超大型雙層重型圓振動(dòng)篩的選型設(shè)計(jì)及設(shè)備優(yōu)化

夏自發(fā)， 尚 旭， 謝 昆

(1.中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司 礦山事業(yè)部，北京 100038；2.西藏玉龍銅業(yè)股份有限公司 總工辦，西藏 昌都 854000)

超大型雙層重型圓振動(dòng)篩的選型設(shè)計(jì)及設(shè)備優(yōu)化

夏自發(fā)1， 尚 旭1， 謝 昆2

(1.中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司 礦山事業(yè)部，北京 100038；2.西藏玉龍銅業(yè)股份有限公司 總工辦，西藏 昌都 854000)

針對(duì)銅礦峪礦的礦石性質(zhì)及建設(shè)要求，對(duì)預(yù)先篩分設(shè)備進(jìn)行了選型與計(jì)算，介紹了YKR超大型雙層重型圓振動(dòng)篩在試車期間存在的問(wèn)題和處理措施，結(jié)果表明，采用雙級(jí)減振系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化后，減振效果顯著。

選礦廠； 預(yù)先篩分； 雙層重型圓振動(dòng)篩； 雙級(jí)減振系統(tǒng)

0 前言

北方銅業(yè)銅礦峪礦選礦廠位于山西省垣曲縣，選礦廠幾經(jīng)改造，1993年形成400萬(wàn)t/a生產(chǎn)能力，共兩期，每期200萬(wàn)t/a。2011年委托中國(guó)恩菲工程技術(shù)有限公司進(jìn)行選礦廠擴(kuò)能改造，將一期200萬(wàn)t/a系統(tǒng)改造成冶煉爐渣選礦系統(tǒng)，二期200萬(wàn)t/a系統(tǒng)改擴(kuò)建達(dá)到600萬(wàn)t/a的生產(chǎn)能力。

為了節(jié)省基建投資，改擴(kuò)建盡量在現(xiàn)有設(shè)施的基礎(chǔ)上進(jìn)行。擴(kuò)建部分應(yīng)充分考慮與現(xiàn)有設(shè)施和生產(chǎn)管理的合理銜接，盡量減少停產(chǎn)時(shí)間。現(xiàn)有主要生產(chǎn)設(shè)施包括：中細(xì)碎廠房、閉路篩分廠房、磨浮廠房和過(guò)濾廠房。600萬(wàn)t/a工程對(duì)應(yīng)的生產(chǎn)車間均在現(xiàn)有設(shè)施的基礎(chǔ)上擴(kuò)建而成。

1 預(yù)先篩分作業(yè)及篩分設(shè)備類型的確定

根據(jù)《有色金屬選礦廠工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》[1]，破碎篩分流程應(yīng)以強(qiáng)化篩分、多篩少破為原則。考慮到粗碎采用排礦口較小(150 mm)的高效旋回破碎機(jī)，其粗碎產(chǎn)品的細(xì)粒級(jí)含量較多且含水率波動(dòng)較大，結(jié)合同類選礦廠的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)在中碎前采用重型篩進(jìn)行強(qiáng)化篩分，并產(chǎn)出部分(10%左右)最終破碎產(chǎn)品，粒度為d95=10 mm，提高了破碎篩分系統(tǒng)的處理能力。

受現(xiàn)有中細(xì)碎廠房空間的制約，預(yù)先篩分設(shè)備無(wú)法布置在此廠房?jī)?nèi)。因此在粗礦堆與中細(xì)碎廠房之間設(shè)計(jì)預(yù)先篩分廠房，采用1臺(tái)大型重型雙層圓振動(dòng)篩。此單臺(tái)大型設(shè)備的采用，不僅減少了生產(chǎn)系列，便于管理，提高了設(shè)備效率，還減少了占地面積。

由于給礦粒度大(≤350 mm)、粒級(jí)分布寬的特點(diǎn)，預(yù)先篩分設(shè)備不僅需滿足大振動(dòng)力、高頻率、單臺(tái)設(shè)備處理能力大(932.4 t/h)的性能要求，同時(shí)需對(duì)周圍環(huán)境無(wú)影響，尤其對(duì)操作平臺(tái)和建筑物不應(yīng)產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，否則將存在安全隱患。

