離,以減少對(duì)破碎機(jī)基礎(chǔ)的影響。結(jié)構(gòu)地下基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,采用無(wú)梁片筏基礎(chǔ),這種基礎(chǔ)更能適應(yīng)這種基底面積小承受荷載較大的結(jié)構(gòu)形式,同時(shí),能夠較好的提高地基土的承載力,增強(qiáng)基礎(chǔ)的整體剛度,調(diào)整不均勻沉降。為防止破碎機(jī)基礎(chǔ)與料倉(cāng)基礎(chǔ)間的相互影響和不均勻沉降,基礎(chǔ)采用分離式結(jié)構(gòu),并利用自然地勢(shì)的高差,將基礎(chǔ)分為兩部分,即破碎機(jī)基礎(chǔ)和料倉(cāng)基礎(chǔ),高差盡量縮小,這樣既保證結(jié)構(gòu)的安全,又減少鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和土方的開挖,

降低了工程造價(jià)。重型板式給料機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,考慮到動(dòng)載不是很大,靜載為給料機(jī)自重22噸和約8噸重的石料,采用了小截面墻式鋼筋混凝土基礎(chǔ),以保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)工藝的改造,以及相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)的配套改造和建設(shè),本套設(shè)計(jì)方案大膽地進(jìn)行了技術(shù)改造與革新。本文針對(duì)實(shí)際問(wèn)題,對(duì)生產(chǎn)工藝創(chuàng)新與建筑結(jié)構(gòu)改革的有機(jī)結(jié)合進(jìn)行了探索,這個(gè)探索能夠使破損篩分系統(tǒng)的處理能力更加適應(yīng)目前企業(yè)的生產(chǎn)狀況,有效地解決企業(yè)運(yùn)行成本和制造成本實(shí)現(xiàn)企業(yè)利益的最大化,同時(shí)對(duì)解決企業(yè)浪費(fèi)問(wèn)題,節(jié)約國(guó)家資源提出了具體建議,對(duì)類似的工程實(shí)際問(wèn)題具有一定的參考價(jià)值。

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