一種小粒徑復合篩片的設計與應用

劉建濤

（山東魯碧建材有限公司，山東濟南 271100）

1 背景介紹

山東魯碧建材有限公司礦山分公司兩條骨料線（圖1、圖2）主要產品粒度為0～5 mm、5～10 mm、10～20 mm。為保證產品質量，1#骨料線的1#振動篩（型號：2YK2160）、2#骨料線的1#振動篩（型號：S5×2760-2）需要對入破產品進行預篩分，避免機制砂（0～5 mm）產品亞甲藍超標。為做好篩下物綜合利用工作，根據生產需要將兩條骨料線1#振動篩上層篩網篩孔由5 mm×5 mm調整為3.2 mm×3.2 mm，篩分出0～3 mm 成品。

圖1 1#骨料線生產工藝流程

圖2 2#骨料線生產工藝流程

因3.2 mm×3.2 mm 篩孔小、篩絲細，在使用過程中經常會出現篩網斷裂、撕裂、破損及糊篩子現象，篩片損壞及糊篩子情況如圖3 所示，每臺振動篩一套篩網（5 片）使用壽命僅為7 d，造成職工更換勞動量大，加劇材備費消耗。頻繁停機更換篩網，不僅打亂正常的生產節奏，而且影響物料保供能力，制約經濟效益的提升。

圖3 篩片損壞及糊篩子情況

為此，決定以1#骨料線2YK2160 型振動篩為研究對象，對3.2 mm×3.2 mm 小粒徑篩網進行技術攻關，采取邊生產、邊改善、邊總結、邊提升的方式對該問題進行處置。

2 原因分析

利用頭腦風暴法查找問題原因，整理出以下原因：

（1）外部原因：篩網質量不佳；篩網絲徑細，承載能力差。

（2）內部原因：鉤板拉緊不到位，篩網緊固螺栓松動；篩網固定不可靠；篩網與承重梁之間為剛性接觸，篩網與橫梁反復拍打導致篩網斷裂；骨料線兩個班次更換篩網操作方法不一致。

（3）不可控原因：物料沖刷導致篩絲正常磨損斷裂；因需求原因篩面上部0～30 mm 物料粒度大，嚴重磨損篩網。

經過分析，決定分別從可管控的外部原因和內部原因進行改善，以便有效解決該問題。

3 實施措施

3.1 針對外部原因

一方面，對不同材料、不同類型的篩網進行試用（表1），解決篩網壽命不長的難題，從生產實際來看，采購的各類型篩網使用效果均不理想。

表1 不同材質不同類型篩網使用情況統計

另一方面，嘗試采用增粗絲徑的方式來延長篩網的使用壽命。通過測試發現，隨著絲徑的增加，篩面開孔率逐漸減小，篩分效率整體下降，證明篩絲直徑選擇要盡量小，這樣才能在減少堵孔率的同時提高篩分效率，但是篩面與顆粒物料持續碰撞出現磨損，要求篩絲直徑又不能太小。經過測試，選取直徑為2 mm的錳鋼絲作為最佳篩絲。

綜合實驗數據，將2 mm 錳鋼絲制作“托網+基網”結構，“基網”選擇3.2 mm×3.2 mm 錳鋼絲網用于篩分物料，“托網”選擇篩孔8 mm×8 mm 的錳鋼絲網作為支撐體，用于支撐上部“基網”，兩篩網在振動篩支承筋處包裹40 mm 寬的聚氨酯，將篩網長度方向篩絲統一彎成U 形卡扣并包邊，制成錳鋼聚氨酯復合篩網，錳鋼聚氨酯復合篩網尺寸如圖4 所示，錳鋼聚氨酯復合篩成品如圖5 所示。

圖4 錳鋼聚氨酯復合篩網尺寸

圖5 錳鋼聚氨酯復合篩網成品

3.2 針對內部原因

首先在篩面支承筋上加裝聚氨酯壓條，使篩面與篩體的接觸由剛性接觸變為柔性接觸，從根本上解決振動過程中篩面和支承筋剛性沖擊導致的篩絲斷裂問題。其次在篩網上部加裝聚氨酯壓板替代原角鐵式壓板，使篩絲與角鐵的剛性連接變為柔性連接，防止運轉過程中出現篩絲沿角鐵邊沿斷裂，制作的聚氨酯U 形壓板結構較好的防護緊固螺栓，避免物料沖刷螺栓，解決了因螺栓磨損出現脫落產生篩網損壞的難題。最后對邊角鋼進行優化，增加篩網張緊力，確保篩體整體拉緊，張緊裝置各部結構如圖6 所示。