由于給礦粒度大，物料對(duì)篩面沖擊力大。為最大限度保護(hù)篩面、提高篩分效率，設(shè)計(jì)采用雙層重型振動(dòng)篩。

根據(jù)銅礦峪礦的礦石特性以及對(duì)該預(yù)先篩分設(shè)備的性能要求，對(duì)圓振動(dòng)篩、自定中心振動(dòng)篩、香蕉型直線振動(dòng)篩、振幅遞減大型橢圓振動(dòng)篩等篩型進(jìn)行了考察和比較，最終確定采用YKR雙層重型圓振動(dòng)篩。

2 YKR雙層重型圓振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)及技術(shù)特點(diǎn)

(1)雙層圓振動(dòng)篩入料端運(yùn)動(dòng)軌跡為橢圓，橢圓長(zhǎng)軸與篩面成銳角，物料流動(dòng)速度快，可避免物料在入料端堆積；出料端為鈍角，能減緩物料流動(dòng)速度，起檢查篩分作用，篩面物料近似等厚篩分，處理能力可提高10%；振幅、頻率、篩面傾角均可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。

(2)激振器采用外置式塊偏心結(jié)構(gòu)，可提高激振力，減輕激振器重量，從而減小軸承的負(fù)荷，也降低振動(dòng)篩的動(dòng)負(fù)荷，減小振動(dòng)篩過(guò)共振區(qū)時(shí)對(duì)篩分廠房或地基的沖擊。

(3)側(cè)板與加強(qiáng)板、橫梁、加強(qiáng)梁之間的聯(lián)接全部采用鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強(qiáng)度螺栓。此螺栓強(qiáng)度高，易更換，同時(shí)避免了因鉚接不當(dāng)而將聯(lián)接螺栓孔擠出微裂紋的現(xiàn)象。

(4)電機(jī)與激振器聯(lián)接采用萬(wàn)向節(jié)聯(lián)軸器，具有對(duì)安裝條件要求低，對(duì)電機(jī)沖擊小，傳遞載荷大等優(yōu)點(diǎn)。大型振動(dòng)篩采用兩套激振器，兩套激振器之間聯(lián)接采用國(guó)際領(lǐng)先的同步帶技術(shù)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，同步效果好，維護(hù)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。

(5)大型振動(dòng)篩支撐點(diǎn)采用雙支撐梁支撐橡膠彈簧隔振，每個(gè)支撐點(diǎn)采用4個(gè)橡膠彈簧，支撐平穩(wěn)、噪音低、沖擊動(dòng)負(fù)荷小。

3 雙層重型圓振動(dòng)篩的選擇與計(jì)算

采用雙層重型圓振動(dòng)篩，振動(dòng)篩處理量計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式(1)[2]：

Q=Φ×F×V×δ0×K1×K2×K3×K4×K5×K6×K7×K8

(1)

設(shè)計(jì)需要的振動(dòng)篩總面積計(jì)算公式(2)：

(2)

式中Q—上層篩給礦量，t/(臺(tái)·h)；Φ—振動(dòng)篩的有效篩分面積系數(shù)；F—振動(dòng)篩篩網(wǎng)名義面積，m2；V—振動(dòng)篩單位篩分面積的平均容積處理量，m3/(m2·h)；

δ0—篩分物料的松散密度，t/m3；

K0—礦量波動(dòng)系數(shù)；

K1—給礦中細(xì)粒影響系數(shù)；

K2—給礦中粗粒影響系數(shù)；

K3—篩分效率系數(shù)；

K4—物料種類和顆粒形狀系數(shù)；

K5—物料濕度影響系數(shù)；

K6—篩分方法影響系數(shù)；

K7—篩子運(yùn)動(dòng)參數(shù)系數(shù)；

K8—篩子種類和篩孔形狀系數(shù)。

(1)上層篩面面積計(jì)算

Q=932.4 t/h，Φ=0.85，V=37.6 m3/(m2·h)，δ0=1.62 t/m3，K0=1.1，K1=0.6，K2=1.48，K3=1.875，K4=1.0，K5=0.95，K6=1.0，K7=0.65，K8=0.85。

(2)下層篩面面積計(jì)算

Q=261.54 t/h，Φ=0.65，V=20.1 m3/(m2·h)，δ0=1.62 t/m3，K0=1.1，K1=0.91，K2=1.34，K3=1.875，K4=1.0，K5=0.5，K6=1.0，K7=0.65，K8=0.85。

