圓筒篩磨損原因分析與處理

(云南華聯鋅銦股份有限公司,云南文山 663701)

篩分設備在現代礦物加工過程中扮演著重要的角色（如圓筒篩、固定篩、振動篩及滾軸篩等），其中通過法蘭固定在球磨機出料端的圓筒篩，隨著磨機帶動而旋轉運動，物料在篩筒內向前運動，當被帶到一定高度后翻落，可有效防止堵塞并提高篩分效率。但圓筒篩在使用過程中的一個顯著缺點是篩板容易磨損，為此圓筒篩設計和選用時通常都會對篩面作出如下基本要求：足夠的強度，最大的有效面積，耐磨損及耐腐蝕，換言之篩面工作可靠且使用壽命長。圓筒篩經常性磨損會增加維修的人力物力，故針對其磨損原因提出具體性處理策略，就迫在眉睫了。

1 圓筒篩的介紹

以金屬為框架，內心纏繞尼龍線或聚酯為強力層，與耐磨橡膠材料高壓模壓而成的圓筒篩（如圖1所示），通過法蘭固定在球磨機出料端，在球磨機、半自磨等滾筒帶動下旋轉運動，在篩網帶動和重力作用下，成品料和未完全磨碎的塊料將通過篩板進一步分離。由于傳統圓筒篩是由鋼板沖孔或金屬絲編制制成，與篩架進行焊接，在更換磨損嚴重的篩板時，耗時較長且程序繁瑣，因此有研究者提出了新型分離式圓筒篩，即圓筒篩篩架的軸向主梁和篩板的軸向法蘭通過連接件進行把合，由于篩架的外部裝配了篩板，因此篩內的螺旋板不會與篩板發生干涉，當需要更換磨損嚴重的篩板時，只需要拆掉連接件就可以輕松卸下篩板，采用此種形式可極大地延長篩板的實際使用壽命并縮短維修時間[1]。

圖1 圓筒篩

在選礦廠中應用圓筒篩具有如下顯著優勢：安裝在磨機出料端，隨著磨機滾筒的帶動而旋轉運動，因此無需單獨配置動力；結構簡單，操作便捷且噪音小，維修率低且具有較長的使用壽命；工作時做旋轉運動，物料受到離心力和重力的雙重作用，具有較好的分離效果；物料與篩板交替接觸，不易堵塞且清洗方便。

在選礦廠中國應用傳統圓筒篩時，整個篩子繞筒體軸線回轉，軸線在一般情況下裝成不大的傾角，物料從圓筒的一端給入，細級別物料從筒形工作表面的篩孔通過，粗粒物料從圓筒的另一端排出，在經常性使用時篩網易損壞，篩網與圓筒篩一體式結構不便于拆卸更換，在操作中對礦物質進行篩選時不便于二次簡單進行篩選和直接落入在機器內部易損壞機器內部的問題，有研究者提出了如圖2所示的新型選礦廠圓筒篩。具體說來：圓筒篩主體的安裝有防護框，防護框的一側與所述圓筒篩主體的一側連接處通過第二螺釘旋合固定有鉸鏈，防護框的內部兩端均開設有滑槽，滑槽的內部中間位置處放置有第一篩網，第一篩網的兩側均焊接固定有滑板，且第一篩網與防護框通過所述滑板與滑槽滑動連接，所述防護框的另一側一體式成型有固定邊板，固定邊板的上表面旋合連接有第一螺釘，固定邊板與所述圓筒篩主體的連接處開設有凹槽。

圖2 新型選礦廠圓筒篩（1為第一篩網，2為防護框，3為圓筒篩主體，4為連接架，5為第二篩網）

2 圓筒篩的常見磨損原因及處理策略

疲勞磨損、粘著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損、沖蝕磨損及微動磨損等是零部件常見的幾種磨損，而圓筒篩磨損就是典型的沖蝕磨損。造成圓筒篩磨損的因素大致可以劃分為材料因素、磨粒因素及環境因素，鋼骨架和篩網的組織、硬度、物理和力學性質等是材料因素，沖角、沖蝕時間、環境溫濕度及沖蝕速度等為環境因素（如石灰乳的存在使物料呈現弱堿性，加速了圓筒篩的磨損），而磨粒硬度、破碎性、形狀及粒度等為磨粒因素（如硬度較高的物料會造成較大的篩網磨損）[2]。

