帆布葉片在柏泉鐵礦的應用

陳建方 李廣川 馬明楠

摘 要： 柏泉鐵礦螺旋分級機大葉片在日常運轉過程中，由于返砂大造成大葉片磨損加大，左右旋大葉片使用壽命比較同類礦山縮短。為解決大葉片的壽命，試驗了三種方案，最終帆布葉片成功應用在了大葉片上，達到了理想的壽命要求，產生了可觀的經濟效益。

關鍵詞： 柏泉鐵礦;分級機;帆布;大葉片;經濟效益

1.引言

螺旋分級機是借助于礦石顆粒大小不同，比重不同，因而在液體中的沉降速度不同的原理，細礦粒浮游在水中成溢流出，粗礦粒沉于槽底。由螺旋推向上部排出，來進行機械分級的一種分級設備，能把磨機內磨出的料粉級于過濾，然后把粗料利用螺旋片大小葉片旋入磨機進料口，把過濾出的細料從溢流槽體排出。該機底座采用槽鋼，機體采用鋼板焊接而成。螺旋軸的入水頭、軸頭采用尼龍膠框，耐磨耐用，提升裝置采用電動提升。

2.帆布葉片使用前的狀況

柏泉鐵礦選二作業(yè)區(qū)的螺旋分級機用于選別鐵精粉和磷精粉，分級機的溢流粒度和濃度要求嚴格，在使用過程中分級粒度，每2個小時進行取樣、化驗，為保證每天產品產量提供技術依據(jù)。在操作分級機過程中，大返砂已經在選二作業(yè)區(qū)成為一種常態(tài)，返砂的最末端，返礦已經淹沒了大葉片。大葉片不屬于耐磨件，在運轉中起到支撐作用，而在柏泉鐵礦大葉片使用壽命周期縮短到3個月，一定程度上制約了選礦的生產，提高了選礦成本，降低了設備運轉的作業(yè)率，因此研制帆布葉片，解決上述產生的不良狀況。

柏泉鐵礦選二作業(yè)區(qū)分級機主要由傳動裝置、螺旋體、槽體、升降機構、下部支座（軸瓦）和排礦閥組成。其他結構不做詳細說明，螺旋體中螺旋（左、右）：由空心軸、支架、螺旋大葉片、小葉片等組成。小葉片用螺栓緊固在大葉片上，大葉片用螺栓緊固在支架上，支架2個一組，用螺栓緊固在空心軸上，分級機分左右兩個整旋，大小葉片連接結構是一致的。生產過程中，分級機為了滿足生產工藝的要求，左右兩旋返砂都淹沒了大葉片，加速了大葉片的磨損;同類礦山分級機比較，柏泉鐵礦進礦端左旋大葉片壽命為3個月，右旋大葉片壽命為6個月;其他礦山左右旋大葉片的壽命都在12個月。改造之前的大葉片圖1和小葉片圖2連接結構如圖3：

3.帆布葉片使用后的狀況

連接大葉片的支架和同類礦山比較使用壽命相差不大，連接結構和圖片就不做說明，其他礦山同規(guī)格分級機在使用過程中，返砂量都沒有超過小葉片，由于小葉片是耐磨件，大葉片是Q235材質的普通鐵板壓制成型，運轉中沒有礦物磨損，所以其他礦山使用壽命以小葉片壽命為準。研制的帆布葉片，使用的是廢舊皮帶壓制成型的，把廢舊的物資變廢為寶，保證了物資的循環(huán)利用，帆布葉片具有韌性，與大小葉片連接在一起后，牢固而且防護了大葉片，增加了大葉片的壽命。帆布葉片使用在小葉片和大葉片之間，使用二者的連接孔，用螺栓把三者固定在一起，大葉片圖1、小葉片圖2、帆布葉片圖4三者的連接結構如圖5。

帆布葉片圖5中夾在了大葉片和小葉片的中間，分級礦物淹沒小葉片后，作用在了帆布葉片上，設備長周期運轉過程中，大大降低了大葉片的磨損，然而利舊的帆布葉片具有韌性，磨損很小，在每天使用過程中提高了設備的作業(yè)率，降低了分級機大葉片的維修量，降低了工人勞動強度，為作業(yè)區(qū)節(jié)省了備品備件的費用。成功應用在了柏泉鐵礦選二作業(yè)區(qū)三臺套分級機的左右旋大葉片上。