選用1臺(tái)3.6 m×7.5 m雙層重型圓振動(dòng)篩，篩分面積為27 m2。

上層篩的負(fù)荷率：

下層篩的負(fù)荷率：

上、下層篩網(wǎng)負(fù)荷率接近，振動(dòng)篩規(guī)格和篩孔尺寸選擇可行。

4 試車存在的問(wèn)題及設(shè)備結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

4.1 現(xiàn)象

在選礦廠試運(yùn)行期間，2YKR3675超大型雙層重型圓振動(dòng)篩因其設(shè)備規(guī)格大、篩分礦量多、工作時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)行速度快、振動(dòng)頻率高，導(dǎo)致預(yù)先篩分廠房長(zhǎng)期反復(fù)承受動(dòng)荷載沖擊。試車期間，預(yù)先篩分廠房整體有顯著振動(dòng)現(xiàn)象，填充墻已有明顯裂縫，窗戶甚至出現(xiàn)較為劇烈的振動(dòng)，離廠房較遠(yuǎn)的其它建筑也有振感。為全面了解預(yù)先篩分廠房的振動(dòng)情況，委托專業(yè)機(jī)構(gòu)對(duì)廠房進(jìn)行動(dòng)力性能測(cè)試。

4.2 測(cè)試內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)布置

(1)測(cè)試內(nèi)容

測(cè)試振動(dòng)篩工作時(shí)各測(cè)點(diǎn)土建結(jié)構(gòu)振動(dòng)參數(shù)，振動(dòng)參數(shù)包括：振幅、頻率、振動(dòng)速度、振動(dòng)加速度、阻尼等。廠房?jī)?nèi)測(cè)試數(shù)量為8組，每組測(cè)試包括x、y、z三個(gè)方向。

測(cè)試內(nèi)容包括以下工作狀況：空載啟動(dòng)、空載運(yùn)行、空載制動(dòng)；負(fù)載啟動(dòng)、負(fù)載運(yùn)行、負(fù)載制動(dòng)。

(2)測(cè)點(diǎn)布置

A測(cè)點(diǎn)：布置在頂層，振動(dòng)篩的上方，次梁的跨中；

B測(cè)點(diǎn)：布置在二層，振動(dòng)篩電機(jī)的北側(cè)，主次梁的交接處；

C測(cè)點(diǎn)：布置在二層，振動(dòng)篩的正北側(cè)，樓板的跨中；

D測(cè)點(diǎn)：布置在一層，振動(dòng)篩的下方，地面；

E測(cè)點(diǎn)：布置在二層，振動(dòng)篩的西北側(cè)，次梁的跨中；

F測(cè)點(diǎn)：布置在二層，振動(dòng)篩的西北側(cè)，樓板的跨中；

G測(cè)點(diǎn)：布置在二層，振動(dòng)篩的正北側(cè)，次梁的跨中；

H測(cè)點(diǎn)：布置在二層，振動(dòng)篩的正東側(cè)，主梁的跨中。

4.3 測(cè)試結(jié)果

(1)實(shí)測(cè)振動(dòng)參數(shù)值與允許標(biāo)準(zhǔn)值的比較

各類測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)振動(dòng)參數(shù)值與允許界限值比較，按測(cè)點(diǎn)將超標(biāo)值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，結(jié)果見(jiàn)表1，超限值個(gè)數(shù)與允許界限值個(gè)數(shù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2。

表1 各類測(cè)點(diǎn)實(shí)測(cè)振動(dòng)參數(shù)值超過(guò)允許界限值統(tǒng)計(jì)

注：-表示實(shí)測(cè)振動(dòng)參數(shù)值不超過(guò)允許界限值

注：豎向位移超限值個(gè)數(shù)1，豎向加速度超限值個(gè)數(shù)4

由表1和表2可見(jiàn)，豎向振動(dòng)大，多項(xiàng)參數(shù)超界限值，其中大部分發(fā)生在負(fù)載運(yùn)行時(shí)。位移加速度最大值出現(xiàn)在負(fù)載運(yùn)行時(shí)，速度最大值9.2338 mm/s出現(xiàn)在制動(dòng)時(shí)，與超限值10 mm/s非常接近。

(2)不同振源的干擾頻率分析

圓振動(dòng)篩(干擾頻率13.25 Hz)為主要振源，其對(duì)廠房主體結(jié)構(gòu)的影響最大。廠房固有頻率為水平向1.25 Hz，豎向3.5 Hz，圓振動(dòng)篩與廠房主體結(jié)構(gòu)不發(fā)生共振。