2.1 常見磨損原因及處理策略

第一，在工作過程中，物料與圓筒篩篩面接觸不均勻而加大了篩面的磨損，使得圓筒篩的使用壽命大大縮短。為有效解決此問題，有研究者采用了弧面形狀的篩板來增大物料與圓筒篩篩面的接觸面積，確保篩面的均勻磨損（如圖3所示），同時采用自然硫化襯膠（襯膠的厚度約為3mm）的方法來對框架裸露部分進行處理，增大了圓筒篩框架裸露部分的防腐耐磨性（如圖4所示）。

圖3 弧面篩板

圖4 框架襯膠

第二，因與磨機配套使用，圓筒篩進出料端法蘭容易在物料作用下磨損。由于出料端法蘭在維修過程中不便于更換，故有研究者將可拆卸板安裝在出料端法蘭上（如圖5所示），并且將盲板安裝在進料端第一圈篩板上以克服進料的異常沖擊所造成的圓筒篩磨損（如圖6所示）。

圖5 圓筒篩出料端法蘭可拆卸板

圖6 圓筒篩進料端第一圈篩板上安裝盲板

第三，部分流動性能差、黏性大的物料在圓筒篩進料斗上極易黏附，篩分后的細物料也常常黏附在槽體側板上，在增加設備負荷的同時也加劇了圓筒篩的磨損。以往為避免物料在圓筒篩內積聚成團或堵塞篩孔，需要配備專人來停機清料，在降低篩分效率的同時也增進了現場操作人員的勞動負荷，故有研究者將鋸齒形刮料板安裝在圓筒篩上以作為活動襯板的補充，可以有效阻止積料接近篩體，避免積料摩擦所導致的篩體磨損。

2.2 實際案例

案例1：現場情況，SAB流程，7.5×3.2半自磨，5.03×8.5球磨均采用圓筒篩進行鋼球及頑石隔離，圓筒篩篩架采用Q235A方鋼做骨架外襯橡膠，使用幾年后礦漿通過固定螺栓孔進入方鋼內部進行腐蝕和磨損，由于外襯橡膠不利于檢查，建議將方鋼改為不銹鋼材質或組裝完成后方鋼內用橡膠進行填充；圓筒篩中部篩板在頑石負重情況下磨損嚴重，使用1個半月左右，更換篩板結構形式（中部加筋或篩板橡膠內部加入尼龍線），現使用3個半月左右。

案例2：圓筒篩采用10mm厚的沖孔鋼板和鋼骨架焊接為一體，3個月左右就磨損非常嚴重，故將鋼骨架、導流板和進/出料保護板進行襯膠處理，用橡膠篩板（共12塊）并且螺絲連接各部件，當橡膠篩板磨損后，可根據實際情況來對每塊香蕉篩板進行單獨更換。

案例3：現場情況，2臺MQY 5.03×8.5溢流型球磨機采用圓筒篩，3個月后出現圓筒篩磨漏現象，檢查后發現出料襯套連接端約300mm寬的篩網是磨損最嚴重區域，而骨架、內部導流板、兩端法蘭及其余寬度約1500mm的篩網基本無磨損。建議重新焊接鋼骨架并使用厚約4mm的襯膠，使用厚30mm、內部鋼架厚8mm的橡膠篩網，使用橡膠導流板及進出料端保護板，然后使用螺栓將鋼骨架、篩網、進出料端保護板及橡膠導流板等緊固連接成圓筒篩。采用該處理方案后，因螺栓將鋼骨架、篩網、進出料端保護板及橡膠導流板等緊固連接成圓筒篩，在檢修過程中可根據實際情況來更換磨損較為嚴重的部件，極大地降低了檢修成本和檢修時間，最終磨損最嚴重的篩網使用壽命從最初的3個月延長到了18個月。

3 結語

圓筒篩質量的優劣直接影響著磨機的使用性能和工作效率，對安全生產的保障和生產效率的提高至關重要，而本文多提到的多個案例中，圓筒篩經相應處理后，磨損發生情況大幅降低，使用壽命顯著提升，對于減少維修員工的工作量并提高企業的經濟效益極為顯著。