趙環(huán)帥，尹德奪，李國英

1中國冶金礦山細(xì)粒篩分機械工程技術(shù)研究中心 河北唐山 063020

2唐山杰斯德科技有限公司 河北唐山 063020

電磁振動高頻振網(wǎng)篩是現(xiàn)代礦物加工工業(yè)中常見的設(shè)備，由于其激振力直接作用于篩網(wǎng)上，功耗低，目前在選礦、選煤、有色、非金屬、建材、化工等領(lǐng)域中發(fā)展較快，廣泛應(yīng)用于各種細(xì)粒物料的干/濕法篩分、分級、脫水、脫泥、隔粗等作業(yè)[1-2]。但目前電磁振動高頻振網(wǎng)篩沒有現(xiàn)行的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，僅有國家煤炭工業(yè)局發(fā)布的煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DZS型電磁振動高頻篩》(MT/T 877—2000)，由于其發(fā)布時間較早，很難滿足現(xiàn)代礦物加工工業(yè)快速發(fā)展的要求。為了滿足企業(yè)的生產(chǎn)需要以及有利于用戶的合理采用，在國家《團體標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》政策指導(dǎo)下，根據(jù)電磁振動高頻振網(wǎng)篩目前的技術(shù)研究成果及現(xiàn)場應(yīng)用經(jīng)驗，編制了整機結(jié)構(gòu)、電磁激振參數(shù)、整機性能、檢驗方法等方面的團體標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)的編制對于填補國內(nèi)電磁振動高頻振網(wǎng)篩標(biāo)準(zhǔn)的空白，推動我國篩分設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步，提高經(jīng)濟效益、社會效益，具有非常重要的現(xiàn)實意義。

1 行業(yè)背景

經(jīng)過多年的發(fā)展，我國篩分設(shè)備技術(shù)水平及可靠性顯著提高，篩分市場產(chǎn)品呈現(xiàn)多樣化，目前規(guī)模化篩分設(shè)備制造企業(yè)大約有 260 多家，主要集中于唐山、鞍山、新鄉(xiāng)、洛陽等地。近些年，在山東、江蘇、江西、安徽、上海等地也相繼出現(xiàn)了一些發(fā)展較快的篩分設(shè)備制造企業(yè)，但布局較為分散。很多國外大型篩分設(shè)備制造企業(yè)直接參與或者采用合資的方式進(jìn)入國內(nèi)市場，對國內(nèi)市場造成了極大沖擊。但目前國內(nèi)外大多數(shù)篩分設(shè)備企業(yè)的產(chǎn)品主要集中于煤炭領(lǐng)域，在選礦、有色、非金屬、建材、化工等領(lǐng)域的應(yīng)用相對較少。

目前，我國能源格局發(fā)生重大調(diào)整，國家將能源的清潔、高效開發(fā)利用作為能源轉(zhuǎn)型發(fā)展的立足點和首要任務(wù)，為各種能源行業(yè)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式、實現(xiàn)清潔高效發(fā)展創(chuàng)造了有利條件?，F(xiàn)代信息技術(shù)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)深度融合發(fā)展，又為能源行業(yè)轉(zhuǎn)換發(fā)展動力、提升競爭力帶來了新的機遇。同時，隨著各種礦產(chǎn)資源的大規(guī)模開采和利用，粗粒嵌布、易磨易選的礦石產(chǎn)量已不能滿足日益增長的需求，而一些細(xì)粒嵌布、難磨難選礦石的開采利用給選礦技術(shù)和設(shè)備提出了更高的要求，特別是對粒度為 150 μm 以下的物料進(jìn)行分級時，傳統(tǒng)篩分設(shè)備分級效率很低。現(xiàn)階段，我國有色金屬礦山的采選綜合回收率只有 60%～70%；就鐵礦山而言，年排出尾礦量幾億噸，平均含鐵約 11%，大量的金屬鐵損失于尾礦中。由于細(xì)粒物料篩分設(shè)備是保證精礦品位及回收率的重要手段，目前的技術(shù)現(xiàn)狀制約了選礦廠的產(chǎn)品質(zhì)量和處理能力，因此細(xì)粒級物料的深度篩分已成為當(dāng)今國內(nèi)外篩分技術(shù)與設(shè)備研究熱點與難點，也是篩分作業(yè)中亟待解決的重大課題。

