淺析尿素振動篩的改造

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(青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司，青海 格爾木 816000)

青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司化肥廠使用的HYS系列化肥篩由鞍山市重型礦山機器廠提供。其工作原理是，利用安裝在篩箱側板上的一組振動器作為振源，篩箱的篩網與托篩網之間有可以自由振動的小橡膠球，當物料進入篩網后同篩箱一起形成參振質量，在減震彈簧支撐下構成整個振動系統。振動器的軸上裝有對稱且相等質量的偏心塊，在軸承支撐下，電機傳動裝置傳過來的動力，使振動器的對稱偏心塊旋轉，促使整個參振系統周期性往復振動，振動橡膠小球產生二次振動，不斷敲打篩網，改善了粘濕物料的透篩性，提高了篩機的篩分效率。振動軌跡為圓形。

1 問題的提出

振動篩原設計是將造粒系統生產出的合格尿素及開停車時產生的不合格的暫時存放在散裝庫的含有部分塊狀尿素的產品進行篩分，分離出粒度合格的產品。并將塊料分離后從塊料口排放至破碎機進行破碎，破碎完的物料與篩下的合格物料匯合后，通過一條長270 393 mm，寬800 mm的皮帶送至成品包裝間，從而得到粒度為0.85～2.8 mm的尿素產品。自運行以來，振動篩達不到預期的效果，產品含有大量粉塵，粒度不合格，從而影響產品質量。主要存在以下幾個問題。

振動篩設計及運行參數見表1，通過對比可以發現，振幅及噪音等實際運行值比設計值高。現場監測還發現，其基礎結構振動大，安裝振動篩的樓層樓面產生共振現象，樓板出現裂紋。這嚴重影響基礎結構的安全，迫使長時間將其停止。如果繼續運行，將影響設備及建筑結構的安全使用及其使用壽命。

表1 振動篩設計及運行參數表

造粒系統生產出的成品尿素中只含有2%左右的粉塵，量比較少；但是通過振動篩后，包裝的成品中的粉塵量進一步增加，見表2，其含量增加了3倍多，合格成品粒度≤90%，嚴重影響了產品質量。

表2 成品尿素經過振動篩前后的平均成分 %

注：過篩前后均無塊狀物，成品尿素顏色均為白色或淺色。

2 原因分析

我車間針對上述問題召開專題會，進行分析和總結，認為主要是以下幾個方面的因素造成的。

(1)振動篩在運行過程中產生的振動頻率及噪聲值比設計值高。主要是振動總成中4塊主偏心塊和2塊副偏心塊質量較重，振動篩在運行過程中發生參振，引發基礎結構振動，進而發生共振。

(2)原設計振動篩只能篩粒度大的物料，并非將成品中粉塵物料篩除，即成品中的尿素粉塵并不能去除。

(3)振動篩篩下的物料直接落入破碎機，破碎機運行時易造成尿素粒子破碎；同時，篩網中橡膠小球產生二次振動，也易造成與其直接接觸的部分成品尿素粒子破碎，產生大量的粉塵，造成產品中粉塵含量增大，導致產品粒度合格率下降。

3 改造措施

據尿素成品中水分、無結塊、粉塵含量(見表2中過篩前數據)等特性，結合產品輸送工藝流程及振動篩的工作原理，決定在振動篩基礎結構及安裝尺寸不變的情況下，將振動篩由原來篩塊料的方式改為篩粉料的方式，具體從以下幾個方面進行調整。

(1)將原破碎機安裝位置由原振動篩塊料下料口改至尿素散裝庫出庫皮帶下料口。

(2)據成品尿素通過不銹鋼篩網較通過編織篩網時具有的耐磨、耐腐蝕、通過率高(相較于其他材質的篩網)及更換率低、易卸裝等特點，將編織篩網改換成不銹鋼篩網(00Cr18Ni9)，并將振動篩篩孔由3×3 mm縮小至0.8×0.8 mm。

(3)原下塊料口物料由直接進入破碎機改為直接進入皮帶。在原有溜槽的基礎上，將原成品下料口改為粉料出口，溜槽由垂直排料改為往左側或往右側排料。溜槽初步設計制作成長方形，為防止粉料與溜槽接觸而產生粘接堵塞(影響排料)，在溜槽的4個工作面上各安裝1臺振打電機，并且在溜槽的4個工作面上安裝表面光滑耐腐蝕的高分子板，物料能更好地流通而不會與溜槽表面粘接，也可以降低物料對溜槽的腐蝕。

(4)與設備廠家進行溝通，經過設備廠家技術人員計算后，建議將振動篩兩端的副偏心塊去除；并將振動總成(見圖1)內4塊主偏心塊由42 mm車到27 mm厚(見圖2)，安裝時只安裝內側2塊主偏心塊，外側兩端的主偏心塊去除，換成定位軸套(見圖3)對軸進行固定。同時，將振動篩中的橡膠小球去除2/3。

圖1 振動篩振動總成示意圖

1—萬向傳動軸；2—萬向軸罩；3—激振器罩；4—座圈；5—軸承座；6—軸承；7—皮帶輪；8—擋套；9—副偏心塊；10—主偏心塊；11—軸；12—隔離環；13—擋環；14—軸承蓋；15—迷宮環；16—軸端壓蓋；17—萬向軸座

圖2 主偏心塊改造示意圖

4 改造效果

2014年5月，我車間利用大修時間按照擬

圖3 振動篩振動總成軸套示意圖

定的方案對振動篩改造完畢，開機試驗后，成品尿素中粉塵幾乎全部除去，產品質量達到了優級品(粒度≥93%；見表3)，符合國家標準(GB2440-2001)中的農用尿素產品標準。本次改造共花費8萬元。改造后，產品質量得到大幅度地提升，為提高產品市場占有率及獲得更好的經濟效益夯實了基礎。改造后，振動篩振幅1.95～2.3 mm、振動頻率9～9.5 Hz，負荷噪音55～60 dB(A)，篩孔尺寸0.8×0.8 mm；其振動頻率較改造前的運行值降低3/4以上、較設計值降低近1/2，噪音僅為改造前運行值的1/2、比設計值還低，振幅也低于改造前的運行值及設計值。振動篩的參振消除了，保證了設備及基礎結構的安全、穩定、長周期運行。

表3 振動篩改造后成品尿素平均成分 %

5 結 語

通過對尿素成品中粉塵含量高及振動篩產生參振的原因進行分析，找出原因，并提出改進措施。現場監測數據顯示，此次改造非常成功。這為我公司能生產優質的產品提供了有力的保證，同時也為公司能獲得較大的經濟效益及提高產品市場占有率提供了堅強的后盾。