圖6 張緊裝置結構

在優化篩網結構和完善固定方式后，又對骨料線兩個班組維修作業進行標準化管控，避免作業波動造成篩網損壞現象的發生。

4 主要技術指標

該結構徹底解決了2YK2160 振動篩3.2 mm×3.2 mm 小粒徑篩網篩分效率不高、使用壽命短等長期困擾分公司生產的難題，更換周期由過去的7 d 一更換延長至6 個月一更換，設備運轉率提升25%，材料費降低87.5%。錳鋼聚氨酯復合篩網的雙網結構使得上部“基網”正常磨損后可采用鋼絲包扎“托網”縮小篩孔的方式繼續生產，延長篩網近30%的壽命。

5 應用情況及效益

將經驗推廣至內部2#骨料線S5×2760-2 振動篩2.8 mm×2.8 mm 篩網、VUS450 塔樓2565 振動篩5 mm×5 mm 及VUS450塔樓2565 振動篩4.75 mm×4.75 mm 篩網，使用績效突出。2022年8 月份對2# 骨料線塔樓2565 振動篩篩網進行優化，調整篩網尺寸，將篩網調整為2 片4.25 mm×4.25 mm 篩片和2 片4.75 mm×4.75 mm 篩片，將部分5 mm 以上物料篩選至5～10 mm 產品內，降低機制砂中2.5～5 mm 產品含量，保證了2#骨料線產品機制砂（0～5mm 產品）細度模數，提升了公司經濟效益。該復合篩網經久耐用，維保方便，對骨料產質量穩定發揮了重要作用。改造后整體績效如下：

（1）改造后，2YK2160 型振動篩設備運轉率提升25%，職工勞動量降低90%，篩分效率提升35%，篩網頻繁損壞造成生產停滯的問題得到徹底解決。

（2）改造后，2YK2160 型振動篩上層3.2 mm×3.2 mm 錳鋼聚氨酯復合篩網年使用量為2 套，較未改造前材備費節約8.2萬元，材料費消耗降低87.5%。

（3）該復合結構在兩條骨料線小粒徑篩網中長期使用，已推廣至2#骨料線S5×2760-2 型振動篩、VUS450 塔樓2565 型振動篩等所有小粒徑篩網，年節約材備費28.2 萬元。

6 經驗總結

（1）錳鋼聚氨酯復合篩網兼具篩分效率高、使用壽命長的優點，聚氨酯澆注層聚合不同篩網，實現了優勢互補，體現了該結構的創新性。

（2）錳鋼聚氨酯復合篩網拉緊包邊裝置做到“托網”和“基網”兩種不同篩網張緊度一致，從根源上解決了因張力不同造成篩網松動斷裂的難題。

（3）錳鋼聚氨酯復合篩網的雙網結構有效解決了“基網”正常磨損后必須更換的難題，采用鋼絲包扎“托網”縮小網孔的方式仍可滿足生產，實現網體互補、連續生產，這是該復合篩網的又一創新點。

（4）篩網固定裝置的優化有效解決了剛性碰撞，標準化作業消除了施工質量波動，兩者雙管齊下保障了復合篩網安裝固定的有效性，實現了設計、安裝、維護規范化管理。

該研究方法從復合篩網結構設計、固定裝置優化、標準化作業實施等方面考慮，做到了篩網的設計、安裝、使用、維護全流程管控，涵蓋多項精益方法，值得同行業管理人員借鑒。

7 結束語

在內部骨料線S5×2760-2 型振動篩及VUS450 塔樓2565型振動篩進行經驗復制，使用效果顯著，年節約費用近30 萬元，實現了小改善解決大問題，小粒徑篩網壽命短的頑固性問題得到根治，值得同行業借鑒應用。