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新型环保悬臂棒条筛在烧结整粒系统中的应用

王昭君

(安徽马钢工程技术有限公司，马鞍山 243000)

摘 要：介绍了悬臂棒条筛的发展过程，以及在烧结整粒系统中的应用。通过对筛子本体的不断改进，降低了整机重量、电耗及除尘所需风量，提高了筛分效率。利用新型环保悬臂棒条筛体积小、重量轻、处理能力大的优势，将三次筛分设备立体布置在一个筛分楼内，缩小了占地面积，节约了基建投资。

关 键 词：烧结整粒；悬臂棒条筛；环保节能；筛分效率

0 前言

随着高炉的现代化、大型化和节能需要，对烧结矿的质量要求也越来越高。烧结矿的整粒可以减少烧结矿粉末、改善烧结矿粒度组成，有利于强化高炉冶炼，还可以分出适宜粒级的铺底料，强化烧结生产过程。

目前在炼铁厂高炉槽下烧结矿筛分中，悬臂棒条筛发挥了重要的作用，有效地解决了物料堵塞筛孔的问题，筛分效率可以达到80％以上，并且克服了梳齿筛(随着使用时间的延续)筛孔被磨大而造成返矿率超标的问题。在烧结厂的整粒系统中，以往常采用固定或振动形式的重型筛，占地面积大、能耗高、筛板寿命短。随着筛分技术的发展，悬臂棒条筛也开始用于烧结矿整粒系统，以其体积小、重量轻、处理能力大的优势，在烧结厂也得到了广泛的应用。

1 悬臂棒条筛工作原理及特点

1．1 悬臂棒条筛的工作原理

悬臂棒条筛工作原理与普通振动筛相同，不同之处在于棒条筛面的筛孔呈长缝形，这减少了物料前进的阻力，有助于提高物料流速，使料层减薄；开孔率提高10％以上，减少了颗粒透筛的阻力和潮湿物料黏附的机会；棒条筛面沿筛场方向“阶梯状”布置，物料通过阶梯时跌落有助于加速物料分层过程；筛面是由平行排列的悬臂弹簧钢棒条组合而成，棒条尾部通过弹性材料固定在横梁上，悬臂端在筛箱振动与物料冲击下产生二次振动，由此产生防堵效果和对物料更强烈的松散作用；筛面倾角较大，物料运动以小幅跳动为主，流动速度加快，料层减薄，筛分效果较好。物料给到筛面棒条的固定端，顺着棒条方向向下滑动、细粒透过筛孔，粗粒从筛面的另一端排出。

其特点是：筛面平滑、抗堵塞性好、筛孔尺寸可通过调整棒条之间的缝隙宽度来调节。

其筛内结构形式如图1所示。

1．2 悬臂棒条筛的特点

1．2．1 筛网的主要特点

悬臂棒条筛是一种装有弹性棒条筛面的振动筛，棒条长度不一，振动频率也不相同。与传统封闭式筛面结构相比，振动棒条筛面最大的不同在于筛面单元的柔性得到充分释放。悬臂筛面单元的高频二次振动可以放松卡在筛孔中的物料颗粒，且透筛力也得到改善。在结构上，悬臂筛面结构增大了筛面的开孔率，大幅提高了物料的透筛概率。

