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        紫金山金銅礦金礦第三選礦廠運(yùn)輸車間1號(hào)輸送帶頭部條篩的優(yōu)化設(shè)計(jì)

        2016-10-13 23:47:51盧夏明
        關(guān)鍵詞:優(yōu)化設(shè)計(jì)安全成本

        盧夏明

        摘 要:文章介紹了條篩損耗形成原因,分析影響條篩更換的因素,提出降低成本和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

        關(guān)鍵詞:條篩;成本;勞動(dòng)強(qiáng)度;安全;優(yōu)化設(shè)計(jì)

        中圖分類號(hào):TD85411 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-8937(2016)24-0009-02

        紫金山金銅礦第三選礦廠運(yùn)輸車間的1號(hào)輸送帶頭部條篩,在更換時(shí)需用50 t汽車吊車,5個(gè)機(jī)修工人,一天也就只能更換四條左右,勞動(dòng)強(qiáng)度大,工作效率低,條篩起重高度達(dá)22 m,底下有雙層振動(dòng)篩、分級(jí)機(jī)等設(shè)備也在檢修,存在交叉作業(yè),吊裝時(shí)影響到其他設(shè)備的正常檢修工作,安全性差。條篩只能過礦90萬噸,更換頻繁,而條篩是運(yùn)輸車間的咽喉,一旦停下檢修,整個(gè)車間就停止運(yùn)礦,直接影響生產(chǎn),因此,對(duì)條篩的優(yōu)化設(shè)計(jì),延長(zhǎng)使用壽命,降低成本,減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度,提高檢修安全性,就顯得尤為重要。

        1 條篩概況

        1.1 條篩形狀

        條篩形狀,如圖1所示。

        1.2 條篩重量

        1.8 t/條。

        1.3 條篩位置

        處在1#輸送帶頭部和雙層振動(dòng)篩之間,與水平成45 °夾角。

        1.4 條篩作用

        1#輸送帶運(yùn)出來的礦石經(jīng)過條篩篩分,篩上粗礦石進(jìn)入粗礦倉,篩下較細(xì)礦石進(jìn)入雙層振動(dòng)篩,然后進(jìn)入粉礦倉。

        2 條篩更換步驟

        ①卸掉四方頭固定螺栓。

        ②用50 t汽車吊整根吊到—22 m地面。

        ③用50 t汽車吊吊裝新條篩就位固定。

        3 條篩損耗成因分析

        3.1 損耗形成

        紫金山金銅礦第三選礦廠運(yùn)輸車間的1#輸送帶運(yùn)送的是含金固體廢棄物,不破碎洗礦入堆的原礦石,因而礦石里面夾雜大量的粒度小于0.8 m的大塊石,這些大塊石在高度距離條篩約2.5 m,加上2 m/s帶速勢(shì)能,直接沖擊條篩,造成條篩快速磨損,損耗截面積140 cm3。如圖2所示。

        3.2 條篩快速磨損位置

        快速磨損位置即主要受礦位置在距離條篩頭部800~

        2 300 mm之間(長(zhǎng)度1 500 mm),其它部位因與礦石大部分時(shí)間是滑動(dòng)摩察,實(shí)際磨損速度是它的1/2。

        4 優(yōu)化設(shè)計(jì)思路

        4.1 材料利用最大化,成本最小化

        由于條篩磨損主要在距離頭部800~2 300 mm之間(長(zhǎng)度

        1 500 mm),其它部位實(shí)際磨損速度是它的1/2,因此,條篩做鑲嵌襯板形式處理,平時(shí)只更換襯板,不動(dòng)骨架。

        4.2 更換簡(jiǎn)單化

        由于50 t汽車吊要承接整個(gè)金銅礦的起吊任務(wù),工作繁忙,吊裝條篩時(shí)經(jīng)常與其他選廠的吊裝相沖突,因此,更換條篩應(yīng)取消50 t大吊車,采用1 t手拉葫蘆即可。

