摘要針對在水利水電工程中對石料加工進(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：G354.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A-E文章編號：2095-2104（2011）12-073—01

前言

隨著工業(yè)的發(fā)展,篩分在國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,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、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、檢測與分析

水利水電工程是破碎機(jī)采用相對廣泛的行業(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題。對傳統(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),已勢在必行。

普通的篩分過程分為分層和透篩兩個階段,物料分層是完成篩分過程的條件,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部位。但由于物料與篩面作對運(yùn)動,篩面上的料層被松散,大顆粒本來就存在的粒間孔隙被進(jìn)一步擴(kuò)大,小顆粒就穿過孔隙進(jìn)入到下層。由于小顆粒間隙小,大顆粒不能穿過,因此大顆粒在運(yùn)動中位置不斷升高,于是,原來雜亂排列的粒群經(jīng)過一段較長時間的析離,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,并隨篩面的振動向前運(yùn)動。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)過一段較長時間的析離,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,并隨篩面的振動向前運(yùn)動。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,采用外購的標(biāo)準(zhǔn)篩網(wǎng),篩網(wǎng)長度為2050mm,有效篩分面積為15.5㎡。整個篩體呈錐筒狀,總長度4200mm,篩體重量3.5t,配套電動機(jī)功率7.5kW。圓筒篩篩分工作原理：圓筒篩運(yùn)行時,篩面作圓周運(yùn)動,篩分物料受重力的作用,在篩面上相對篩面作平移滑動,而部分大粒徑卵石有時受到篩體骨架的影響,做拋物線運(yùn)動。物料在運(yùn)動過程中,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)行過程中,篩網(wǎng)受到篩分物料平行運(yùn)動時的摩擦,使其磨損速度加快,同時,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,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)勞動生產(chǎn)率低,生產(chǎn)成本提高,工人勞動強(qiáng)度增大。改造后的一次篩分技術(shù)：使用3000×1200的雙層振動篩。本平板振動篩的工作原理是：振動篩采用雙振動電機(jī)作為振源,所以當(dāng)兩臺電動機(jī)做同步反向旋轉(zhuǎn)時,其偏心塊所產(chǎn)生的振動力在平行于電機(jī)軸線的方向疊加為一合力,因此,篩體的運(yùn)動軌跡為一直線。由于兩臺電機(jī)軸相對篩面在垂直方向上有一傾角,在振動力和篩分物料的聯(lián)合作用下,物料在篩面上作跳躍運(yùn)動,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)動而不是平移滑動,使篩網(wǎng)磨損程度大為減低。加之其制造的結(jié)構(gòu)簡單,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,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,使操作人員在平臺上感到安全和舒適。破碎機(jī)自重29．8噸,每小時破碎能力120～250噸,動載變化相當(dāng)大,變化幅度在2倍以上,因此,平臺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,對荷載進(jìn)行最不利的組合,對彎矩進(jìn)行二次分配,以既滿足結(jié)構(gòu)安全,又降低成本。對料倉上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,要考慮到運(yùn)石汽車的特點(diǎn)和料倉容量。由于落差大,在卸車時的動荷將非常大,再加石料自重,比破碎機(jī)基礎(chǔ)承受的動荷要大的多,受力情況更復(fù)雜。為此,將料倉設(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,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),并利用自然地勢的高差,將基礎(chǔ)分為兩部分,即破碎機(jī)基礎(chǔ)和料倉基礎(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。重型板式給料機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)中,考慮到動載不是很大,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

通過對現(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。本文針對實(shí)際問題,對生產(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,同時對解決企業(yè)浪費(fèi)問題,節(jié)約國家資源提出了具體建議,對類似的工程實(shí)際問題具有一定的參考價值。

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