由于悬臂棒条筛网具有二次振动效果，筛网巧妙的配有击打装置，结构设计合理，筛孔的形状、尺寸高频变化，因此具有以下特点：

1)筛网不堵孔、不卡料，筛分效率高达80％以上：

2)筛网耐磨性好，是梳齿的2倍；

3)返矿粉末中，超颗粒量控制在10％左右；

4)解决了原梳齿随使用时间的延长筛孔磨大(造成返矿中的超颗粒急剧增加)而导致的资源浪费问题；

5)筛网更换方便，维修简单。

1．2．2 筛体的主要特点

由于振动筛内部结构设计合理，所需振动强度是其他筛型的1／2，因此具有以下特点：

1)整机重量轻，是其他筛型的60％以下；

2)耗电低，是其他筛型的60％以下；

3)由于振动来源于筛体内部的悬臂棒条，外部密封罩密封效果好，需要的除尘风量小。

2 悬臂棒条筛的发展过程

新型环保悬臂棒条筛在发展过程中也经历了以下几个阶段的改进：

第一阶段，就是将煤焦粉及高炉槽前筛分所用的悬臂棒条筛运用到烧结矿的整粒系统中来，其外形如图2所示，也称之为“一”字筛。

第二阶段，就是对棒条筛设备本体的改进。将传统的“一”字筛改为“八”字筛，改进后的筛子外形如图3所示。改进后的“八”字筛相当于把原有的“一”字筛从中间“对折”，这样在总筛分面积不变的情况下，将物料从中间分成两部分进行筛分，提高了筛分效率，降低了筛体高度，有利于筛分楼工艺布置在标高上的优化。

第三阶段，“八”字筛改进为“菱形”筛。通过对一、二次筛的整合(上面正“八”字为一次筛筛面，底下倒“八”字为二次筛筛面)，减小了设备外形尺寸，降低了厂房标高，检修设置也更加合理。“菱形”筛的外形如图4所示。

3 新型环保悬臂棒条筛与传统重型筛筛分工艺的比较

为了分出适宜粒级的铺底料以及保证高炉原料的品质，一般选择固定筛和单层振动筛组合的四段筛分流程，且在一次固定筛后设置冷破碎。

鉴于50mm以上粒度的烧结矿所占比例较小，现大多数烧结厂取消了一次筛分。传统重型筛因为其体积较大，一般需设置三次筛分，需要设置三个筛分楼，其厂房工艺配置如图5所示。

此种配置虽然工艺比较合理，但因其占地面积大，土建投资、运行电耗高，现在新建大型烧结机采用的也不多。

采用新型悬臂棒条筛中的“菱形”筛及倒“八”字筛，可将三次筛分布置在一个厂房，其工艺配置如图6所示。

通过图5与图6的对比可以看出，新型环保筛分系统具有以下特点：

1)筛子体积小，在占地面积相同、厂房高度稍有增加的情况下，将三次筛分布置在一个筛分楼，减少了土建投资，约为传统三座筛分楼土建投资的40％。

2)筛分效率高，筛体面积小、密封好，减少了传统三座筛分楼之间皮带多次转运的除尘点，除尘风量仅需原来的1／3，节省除尘投资。

3)节省运行电耗。以320m²烧结机为例，筛分系统所需功率(筛分次数×单台筛子功率×系列)计算比较如下：

若采用传统重型筛，所需总功率为：3×90kW×2=540kW：

若采用新型环保“菱形”悬臂棒条筛，所需总功率为：3×(2×7．5kW)×2=90kW。

由此可以看出，“菱形”悬臂棒条筛与传统重型筛筛分工艺相比，仅振动筛本体电耗成本每年可节约百万元以上。

4)筛分工艺布置合理，设有筛子移动轨道，筛板检修方便。

4 结语

烧结厂使用新型环保悬臂棒条筛代替其他振动筛，总的优势可以归为以下几点：

1)在筛分效率大幅度提高的前提下，使基建投资、占地面积都有大幅度下降，在土地资源紧张的地区，更能体现出其占地小的特点。

2)环保筛筛分效率高，筛体面积小，在减少物料转运次数后，除尘点数量降低，使得筛分系统除尘风量仅为传统布置的1／3，节约了除尘投资。

3)环保筛因其体积小，重量轻，在功率上也比传统重型筛有优势，节约电耗。

在烧结生产工艺的发展过程中，新型环保悬臂棒条筛的使用必将越来越广，并成为烧结厂降本增效的重要措施之一。

参 考 文 献：

[1]   冶金工业部长沙黑色冶金矿山设计研究院．烧结设计手册[M]．北京：冶金工业出版社，2005．

[2]   李居涛．一种新型悬臂棒条筛的设计与应用[J]．冶金设备，2006(6)：64—66．

[3]   申松飞．烧结矿用棒条筛片设计方法研究[D]．包头：内蒙古科技大学．2008．