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(青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司,青海 格爾木 816000)
青海鹽湖工業(yè)股份有限公司化工分公司化肥廠使用的HYS系列化肥篩由鞍山市重型礦山機(jī)器廠提供。其工作原理是,利用安裝在篩箱側(cè)板上的一組振動器作為振源,篩箱的篩網(wǎng)與托篩網(wǎng)之間有可以自由振動的小橡膠球,當(dāng)物料進(jìn)入篩網(wǎng)后同篩箱一起形成參振質(zhì)量,在減震彈簧支撐下構(gòu)成整個振動系統(tǒng)。振動器的軸上裝有對稱且相等質(zhì)量的偏心塊,在軸承支撐下,電機(jī)傳動裝置傳過來的動力,使振動器的對稱偏心塊旋轉(zhuǎn),促使整個參振系統(tǒng)周期性往復(fù)振動,振動橡膠小球產(chǎn)生二次振動,不斷敲打篩網(wǎng),改善了粘濕物料的透篩性,提高了篩機(jī)的篩分效率。振動軌跡為圓形。
振動篩原設(shè)計是將造粒系統(tǒng)生產(chǎn)出的合格尿素及開停車時產(chǎn)生的不合格的暫時存放在散裝庫的含有部分塊狀尿素的產(chǎn)品進(jìn)行篩分,分離出粒度合格的產(chǎn)品。并將塊料分離后從塊料口排放至破碎機(jī)進(jìn)行破碎,破碎完的物料與篩下的合格物料匯合后,通過一條長270 393 mm,寬800 mm的皮帶送至成品包裝間,從而得到粒度為0.85~2.8 mm的尿素產(chǎn)品。自運(yùn)行以來,振動篩達(dá)不到預(yù)期的效果,產(chǎn)品含有大量粉塵,粒度不合格,從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。主要存在以下幾個問題。
振動篩設(shè)計及運(yùn)行參數(shù)見表1,通過對比可以發(fā)現(xiàn),振幅及噪音等實(shí)際運(yùn)行值比設(shè)計值高。現(xiàn)場監(jiān)測還發(fā)現(xiàn),其基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)振動大,安裝振動篩的樓層樓面產(chǎn)生共振現(xiàn)象,樓板出現(xiàn)裂紋。這嚴(yán)重影響基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全,迫使長時間將其停止。如果繼續(xù)運(yùn)行,將影響設(shè)備及建筑結(jié)構(gòu)的安全使用及其使用壽命。
表1 振動篩設(shè)計及運(yùn)行參數(shù)表
造粒系統(tǒng)生產(chǎn)出的成品尿素中只含有2%左右的粉塵,量比較少;但是通過振動篩后,包裝的成品中的粉塵量進(jìn)一步增加,見表2,其含量增加了3倍多,合格成品粒度≤90%,嚴(yán)重影響了產(chǎn)品質(zhì)量。
表2 成品尿素經(jīng)過振動篩前后的平均成分 %
注:過篩前后均無塊狀物,成品尿素顏色均為白色或淺色。
我車間針對上述問題召開專題會,進(jìn)行分析和總結(jié),認(rèn)為主要是以下幾個方面的因素造成的。
(1)振動篩在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動頻率及噪聲值比設(shè)計值高。主要是振動總成中4塊主偏心塊和2塊副偏心塊質(zhì)量較重,振動篩在運(yùn)行過程中發(fā)生參振,引發(fā)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)振動,進(jìn)而發(fā)生共振。
(2)原設(shè)計振動篩只能篩粒度大的物料,并非將成品中粉塵物料篩除,即成品中的尿素粉塵并不能去除。
(3)振動篩篩下的物料直接落入破碎機(jī),破碎機(jī)運(yùn)行時易造成尿素粒子破碎;同時,篩網(wǎng)中橡膠小球產(chǎn)生二次振動,也易造成與其直接接觸的部分成品尿素粒子破碎,產(chǎn)生大量的粉塵,造成產(chǎn)品中粉塵含量增大,導(dǎo)致產(chǎn)品粒度合格率下降。
