張銘洋，張國(guó)豐，李曉光，郭志剛

(唐山三友化工股份有限公司，河北 唐山 063305)

1 應(yīng)用背景

廢砂分離是我車間化灰工序的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它通過(guò)3臺(tái)灰乳轉(zhuǎn)篩將石灰乳與砂粒、焦核等(以下統(tǒng)稱為廢砂)生產(chǎn)不可再利用部分進(jìn)行篩分，篩分后的石灰乳送入下一工序用于蒸氨及粗鹽水的精制，廢砂則進(jìn)輸送帶進(jìn)入廢砂倉(cāng)內(nèi)，最終作為生產(chǎn)廢棄物隨運(yùn)輸車輛運(yùn)往廠外進(jìn)行下一步處理。

由于目前生產(chǎn)負(fù)荷比較大，每小時(shí)篩分灰乳總量大約為500 m3/h，按照目前3臺(tái)灰乳轉(zhuǎn)篩分離能力，不能滿足生產(chǎn)工藝使用要求，廢砂和石灰乳不能完全分離，以致出現(xiàn)廢砂中夾帶石灰乳的現(xiàn)象，導(dǎo)致石灰乳隨廢砂一起進(jìn)入廢砂倉(cāng)內(nèi)，隨運(yùn)輸車輛運(yùn)出廠外，造成原材料的浪費(fèi)。同時(shí)由于運(yùn)輸車輛密封性差，石灰乳則會(huì)灑落至運(yùn)輸車輛途徑的地面上，造成環(huán)境污染問題，在清理清掃過(guò)程中又會(huì)增加人工投入以及增加崗位職工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

車間內(nèi)的3臺(tái)灰乳轉(zhuǎn)篩由于受使用環(huán)境和空間等因素制約，通過(guò)對(duì)灰乳轉(zhuǎn)篩的改造以達(dá)到提高篩分能力最終解決廢砂中夾帶灰乳的問題，存在較大的難點(diǎn)。為了節(jié)約原材料，降低職工勞動(dòng)強(qiáng)度、降低環(huán)保風(fēng)險(xiǎn)，我們決定采用增加一臺(tái)洗砂機(jī)，通過(guò)洗砂機(jī)對(duì)廢砂進(jìn)行清洗的方式，達(dá)到使廢砂與石灰乳完全分離的目的來(lái)解決上述問題。

2 螺旋洗砂機(jī)在化灰工序的應(yīng)用

洗砂機(jī)是一種針對(duì)人工砂和天然砂的洗選設(shè)備，廣泛用于砂石廠、礦山、建材、化工、水利水電、混凝土攪拌站等行業(yè)中對(duì)較小物料的洗選、分級(jí)和脫水。他能除去砂石表面的附著物，同時(shí)能破壞包裹砂粒的水汽層，以利于脫水，起到洗砂清洗的作用。按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作方式不同分為螺旋洗砂機(jī)和輪斗洗砂機(jī)，本文主要介紹了螺旋洗砂機(jī)在我車間的應(yīng)用及優(yōu)化改進(jìn)情況。

2.1 螺旋洗砂機(jī)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

螺旋洗砂機(jī)主要部件有電機(jī)和減速機(jī)組成的傳動(dòng)裝置、連接裝置、螺旋葉片構(gòu)成的執(zhí)行裝置、襯板和殼體組成的輸送槽裝置、洗滌池，具體詳見圖1。

圖1 洗砂機(jī)的結(jié)構(gòu)原理

螺旋洗砂機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行平穩(wěn)；易損件較少維修便利，使用周期長(zhǎng)；洗砂干凈、產(chǎn)量高和使用范圍廣等特點(diǎn)。