電磁振動高頻振網(wǎng)篩是目前最常見的細(xì)粒物料篩分設(shè)備之一 (見圖 1)。其主要技術(shù)特點為：①篩箱不動，篩面高頻振動，振動頻率為 50 Hz，振幅為 1～ 2 mm，振動強度達(dá) 8～ 10g；② 采用了隔振及阻尼的協(xié)同效應(yīng)，可有效降低動載荷對基礎(chǔ)的沖擊；③篩機安裝角度可隨時調(diào)節(jié)，適應(yīng)不同物料性質(zhì)及干法和濕法篩分作業(yè)；④ 篩機振動參數(shù)采用計算機調(diào)節(jié)控制，還可設(shè)定間斷瞬時強振參數(shù)以隨時清理篩網(wǎng)，保證篩網(wǎng)不堵；⑤ 分級粒度較小，可達(dá) 0.043～ 3.00 mm[3-4]。與 GPS 高頻振動細(xì)篩、F 系列復(fù)合振動篩及疊層高頻細(xì)篩等同類設(shè)備的技術(shù)對比如表 1 所列。

圖1 電磁振動高頻振網(wǎng)篩的結(jié)構(gòu)示意Fig.1 Structural sketch of electromagnetic high-frequency vibrating screen

2 現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)分析

目前，電磁振動高頻振網(wǎng)篩在國內(nèi)沒有統(tǒng)一明確的國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，僅有國家煤炭工業(yè)局于 2000 年發(fā)布、并于 2001 年實施的煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MT/T 877—2000。該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行時間較久，近二十年來也未對其進(jìn)行相關(guān)修訂，無論整機結(jié)構(gòu)、電磁激振參數(shù)、整機性能、檢驗方法等方面都難以滿足現(xiàn)代礦物加工工業(yè)快速發(fā)展的要求；且各制造單位采用的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參差不齊，對電磁振動高頻振網(wǎng)篩的各種性能影響較大，不利于生產(chǎn)企業(yè)加工制造和用戶的合理選用。

3 制定標(biāo)準(zhǔn)的目的和意義

我國目前已經(jīng)成為最大粗鋼產(chǎn)量國家，黑色金屬礦產(chǎn)資源特點是貧、雜、細(xì)，難磨難選的礦石越來越多，隨著行業(yè)對產(chǎn)品精加工的要求越來越精細(xì)，這就對提供原材料的選礦廠的各個工序提出了更高要求，而選廠最重要、最耗能的工序就是磨礦分級，因此磨礦分級作業(yè)環(huán)節(jié)設(shè)備效率的高低直接影響選廠整體的精礦質(zhì)量和成本。傳統(tǒng)篩分設(shè)備動力源作用于質(zhì)量更大的篩體上，功耗高，作用效果差。而電磁振動高頻振網(wǎng)篩分設(shè)備采用高頻率、低振幅的電磁激振技術(shù)直接作用于篩網(wǎng)上，使篩網(wǎng)達(dá)到一種近共振狀態(tài)，可有效解決傳統(tǒng)篩機功耗大、效率低等技術(shù)問題。但由于現(xiàn)階段沒有關(guān)于電磁振動高頻振網(wǎng)篩整機結(jié)構(gòu)、電磁激振技術(shù)以及整機性能等方面的檢測標(biāo)準(zhǔn)，大多數(shù)小型加工企業(yè)多是仿制，對于設(shè)備整體性能、技術(shù)參數(shù)等能否達(dá)到現(xiàn)場使用要求，檢測監(jiān)督不夠，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)效率低、壽命短等問題。因而亟待建立電磁振動高頻振網(wǎng)篩的團體標(biāo)準(zhǔn)，使電磁振動技術(shù)在冶金礦山領(lǐng)域發(fā)揮最大的潛能。

表1 MVS 電磁振動高頻振網(wǎng)篩與其他同類設(shè)備的對比Tab.1 Comparison of MVS electromagnetic high-frequency vibrating screen and other alike equipments

充分考慮國家冶金礦山用細(xì)粒篩分機械行業(yè)技術(shù)與設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，以冶金行業(yè)對細(xì)粒物料篩分設(shè)備的發(fā)展需要為前提，通過標(biāo)準(zhǔn)化實現(xiàn)電磁振動高頻振網(wǎng)篩的高質(zhì)量發(fā)展，從而展現(xiàn)篩分設(shè)備行業(yè)發(fā)展水平，提高標(biāo)準(zhǔn)的市場適應(yīng)能力。

在參考煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) MT/T 877—2000 的基礎(chǔ)上，結(jié)合電磁振動高頻振網(wǎng)篩的實際發(fā)展水平，對技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了嚴(yán)格要求，增強了生產(chǎn)廠家與冶金礦山企業(yè)的聯(lián)系，使標(biāo)準(zhǔn)更具有針對性和實用性。