據(jù)尿素成品中水分、無結(jié)塊、粉塵含量(見表2中過篩前數(shù)據(jù))等特性,結(jié)合產(chǎn)品輸送工藝流程及振動篩的工作原理,決定在振動篩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及安裝尺寸不變的情況下,將振動篩由原來篩塊料的方式改為篩粉料的方式,具體從以下幾個方面進(jìn)行調(diào)整。
(1)將原破碎機(jī)安裝位置由原振動篩塊料下料口改至尿素散裝庫出庫皮帶下料口。
(2)據(jù)成品尿素通過不銹鋼篩網(wǎng)較通過編織篩網(wǎng)時具有的耐磨、耐腐蝕、通過率高(相較于其他材質(zhì)的篩網(wǎng))及更換率低、易卸裝等特點(diǎn),將編織篩網(wǎng)改換成不銹鋼篩網(wǎng)(00Cr18Ni9),并將振動篩篩孔由3×3 mm縮小至0.8×0.8 mm。
(3)原下塊料口物料由直接進(jìn)入破碎機(jī)改為直接進(jìn)入皮帶。在原有溜槽的基礎(chǔ)上,將原成品下料口改為粉料出口,溜槽由垂直排料改為往左側(cè)或往右側(cè)排料。溜槽初步設(shè)計制作成長方形,為防止粉料與溜槽接觸而產(chǎn)生粘接堵塞(影響排料),在溜槽的4個工作面上各安裝1臺振打電機(jī),并且在溜槽的4個工作面上安裝表面光滑耐腐蝕的高分子板,物料能更好地流通而不會與溜槽表面粘接,也可以降低物料對溜槽的腐蝕。
(4)與設(shè)備廠家進(jìn)行溝通,經(jīng)過設(shè)備廠家技術(shù)人員計算后,建議將振動篩兩端的副偏心塊去除;并將振動總成(見圖1)內(nèi)4塊主偏心塊由42 mm車到27 mm厚(見圖2),安裝時只安裝內(nèi)側(cè)2塊主偏心塊,外側(cè)兩端的主偏心塊去除,換成定位軸套(見圖3)對軸進(jìn)行固定。同時,將振動篩中的橡膠小球去除2/3。
圖1 振動篩振動總成示意圖
1—萬向傳動軸;2—萬向軸罩;3—激振器罩;4—座圈;5—軸承座;6—軸承;7—皮帶輪;8—擋套;9—副偏心塊;10—主偏心塊;11—軸;12—隔離環(huán);13—擋環(huán);14—軸承蓋;15—迷宮環(huán);16—軸端壓蓋;17—萬向軸座
圖2 主偏心塊改造示意圖
2014年5月,我車間利用大修時間按照擬
圖3 振動篩振動總成軸套示意圖
定的方案對振動篩改造完畢,開機(jī)試驗(yàn)后,成品尿素中粉塵幾乎全部除去,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到了優(yōu)級品(粒度≥93%;見表3),符合國家標(biāo)準(zhǔn)(GB2440-2001)中的農(nóng)用尿素產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。本次改造共花費(fèi)8萬元。改造后,產(chǎn)品質(zhì)量得到大幅度地提升,為提高產(chǎn)品市場占有率及獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益夯實(shí)了基礎(chǔ)。改造后,振動篩振幅1.95~2.3 mm、振動頻率9~9.5 Hz,負(fù)荷噪音55~60 dB(A),篩孔尺寸0.8×0.8 mm;其振動頻率較改造前的運(yùn)行值降低3/4以上、較設(shè)計值降低近1/2,噪音僅為改造前運(yùn)行值的1/2、比設(shè)計值還低,振幅也低于改造前的運(yùn)行值及設(shè)計值。振動篩的參振消除了,保證了設(shè)備及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行。
表3 振動篩改造后成品尿素平均成分 %
通過對尿素成品中粉塵含量高及振動篩產(chǎn)生參振的原因進(jìn)行分析,找出原因,并提出改進(jìn)措施。現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,此次改造非常成功。這為我公司能生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品提供了有力的保證,同時也為公司能獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益及提高產(chǎn)品市場占有率提供了堅強(qiáng)的后盾。