4.方案比較

研制帆布葉片成功之前，使用過以下2種方案，綜合對比，選用了帆布葉片做為最優(yōu)方案。方案一，在小葉片和大葉片之間做成對應弧度的耐磨葉片（中葉片），用螺栓固定在大葉片上，此方案同樣可以增加大葉片壽命;但是，在使用過程中由于每個大葉片中間部分又多了6個φ22mm孔，降低了整個大葉片的強度，在小葉片和中葉片之間經常發(fā)生折斷的事故，再者增加的中葉片在左右兩個旋上增加了整旋的重量，分級機傳動部位負荷加大，能耗增加。方案二，制造大葉片的材質由Q235更換成了16Mn的耐磨鐵板，一定程度上增加了大葉片的壽命，但是在使用周期內沒有達到同類礦山的壽命。上述兩種方案，都能增加大葉片的壽命，但是中葉片和16Mn的大葉片都增加了1倍的車間成本，而且均沒有達到同類礦山大葉片的使用壽命。帆布葉片的研制成功，解決了柏泉鐵礦廢舊皮帶少部分割成欄板利舊，大部分在廢舊物資場地堆放，等待廢舊物資招標網(wǎng)處理，存放占據(jù)了大量土地的現(xiàn)狀。一套分級機需要200片的帆布葉片，存放的廢舊皮帶全部進行了利舊處理，都做成了帆布葉片，應用在了分級機上。為柏泉鐵礦廢舊皮帶進行了修舊利廢，同時，由于其本身重量輕，耐磨性好，成本幾乎為零，上述兩種方案的弊端全部能夠得到解決，分級機的能耗也沒有增加，最終，選用了帆布葉片做為提高分級機大葉片壽命的終極方案。

5.經濟效益情況

經濟效益分析，研制成功的帆布葉片節(jié)省的成本費用：一個大葉片的價格為333.86元，不使用帆布葉片全年產生的費用為：333.86*100*3*4+333.86*100*3*2=600948元，其中選二作業(yè)區(qū)分級機3臺套，左旋和右旋各3套，一個旋上面的大葉片為100片;使用帆布葉片后全年產生的費用為333.86*100*6+20*100*3=206316元，其中帆布葉片為利舊皮帶，只算加工費用1個帆布葉片為20元，全年6套分級機大葉片全部更換為計算依據(jù)。

用帆布葉片一年節(jié)省的費用為600948-206316=394632元。只考慮備品備件的費用一年可節(jié)省上述這些，但是，停車更換分級機耽誤的產量和每次更換時消耗的人工成本，全部計算進入的話，節(jié)省的費用就不止這些了，因此，帆布葉片的成功應用，降低了工人的勞動強度，提高了設備運轉的作業(yè)率，增加了柏泉鐵礦的產品產量，降低了作業(yè)區(qū)的成本費用，一定程度上產生了可觀的經濟效益。

6.結束語

通過上述的技術研究，充分論證了帆布葉片在柏泉鐵礦應用的可實施性，并且使大葉片壽命得到了顯著的提高，減少了維修量，提高了設備作業(yè)率，降低了選礦成本，具有可觀的經濟效益，為柏泉鐵礦達產增效奠定了基礎。

參考文獻

[1]濮良貴，紀名剛.機械設計.第六版.北京：高等教育出版社，1996.

[2]鄒慧君.機械設計原理.上海：上海交通大學出版社，1995.

[3]機械工程手冊電機工程手冊編輯委員會.機械工程手冊.第二版.北京：機械工業(yè)出版社，1996.4～6卷.

[4]朱龍根.簡明機械零件設計手冊.北京：機械工業(yè)出版社，1997.

[5]梁正強.機械零件設計計算實例.北京：中國鐵道出版社，1989.

[6]肖剛，李學志.機械CAD原理與實踐.北京：清華大學出版社，1999.

[7]沈蓮.機械工程材料.北京：機械工業(yè)出版社，1999.

[8]吳昌林，倪篤明，徐曉.機械CAD基礎.北京：高等教育出版社，1997.