105m2烧结机整粒筛分系统优化

王学军，张发忠，王绍杰

(山东钢铁莱芜分公司炼铁厂，山东 莱芜 271104)

山东钢铁莱芜分公司炼铁厂老区原有两条成品整粒线和一条供矿线用于两台105m2烧结机生产。3#105m2烧结机建成投产时，由于受地理限制，不能新建第三条成品整粒生产工艺线，只能利用原有两条成品整粒生产工艺线，形成了少一条成品整粒生产线且无备用线的现状。为此，需要对成品整粒生产线和供矿线进行优化、设备改造等，提高原有2条成品整粒工艺线的筛分整粒加工能力和筛分效率，提高烧结矿产质量。

1 筛分系统工艺优化及设备改造

1.1 原有振动筛运行情况

成品整粒线原有6台直线振动筛，分别布置在一次筛分室、二次筛分室、三次筛分室。每个筛分室安装2台振动筛，相邻筛分室的振动筛之间由皮带机相连，构成2条筛分整粒生产线，承担着烧结机年产240万t烧结矿的筛分整粒任务。

一筛、二筛、三筛的具体技术参数:①型号:SLZS－2575;②筛面尺寸:2.5 ×7.5m2;③分级粒度:一筛为20mm，二筛为10mm，三筛为5mm;④筛面倾角10°;⑤配用动力:2×22Kw;⑥筛板:铸造筛板，筛孔长方形。

1.2 冷矿筛分存在的问题

随着烧结矿产量和质量要求的提高，成品整粒系统，尤其是二筛、三筛所采用的直线振动筛，筛分效率低等问题，对生产的制约越来越大，主要问题如下:

(1)筛孔易堵塞，筛分效率低，筛分指数高。直线振动筛使用一段时间后，筛孔易被临界粒径的颗粒栓塞堵死，随着筛孔的堵塞，筛子的筛分效率急剧下降，尤其是二筛、三筛筛孔较小，堵塞现象更为严重，实测筛分效率仅为40%左右。造成＜5mm筛分指数长期高于10%，大大高于同行业相同指标，不利于高炉冶炼。

(2)筛体笨重，筛体、筛板维修更换用时长。直线振动筛筛体外形尺寸大，筛体重量15t，筛面的有效利用面积却不大，利用系数低，筛板更换困难，不利于设备检修。更换筛体需要72h及大量的准备时间，筛子内共65块筛板，更换一块筛 板既需用0.5h。检修时，占用大量的人力和时间。

(3)运行成本高。由于该种振动筛外形庞大，造成传动电机功率大，电耗高，运行成本高。筛子激振器轴承易损坏，维修费用高。

原105m2烧结成品整粒生产工艺线，分级粒度5－10mm的三筛和分级粒度10－20mm的二筛，均采用筛分效率较低的直线振动筛，因此，改造势在必行。

1.3 悬臂弹性筛网振动筛与直线振动筛的机理比较

鉴于原老式振动筛存在着以上的缺点，要想彻底解决筛分效率低的问题，必须对新筛分设备的筛分机理进行新的探索，以便开发引进适合烧结整粒生产工艺，有利于筛分效率的提高，更加科学的新型振动筛。

在充分调查研究国内外筛分设备的基础上，结合烧结生产工艺及烧结矿的物料特点，开发引进适合烧结整粒生产工艺系统的烧结用高效悬臂弹性筛网振动筛，先在三次筛分上进行优化应用。

(1)筛孔形式的区别。原直线振动筛筛孔为长方形，固定不变，烧结矿中的临界粒径颗粒在运动中受其他物料挤压和自身不规则形状的影响，堵塞筛孔后无法通过自身振动清除，使筛子有效筛分面积下降。新型悬臂弹性筛网振动筛的棒条为圆柱型，一端固定，一端悬空，本身厚度小，不易堵塞。在工作状态时，棒条间隙在一定范围内处于弹性动态变化之中，临界粒径颗粒即使堵塞，也可在振动过程中自行滑到底端脱落。堵塞筛孔现象从根本上解决，从而提高了筛分效率。

(2)物料运动方式的区别。原直线振动筛是一个整体平面，激振器振动方向与筛面垂直，物料在筛面上受激振器作用，同步起落，平行前移，这样料层的中上部颗粒接触筛面的机会较少。新型悬臂弹性筛网振动筛根据簸箕分料原理，将筛面设计为许多小簸箕，呈阶梯状分布，使物料从每一个小簸箕振幅小的首端入，到振幅大的末端出。这样能使物料受到不同步振动和抛掷作用，疏松物料层，使物料充分接触筛面。