        4.3 勞動(dòng)強(qiáng)度最小化

        由于條篩需整根吊離更換,重量達(dá)1.8 t,工人在拆除和新條篩就位時(shí),勞動(dòng)強(qiáng)度大,并且,條篩更換都安排在車間設(shè)備檢修期間,檢修人員相對(duì)較緊,因此,更換條篩應(yīng)只更換被磨損部件,無需整條更換,以減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度為原則。

        4.4 更換時(shí)間最短化

        檢修時(shí)間應(yīng)盡量短,這樣生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng),運(yùn)輸?shù)V量多,完成計(jì)劃任務(wù)較有保障。

        4.5 檢修安全化

        吊裝材料越輕越安全。

        因此優(yōu)化設(shè)計(jì)的條篩應(yīng)是鑲嵌襯板式,平時(shí)檢修只更換襯板。

        5 新條篩大樣圖

        新條篩大樣圖,如圖3所示。

        6 新條篩的更換步驟

        ①卸掉固定襯板的四方頭螺栓

        ②用榔頭敲擊襯板兩側(cè)底部,使襯板松動(dòng),然后取出。

        ③或用氣割從襯板中間已磨損部位割開,分成兩片,然后取出。

        ④新襯板采用人工抬到1#輸送帶頭部,然后利用1 t手拉葫蘆通過吊耳安裝在條篩骨架上,加上四方頭螺栓旋緊即可。

        7 新條篩的強(qiáng)度計(jì)算

        新條篩強(qiáng)度計(jì)算圖,如圖4所示。

        新條篩結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)支梁,如圖A點(diǎn)強(qiáng)度能否滿足要求是關(guān)鍵。

        根據(jù)工藝流程,條篩主要承受下拋物料沖擊載荷。

        已知:最大物料塊體≤800 mm×800 mm×800 mm

        比重:2.3 t/m3 G=1 177.6 kg

        皮帶下拋物料線速度為2m/s

        物料下降高度為h=2.5 m

        故:條篩相當(dāng)于承受G=1 177.6 kg物料從3.5米高處自由落下所產(chǎn)生的沖擊載荷

        在G作用下跨中A點(diǎn)的彎矩:

        Mj=G×l/4=1 177.6 kg×3.6 m /4=1 059.84 kg.m

        A點(diǎn)最大正應(yīng)力計(jì)算:

        Δj=G/(120×220)=0.08 712

        動(dòng)載系數(shù):

        Kd=28.364

        A點(diǎn)最大正應(yīng)力:

        δj=1.059

        A點(diǎn)最大沖擊應(yīng)力:

        Δd=Kd×δj=30.0 375 kg.f/mm2

        查GB1591-79 16 Mn強(qiáng)度級(jí)別≥35 kg.f/mm2。

        因?yàn)棣<35 kg.f/mm2

        所以新條篩結(jié)構(gòu)能滿足強(qiáng)度要求。

        8 新舊條篩每年消耗費(fèi)用對(duì)比(按處理原礦石1200

        萬t/a計(jì)算)

        都按過礦90萬t更換周期,年更換13次計(jì)算,舊條篩每次檢修更換兩條,年更換26條;新條篩每次檢修更換快速磨損部位的襯板6塊,年更換78塊,其它部位年更換56塊,共134塊(襯板平均110 kg/塊)。見表1。

        上表說明,產(chǎn)生直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)25萬元,縮短了檢修時(shí)間,提高了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率。

        9 結(jié) 語

        條篩優(yōu)化設(shè)計(jì)后年節(jié)約25萬元,效益顯著。條篩適用范圍廣泛,如能在紫金礦業(yè)集團(tuán)公司各下屬企業(yè)得到普遍應(yīng)用,那將顯示出巨大效益。但此優(yōu)化只是在設(shè)計(jì)階段,并未在生產(chǎn)中應(yīng)用,還需在實(shí)踐中總結(jié)、補(bǔ)充完善,進(jìn)行再優(yōu)化,以便達(dá)到實(shí)際的理想效果。

        參考文獻(xiàn):

        [1] 李瑞祥.紫金山金礦露天采場(chǎng)開拓運(yùn)輸系統(tǒng)優(yōu)化及改進(jìn)[J].黃金,

        2005,26(7):24,25-26.

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