電磁振動高頻振網(wǎng)篩團體標(biāo)準(zhǔn)編制主要以問題與需求為導(dǎo)向，切實從冶金礦山行業(yè)的實際需要出發(fā)，詳細(xì)編制冶金礦山行業(yè)用電磁振動高頻振網(wǎng)篩的技術(shù)指標(biāo)。通過制定科學(xué)、合理、全面、可操作的標(biāo)準(zhǔn)，以滿足我國冶金礦山行業(yè)用戶的需求，提高礦山磨礦分級工序的效率，提升礦山企業(yè)的競爭力，有利于推動冶金礦山細(xì)粒篩分機械行業(yè)有序發(fā)展。

4 主要編制內(nèi)容解讀

4.1 術(shù)語和定義

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的術(shù)語和定義包括電磁振動高頻振網(wǎng)篩與振網(wǎng)系統(tǒng)，屬于國內(nèi)外首次提出。

(1) 電磁振動高頻振網(wǎng)篩 由電磁激振器作為振動源，產(chǎn)生電磁力驅(qū)動振網(wǎng)系統(tǒng)高頻擊打篩網(wǎng)，篩箱基本不動的篩分機械。

(2) 振網(wǎng)系統(tǒng) 由振動源驅(qū)動直接激振篩網(wǎng)的振動系統(tǒng)。

4.2 產(chǎn)品分類

(1) 根據(jù)電磁振動高頻振網(wǎng)篩的特點，本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定如下：按工作方式分為干法篩分和濕法篩分；按篩面結(jié)構(gòu)分為單層、雙層或多層篩面；按篩箱層數(shù)分為單層篩或疊層篩。

與 MT/T 877—2000 相比，本標(biāo)準(zhǔn)在篩面結(jié)構(gòu)上增加了多層篩面，篩箱層數(shù)增加了疊層篩；增加了結(jié)構(gòu)部分內(nèi)容，并進(jìn)行了全面的說明，包括給料箱、篩箱、電磁激振器、振網(wǎng)系統(tǒng)、控制柜、接礦槽、漏斗、瓦座減振組合、機架和減振彈簧等部分。干式篩分作業(yè)時，應(yīng)根據(jù)原料特性增加相應(yīng)的密封裝置。

(2) 本標(biāo)準(zhǔn)型號的規(guī)定采用 GB/T 25706 的有關(guān)規(guī)定。明確規(guī)定電磁振動高頻振網(wǎng)篩各項參數(shù)代碼和含義，其代碼規(guī)定為 MVS。與 MT/T 877—2000 相比，本標(biāo)準(zhǔn)不僅增加了篩面尺寸寬度和長度系列，也增加了篩箱層數(shù)、篩面層數(shù)、工作頻率、處理量等。

(3) 本標(biāo)準(zhǔn)以附錄形式列舉了《各型號電磁振動高頻振網(wǎng)篩基本參數(shù)》，給出了篩機的型號、篩面規(guī)格、篩箱層數(shù)、篩面層數(shù)、篩孔尺寸、篩面傾角、振幅、振動頻率、入料粒度、處理量、裝機功率等的詳細(xì)數(shù)據(jù)。與 MT/T 877—2000 相比，篩機型號更多，各參數(shù)等內(nèi)容更全面。MT/T 877—2000 規(guī)定篩面最大寬度為 1.2 m，最大為 2 層，篩孔尺寸最小為 0.1 mm；而本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定篩面的最大寬度為 2.4 m，最大為 4 層，篩孔尺寸為 0.043 mm。本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋篩機型號更多，各參數(shù)更加適應(yīng)未來電磁振動高頻振網(wǎng)篩大型化、大處理量及深度篩分作業(yè)的發(fā)展要求。

4.3 技術(shù)要求

(1) 本標(biāo)準(zhǔn)首次對磁振動高頻振網(wǎng)篩整機性能要求、主要零部件要求提出明確數(shù)據(jù)，對減振彈簧的要求更加嚴(yán)格。標(biāo)準(zhǔn)中，整機性能要求本明確提出了篩面振幅、左右對稱點減振彈簧承壓后的高度差、篩箱傾角偏差、空載噪聲等要求；增加了對主要零部件的材料要求，篩箱側(cè)板、梁、機架材料等主要結(jié)構(gòu)件原材料最小屈服強度；規(guī)定同一電磁振動高頻振網(wǎng)篩減振彈簧組各橡膠彈簧間的邵氏硬度值偏差≤ 4 HA，要求更嚴(yán)格。MT/T 877—2000 對減振彈簧要求是：同一對稱點的彈簧剛度偏差為額定值的±10%。

