岳興宇

（鐵法煤業(yè)集團鐵強環(huán)保材料股份有限公司，遼寧 調(diào)兵山 112700）

1 緣起

鐵法煤業(yè)集團鐵強環(huán)保材料股份有限公司（以下簡稱鐵強環(huán)保公司）隸屬于鐵法能源公司，位于遼寧省鐵嶺市調(diào)兵山市。為充分利用鐵法礦區(qū)煤矸石資源，先后建成4 座現(xiàn)代化煤矸石制磚廠，其中大興磚廠坐落在鐵法煤業(yè)集團大興煤礦東側(cè)，與傳統(tǒng)紅磚不同的是，該廠全部生產(chǎn)空心磚，設(shè)計年產(chǎn)1.6 億萬塊折標磚，是一個自動化程度較高的環(huán)保型企業(yè)，生產(chǎn)的空心磚具有強度高、耐火、抗風(fēng)化、抗凍性能強的特點，深受廣大用戶的青睞。隨著國內(nèi)房地產(chǎn)市場的快速發(fā)展，煤矸石空心磚供不應(yīng)求，在增加產(chǎn)量的同時，作為生產(chǎn)第一步的煤矸石初選效率也需提高。

因煤矸石大小不一，鐵強環(huán)保公司大興磚廠初選煤矸石采用人工篩選，首先在板式給料機上方制作一個鋼制料斗，在鋼制料斗上方使用16 號工字鋼制作2.1 m×1.9 m 的篦子板，中間橫豎間距均為200 mm。矸石上料時，使用鏟車將煤矸石倒至篦子板上方后，由兩名工人用撬棍、鍬或鎬等工具將直徑小于200 mm 的煤矸石逐漸透到料斗內(nèi)，再經(jīng)板式給料機向錘石破碎機均勻喂料，實現(xiàn)煤矸石原料的破碎過程。人工將直徑大于200 mm 的大塊煤矸石搬運清走，積累一定數(shù)量后，使用鏟車再清運至廢矸石堆處。整個工作過程中，工人勞動強度非常大，煤矸石供應(yīng)效率非常低，錘式破碎機因無料經(jīng)?？者\轉(zhuǎn)，造成電能浪費。其次，透料過程中有被滑落的大塊煤矸石砸傷的重大安全隱患，磕手碰腳事件時有發(fā)生。針對以上問題，鐵強環(huán)保公司大興磚廠研究決定自制一臺滾軸篩，由廠內(nèi)技術(shù)人員繪制圖紙，采購鋼材、軸承等材料，利用3 個多月的時間自制加工了軸承瓦盒座、滾軸篩片、箱體等部件，利用廠內(nèi)閑置的電機、減速機，于2017 年9 月將自制滾軸篩在生產(chǎn)線上安裝完畢并投入使用。

2 滾軸篩結(jié)構(gòu)及工作原理

自制的滾軸篩分上、下級，上級是鋼制儲料斗，下級是動力篩分系統(tǒng)。上級儲料斗的殼體使用厚度6 mm 錳鋼板焊接而成，呈漏斗形，便于鏟車上料。同時使用錘式破碎機淘汰的廢舊襯板焊接在儲料斗內(nèi)壁，增加儲料斗耐磨壽命。下級動力篩分系統(tǒng)中，動力系統(tǒng)采用電機加二級圓柱齒輪減速器的驅(qū)動方式，電機和減速器安裝在鏟車上料的另一側(cè)，水平布置，篩分系統(tǒng)中篩軸平行排列，同步轉(zhuǎn)動推動物料向一個方向移動，逐漸將大塊矸石篩出，完成整個煤矸石篩分工作[1-3]。考慮到篩分期間有大塊煤矸石卡住的情況，為保護動力系統(tǒng)和傳動系統(tǒng)不被損壞，使用廢舊皮帶自制十字聯(lián)軸器進行軟連接，使用三角帶將相鄰兩根篩軸進行軟連接，具體工作原理是工人啟動設(shè)備電源按鈕，電機轉(zhuǎn)動，通過十字聯(lián)軸器聯(lián)接減速機高速軸，經(jīng)減速機減速后，從減速機低速軸通過帶輪和三角帶聯(lián)接到瓦盒座Ⅰ軸處，瓦盒座上4根滾軸平行排列，每兩根滾軸間由三角帶連接，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ軸為從動軸（下頁圖1），每根滾軸上有5 個滾軸篩片（下頁圖2），相鄰兩根滾軸間的滾軸篩片交錯排列，不同滾軸上的相鄰滾軸篩片的縱向間隙為160mm，橫向間隙為200 mm，此種尺寸設(shè)計可用來保證大于該尺寸的大塊物料順利篩出，直徑符合要求的物料落入板式給料機用于生產(chǎn)，不符合要求的大塊物料被滾軸篩篩出，積累一定數(shù)量后用鏟車清走。