4.4 處理措施

(1)圓振動(dòng)篩采用雙級(jí)減振系統(tǒng)，在不影響運(yùn)行軌跡的前提下，通過(guò)在普通圓振動(dòng)篩橡膠彈簧以下部位增加一套二次隔振架來(lái)降低設(shè)備對(duì)操作平臺(tái)和基礎(chǔ)的沖擊動(dòng)負(fù)荷，減小振動(dòng)篩體系的振動(dòng)，從而使得設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn)，同時(shí)平臺(tái)的振感降低到安全范圍內(nèi)。

(2)沿著廠房主次梁垂直方向增加若干橫梁。

(3)增大振動(dòng)篩下方柱子的截面尺寸。

4.5 效果

(1)采用雙級(jí)減振系統(tǒng)后，各支點(diǎn)動(dòng)負(fù)荷由10.4 kN減至4.2 kN(降低約60%)，降低了設(shè)備基礎(chǔ)和支撐柱設(shè)計(jì)等級(jí)，減振效果顯著，既安全又經(jīng)濟(jì)。

(2)通過(guò)加固結(jié)構(gòu)體系，減小了振動(dòng)的傳遞，并強(qiáng)化了設(shè)備振動(dòng)的吸收。

(3)采用振動(dòng)體系減振和結(jié)構(gòu)體系加固措施后，建筑物和窗戶無(wú)明顯振動(dòng)，振動(dòng)篩操作平臺(tái)振感輕微，操作人員直觀感覺(jué)良好。

5 結(jié)論

(1)2YKR3675超大型雙層重型圓振動(dòng)篩是國(guó)內(nèi)使用的最大規(guī)格的預(yù)先篩分設(shè)備，在銅礦峪選礦廠生產(chǎn)穩(wěn)定，處理能力和篩分效率都達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

(2)對(duì)于大型、高強(qiáng)度(頻率和振幅)重型振動(dòng)設(shè)備，減振系統(tǒng)是至關(guān)重要的。

根據(jù)以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)表明，對(duì)于大型重型振動(dòng)篩,若采用一級(jí)彈簧減振系統(tǒng)，由于設(shè)備支點(diǎn)動(dòng)負(fù)荷偏大，將對(duì)操作平臺(tái)和建筑物產(chǎn)生相當(dāng)大的振動(dòng)沖擊，因而對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)及支撐柱的設(shè)計(jì)要求非常高。銅礦峪礦選用1臺(tái)國(guó)產(chǎn)3.6 m×7.5 m雙層重型圓振動(dòng)篩，采用雙級(jí)減振系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)備優(yōu)化后，減振效果顯著，既安全又經(jīng)濟(jì)，直觀感受良好。

(3)改造后的新選礦廠已于2011年3月負(fù)荷試車成功后投入正式生產(chǎn)，各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，工藝流程通暢，生產(chǎn)穩(wěn)定，處理能力與產(chǎn)品指標(biāo)1個(gè)月內(nèi)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，成本也大為降低，取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。該項(xiàng)目獲得2013年度部級(jí)優(yōu)秀工程設(shè)計(jì)一等獎(jiǎng)。

[1] 中國(guó)有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì).GB 50782—2012有色金屬選礦廠工藝設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2012：8-9.

[2] 長(zhǎng)沙黑色冶金礦山設(shè)計(jì)研究院.選礦設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005：129-132.

山東宏橋募集資金參與航空專用泡沫鋁項(xiàng)目

山東宏橋新型材料有限公司(下稱“山東宏橋”)完成7年期公司債的發(fā)行，最終發(fā)售規(guī)模為人民幣12億元，票面利率為8.69%。其中，募集的11億元用于年產(chǎn)8萬(wàn)噸高性能航空專用泡沫鋁項(xiàng)目與年產(chǎn)6萬(wàn)噸高精度空調(diào)散熱器鋁箔項(xiàng)目，1億元用于補(bǔ)充營(yíng)運(yùn)資金。