1.4 三次筛分工艺优化改造

(1)三筛筛体工艺结构设计。三筛是负责筛分5mm粒级的振动筛，由于其筛分颗粒小，筛缝小，一面筛网不能充分筛净小于5mm的返矿，因此，三筛设计为两层筛网。筛网的结构是在一根矩形横梁上固定一组悬臂棒条弹性网面。在棒条前端的下面，安装了棒条振打装置，起自动清理筛缝的作用，从而避免了临界粒径颗粒栓塞筛缝的现象。三筛所采用的悬臂弹性筛网振动筛技术参数如表1所示。

表1 二筛、三筛悬臂弹性筛网振动筛技术参数

(2)筛体安装。利用烧结机停产检修机会，对三筛进行现场适应性改造实验，拆除原有1台直线振动筛，在原位置上安装2台并列的悬臂弹性筛网振动筛。经过一段时间的试用取得明显效果后，在另一台三筛上推广使用。先后共拆除2台直线振动筛，安装4台悬臂弹性筛网振动。

(3)进料漏斗改造。因为两台筛子并列在一起工作，根据烧结矿的工艺性能，将传统式进料漏斗设计成料仓式，实现料磨料，减轻漏斗磨损速度。为防止进料口在2台筛子上分料不均，在进料口安装分料板使烧结矿进入筛子后在布料区域布料均匀，筛网能够最大限度的充分均匀利用。

1.5 二次筛分工艺优化改造

借鉴三筛悬臂弹性筛网振动筛改造的成功经验，通过现场调查，取样试验，并充分考虑到烧结矿的物料特点及生产工艺，推广应用适合筛分烧结矿粒级为10－20mm的悬臂弹性筛网振动筛。

(1)二筛筛体工艺结构改造。由于二筛和三筛筛分粒级不同，因此振动筛的结构设计也有差别。二筛筛分粒级较粗，颗粒筛分粒级为10mm，二筛设计为单层悬臂弹性筛网。其结构为:在一根矩形梁上固定一组悬臂棒条弹性筛网，其首端固定在横梁上，末端悬臂为自由端。二筛所采用的悬臂弹性筛网振动筛技术参数如表1所示。

(2)筛体安装。利用烧结机停产检修机会，对二筛进行现场安装。先后共拆除2台直线振动筛，安装4台悬臂弹性筛网振动筛。

3)进料漏斗改造。采用三筛进料可分料料仓式漏斗，易于筛子的分料和布料，易于提高筛分效率，安装形式与三筛相同。

1.6 对一筛进行提效加固改造

随着烧结矿粗矿产量的大幅增加，一筛筛体腹板局部裂纹时有发生，激振器频繁坏损，筛底和筛下漏斗经常磨透漏料、筛分效果差等问题显现。

为此，对筛体筋板进行加固，对支撑梁进行了保护性加固;对直线振动筛激振器进行换型改造，轴承选用质量较好的瓦房店轴承厂新产品;改造进料漏斗为倾斜喇叭结构，使筛板上的布料更为均匀;在筛底和筛下漏斗安装耐磨衬板并定期更换，防止磨损漏料;对筛板筛孔进行去毛刺处理，防止筛孔堵塞。

2 实施效果

根据项目的不同，改造时间分别安排在年修、大中修、日常定修中完成。通过对一筛进行提效加固改造，筛体强度达到了要求，使激振器使用寿命延长，筛板上的布料更为均匀，筛分效率提高。实践出适合烧结整粒系统的悬臂弹性筛网振动筛，成功应用于二筛、三筛，其主要优点有:(1)结构简单合理，重量轻;(2)耗电量低，筛分效率高，不易堵塞筛网;(3)易维修，筛体筛网更换方便;(4)筛子整体密封性好。通过改造，小于5mm筛分指数由长期高于10%，降低到5%以下。

改造后整粒筛分效率提高，筛分能力加大，由原来满足两台烧结机的筛分整粒，系统优化改造后，能够满足三台烧结机的筛分整粒工艺要求。

3 结语

通过进行工艺技术改造，在烧结成品整粒生产上，形成了一整套方案，用以实现3×105m2烧结机烧结矿的筛分整粒工作，提高原有两条成品整粒工艺线的筛分整粒加工能力和筛分效率，提高烧结矿产质量，在一定程度上解决了制约生产实际的多项问题，取得了较大的经济效益和社会效益。