(2) 增加了安全防護要求。MT/T 877—2000 沒有此部分要求。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電氣設(shè)備應(yīng)符合 G B 5226.1、電線電纜應(yīng)固定、有接地螺栓和接地標(biāo)志以及外露轉(zhuǎn)動件應(yīng)有安全防護罩，可以避免意外情況下造成的人身傷害和經(jīng)濟損失。

(3) 增加了外觀質(zhì)量要求。MT/T 877—2000 沒有此部分要求。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了焊縫外觀要求、涂漆表面應(yīng)符合 GB/T 37400.12 的規(guī)定，可以使設(shè)備使用壽命更有保障。

(4) 本標(biāo)準(zhǔn)增加了成套供貨范圍。MT/T 877—2000 沒有此部分要求。

4.4 試驗方法及檢驗規(guī)則

與 MT/T 877—2000 相比，本標(biāo)準(zhǔn)用表格形式詳細(xì)規(guī)定了檢測項目、檢測標(biāo)準(zhǔn)、檢測工具、檢測方法及參考標(biāo)準(zhǔn) (見表 2)。本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定電磁線圈溫升 ≤20 ℃，要求更加嚴(yán)格，提高了電磁線圈的可靠性，MT/T 877—2000 規(guī)定線圈溫升不得超過 45 ℃，溫度不得超過 80 ℃。本標(biāo)準(zhǔn)增加了需要目視檢測的項目 (篩箱、機架、控制柜接地標(biāo)志) 和外觀。與 MT/T 877—2000 相比，除了一部分相同內(nèi)容，本標(biāo)準(zhǔn)增加了型式檢驗。

表2 電磁振動高頻振網(wǎng)篩的檢驗方法Tab.2 Inspection methods for electromagnetic high-frequency vibrating screen

4.5 標(biāo)志、標(biāo)簽和使用說明書

與 MT/T 877—2000 相比，除了一部分相同內(nèi)容，本標(biāo)準(zhǔn)增加了每臺電磁振動高頻振網(wǎng)篩均應(yīng)在適當(dāng)且明顯的位置固定產(chǎn)品標(biāo)牌。標(biāo)牌應(yīng)符合 GB/T 13306 的規(guī)定，使用說明書應(yīng)符合 GB/T 9969 的規(guī)定，包裝標(biāo)志應(yīng)符合 GB/T 191和 GB/T 6388 的規(guī)定。

4.6 包裝、運輸及貯存

與 MT/T 877—2000 相比，除了一部分相同內(nèi)容，本標(biāo)準(zhǔn)分別對包裝、運輸及貯存提出要求，應(yīng)符合 GB/T 13384 的規(guī)定，并根據(jù)設(shè)備特性和關(guān)鍵部件提出運輸防護、貯存以及復(fù)用要求。

5 結(jié)語

電磁振動高頻振網(wǎng)篩團體標(biāo)準(zhǔn)確立了電磁振動高頻振網(wǎng)篩的結(jié)構(gòu)、型號、技術(shù)參數(shù)、技術(shù)要求以及檢驗規(guī)則等，適用于電磁振動高頻振網(wǎng)篩的生產(chǎn)和質(zhì)量管控，且對用戶的采購具有科學(xué)指導(dǎo)意義。本標(biāo)準(zhǔn)的實施，順應(yīng)了我國冶金礦山細(xì)粒物料篩分行業(yè)“細(xì)篩再磨新工藝”由高速度發(fā)展向高質(zhì)量發(fā)展的整體趨勢。隨著礦山資源的枯竭，有用礦物難磨難選日益增多，細(xì)粒篩分裝備重要性日趨凸顯，電磁振動高頻振網(wǎng)篩將對冶金礦山行業(yè)的發(fā)展提供有力支撐，使生產(chǎn)企業(yè)和用戶清晰了解電磁振動高頻振網(wǎng)篩的各參數(shù)指標(biāo)，引導(dǎo)雙方形成合力，推動電磁振動高頻振網(wǎng)篩產(chǎn)品質(zhì)量的提升，促進(jìn)我國綠色智慧礦山行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。同時，該標(biāo)準(zhǔn)將填補國內(nèi)電磁振動高頻振網(wǎng)篩相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的空白，對推動我國篩分設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步、提高經(jīng)濟效益和社會效益，具有非常重要的現(xiàn)實意義。