據(jù)悉，在2012年，山東宏橋的鋁產(chǎn)能已位居全國(guó)三強(qiáng)，成為我國(guó)最大的鋁產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)之一。公司采取“氧化鋁-液態(tài)鋁合金-合金錠-鋁合金型材”上下游無(wú)縫銜接的一體化業(yè)務(wù)模式，通過(guò)外購(gòu)氧化鋁生產(chǎn)并銷售液態(tài)鋁合金、鋁合金錠等鋁產(chǎn)品，具有顯著的節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)和成本、市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，其下游從事鋁深加工企業(yè)也比同行業(yè)企業(yè)更具有利條件。山東宏橋在濱州生產(chǎn)基地建設(shè)的年產(chǎn)3萬(wàn)噸鋁深加工項(xiàng)目已開(kāi)始逐步投產(chǎn)。在鄒平生產(chǎn)基地建設(shè)的76萬(wàn)噸鋁深加工項(xiàng)目預(yù)計(jì)2014年上半年開(kāi)始投產(chǎn)。

在鋁制品行業(yè)里，電力成本在主營(yíng)業(yè)務(wù)成本中占比極高。工業(yè)用電的價(jià)格各地不一樣，由于煤炭?jī)r(jià)格的上漲和夏季的來(lái)臨，能耗的成本對(duì)該行業(yè)的影響很大。電力成本在山東宏橋的比例高達(dá)36.74%，在公司產(chǎn)品成本中占比最大。

金川機(jī)械成功研發(fā)FW-6型工程服務(wù)車

金川集團(tuán)機(jī)械制造公司與金川鎳鈷設(shè)計(jì)院設(shè)備研究所聯(lián)合開(kāi)發(fā)研制的FW-6型工程服務(wù)車完成了安裝調(diào)試和工業(yè)實(shí)驗(yàn)，交付用戶使用。

FW-6型井下工程服務(wù)車是大、中型礦山使用廣泛的井下工程輔助設(shè)備，在國(guó)內(nèi)外具有較大的市場(chǎng)空間。目前國(guó)內(nèi)使用的井下工程服務(wù)車多數(shù)產(chǎn)自國(guó)外，但進(jìn)口設(shè)備價(jià)格昂貴、供貨周期長(zhǎng)、備件依賴性強(qiáng)，影響企業(yè)的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)能力。2013年以來(lái)，金川機(jī)械與金川設(shè)備研究所通力合作，根據(jù)對(duì)金川礦山和國(guó)內(nèi)大型礦山的調(diào)研情況，綜合歐美優(yōu)秀企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)和裝備配置，自主開(kāi)發(fā)研制井下工程服務(wù)車，打造金川機(jī)械品牌的井下無(wú)軌設(shè)備新產(chǎn)品。

FW-6型井下工程服務(wù)車具有良好的機(jī)動(dòng)性和通過(guò)性，可以配備多種服務(wù)裝置和工作機(jī)構(gòu)，同時(shí)具有一機(jī)多用的功能和良好的安全性能。FW-6型井下工程服務(wù)車開(kāi)發(fā)成功，既可結(jié)束金川多年依靠進(jìn)口設(shè)備的歷史，提高公司關(guān)鍵設(shè)備的自給能力，大大提高工作效率，改善作業(yè)條件，又促進(jìn)了金川機(jī)械井下無(wú)軌設(shè)備產(chǎn)品的系列化、規(guī)模化。

SelectionandOptimizationofSuperLargeDouble-deckHeavyCircularVibratingScreen

XIA Zi-fa1， SHANG Xu1， XIE Kun2
(1.Mine Department, China ENFI Engineering Corporation, Beijing 100038, China；2.Chief Engineer Office, Tibet Yulong Copper Co., Ltd. Changdu 854000, China)

Based on the ore properties and construction requirement of Tongkuangyu copper mine, this paper discusses selection and calculation of pre-screening, and introduces the problems in trial run of YKR super large double-deck heavy circular vibrating screen. The results show that double stage vibration isolation system has a remarkable effect on screening vibration isolation.

concentrator；pre-screening；double-deck heavy circular vibrating screen；double stage vibration isolation system

2013-01-22

夏自發(fā)(1981-)，男，湖南瀏陽(yáng)人，工程師，工學(xué)碩士，主要從事礦山設(shè)計(jì)工作。

尚 旭(1981-)，男，遼寧錦州人，工程師，工學(xué)碩士，主要從事礦山設(shè)計(jì)工作。

TH237.6

B

1003-8884(2014)02-0045-04

謝 昆(1973-)，男，四川隆昌人，工程師，大學(xué)專科，主要從事礦山技術(shù)管理工作。