圖1 傳動系統(tǒng)圖（單位：mm）

圖2 滾軸篩片圖（單位：mm）

3 滾軸篩使用注意事項

1）定期對滾軸篩各緊固件進行檢查，如果有松動應(yīng)及時緊固，對破損的角帶及時更換。

2）每10 d 對減速機進行檢查注油，保證設(shè)備的平穩(wěn)運行。

3）設(shè)備啟動前，必須打開安全信號，確認人員處于安全位置后，方可開機。

4）設(shè)備啟動時必須先開啟滾軸篩，人員撤至安全位置后，再由鏟車進行上料；停機之前，鏟車先停止上料，待料倉內(nèi)物料轉(zhuǎn)空后停機。

5）設(shè)備運轉(zhuǎn)時，滾軸篩出料口正前方5 m 內(nèi)嚴禁站人，以免被蹦出的石塊砸傷。

6）鏟車上料時，與滾軸篩料斗保持約0.5 m 的距離，以免撞壞儲料斗。倒料時，將鏟斗內(nèi)的物料分3 次進行傾倒，以免一次性料量過大造成設(shè)備跳停。

7）清理下料口、檢查檢修及處理故障時，必須在配電柜處切斷設(shè)備主電源，并掛牌加鎖、設(shè)專人監(jiān)護，嚴格執(zhí)行自停、自檢、自送電原則，嚴禁單人進行檢修及清理工作。

4 運行情況

自制滾軸篩使用至今，設(shè)備運行平穩(wěn)，操作簡單，整機未出現(xiàn)較大故障。滾軸上的滾軸篩片使用廢舊的耐磨襯板自制加工，十分耐用。如果需更換，需拆下防護罩，卸下一側(cè)帶輪，抽出對應(yīng)滾軸，將滾軸篩片插入后重新安裝滾軸和帶輪即可。此外，為提高員工工作的安全系數(shù)和設(shè)備標準化程度，在上料口處搭設(shè)平臺并安設(shè)護欄，并制作多個防護罩，將各滾軸和三角帶罩住，不留安全隱患；同時對滾軸篩各部件噴涂防銹漆，一是進行了美化，二是延緩了設(shè)備的銹蝕速度。

5 效益分析

5.1 材料費

整機制作過程耗時約3 個月，除三角帶、軸承等部件采購?fù)?，其余部件均是廠內(nèi)現(xiàn)有材料的利用，如廢舊鐵板、廢舊襯板、閑置的電機和減速機等，節(jié)約各項材料采購資金總計約10 萬元。

5.2 人工費

通過使用了滾軸篩，工人勞動強度大大降低，提高了安全系數(shù)，人工費用有所減少。原來原料車間篩選煤矸石需2 名工人，現(xiàn)只需1 名工人操作滾軸篩設(shè)備，減少了1 人，按每人每月3 000 元工資計算，每年降低人工費：1 人×3 000 元×10 個月=3 萬元。

5.3 產(chǎn)量

根據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計，鏟車鏟斗容積3 m3，人工透一鏟煤矸石約需用時20 min，滾軸篩篩選一鏟煤矸石平均需10 min，磚廠按每年生產(chǎn)300 d，鏟車每班上料約3 h，折標磚尺寸0.24 m×0.115 m×0.053 m，每塊折標磚凈利潤0.05 元計算如下：

每年人工透料：300 d×3 h×60 min/h×3 m3/20 min=8 100 m3；

滾軸篩篩料：300 d×3 h×60 min/h×3 m3/10 min=16 200 m3；

標磚體積：0.24m×0.115m×0.053m=0.0014628m3；

每年增加產(chǎn)量為：（16200m3-8100m3）/0.001 462 8 m3=553.73 萬塊；

每年增加收入：553.73 萬塊×0.05 元/塊=27.69萬元。

5.4 電耗

滾軸篩電機功率為22 kW，平均每天工作8 h，為節(jié)約成本，鐵強環(huán)保公司大興磚廠執(zhí)行“躲峰填谷”用電制度，原料車間在夜間谷時用電，電價約為0.4 元/kW·h，全年耗電費：22 kW×0.4 元/kW·h×8 h×300 d=2.11 萬元。

5.5 效益比較

每年增效：27.69 萬元+3 萬元-2.11 萬元=28.58萬元，通過效益分析可以看出，自制滾軸篩對煤矸石的篩選工藝改造后，是十分必要和成功的。

6 結(jié)語

通過這次自制滾軸篩，一方面減少了鐵強環(huán)保公司大興磚廠工人的勞動強度，提高了安全系數(shù)；另一方面提高了煤矸石原料的供應(yīng)效率，進而提高了產(chǎn)量，創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟效益。該滾軸篩的自制加工，為鐵強環(huán)保公司其他磚廠和鐵法能源公司各生產(chǎn)礦井積累了寶貴的經(jīng)驗，為進一步篩分煤矸石和篩選煤提供了技術(shù)支持。科技是第一生產(chǎn)力，只有不斷提高技術(shù)水平，提高自動化程度，才能將員工從繁重的體力勞動中解放出來，才能給員工創(chuàng)造一個溫馨和諧的生產(chǎn)環(huán)境。