2.2 洗砂機(jī)的應(yīng)用原理

當(dāng)洗砂機(jī)通電啟動(dòng)工作時(shí)，電機(jī)通過(guò)減速機(jī)、連接裝置帶動(dòng)螺旋葉片緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)。洗滌水從洗砂機(jī)上部進(jìn)液管進(jìn)入洗滌池內(nèi)，廢砂通過(guò)3臺(tái)灰乳轉(zhuǎn)篩出口溜管進(jìn)入到洗砂機(jī)洗滌池內(nèi)，螺旋帶在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，不斷攪拌廢砂和洗滌水，并使廢砂得到均勻充分的水洗，以達(dá)到將廢砂表面附著的石灰乳和廢砂間夾帶的石灰乳進(jìn)行充分分離的目的，水洗充分后的廢砂通過(guò)螺旋帶的螺旋推進(jìn)作用經(jīng)輸送槽最終運(yùn)送到廢砂倉(cāng)內(nèi)，在此運(yùn)送過(guò)程中廢砂順利脫水。水洗后的洗滌水和石灰乳則通過(guò)布置在洗滌池上的排液管排放到廠房外部集液池回收再利用。

2.3 洗砂機(jī)的應(yīng)用效果

通過(guò)以上過(guò)程，就將廢砂與其夾帶的石灰乳進(jìn)行充分的分離，石灰乳得到有效的回收，同時(shí)也解決的因灰乳外溢所帶的環(huán)境污染及因清理工作所增加的人工及材料問題。

3 存在問題及改造措施

在洗砂機(jī)投用后，廢砂中夾帶的石灰乳得到了有效的分離，但是在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)也存在著一些實(shí)實(shí)在在的問題，主要表現(xiàn)為洗砂機(jī)襯板材質(zhì)不適合現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)使用和螺旋帶部件結(jié)構(gòu)不完善所導(dǎo)致的問題。

3.1 襯板改型

最初設(shè)計(jì)投用時(shí)我們選用的洗砂機(jī)襯板高硬度尼龍襯板，由于洗砂機(jī)螺旋帶與襯板直接接觸的結(jié)構(gòu)形式及物料粒度大的原因，對(duì)襯板的磨損大，襯板的使用周期非常短，造成頻繁檢修更換襯板的現(xiàn)象，對(duì)設(shè)備使用及生產(chǎn)均造成不利的影響。針對(duì)這一現(xiàn)象，我們對(duì)襯板材質(zhì)進(jìn)行更換，經(jīng)過(guò)一系列的試驗(yàn)觀察，經(jīng)過(guò)由尼龍襯板到普通鋼板再到NM360型耐磨鋼板的改造過(guò)程，最終洗砂機(jī)襯板使用周期短的問題得到有效解決。

3.2 螺旋帶部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化

由于洗砂機(jī)螺旋帶是空芯結(jié)構(gòu)，且采取的是一端固定一端自由的連接方式，導(dǎo)致螺旋帶由于自身重力作用與襯板直接接觸，在運(yùn)行過(guò)程中螺旋帶與襯板產(chǎn)生直接摩擦，在襯板改為耐磨襯板之后，加劇了螺旋帶端面的磨損且現(xiàn)場(chǎng)噪音大的現(xiàn)象。針對(duì)這一現(xiàn)象，我們對(duì)螺旋帶部件及連接方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。我們采取的優(yōu)化措施是增加空心軸裝置和尾部增加軸承座，目的是為了通過(guò)將螺旋帶進(jìn)行支撐，使其與襯板完全分離，解決相互摩擦磨損，提高使用可靠性并消除現(xiàn)場(chǎng)噪音。

具體改造優(yōu)化措施：

1)將洗砂機(jī)螺旋帶的結(jié)構(gòu)改為類似于輸送粉狀物料的絞龍螺旋帶結(jié)構(gòu)，即在螺旋帶中心線位置增加空心軸，螺旋帶與空心軸直接焊接，為了滿足沖洗水回流的效果，在保證連接強(qiáng)度的前提之下對(duì)螺旋帶進(jìn)行均勻開孔。

2)洗砂機(jī)尾部增加軸承座裝置，用于螺旋帶的支撐和傳動(dòng)使用。

3)空心軸兩端各有一個(gè)軸頭，出料端軸頭與連接裝置整體制作并與減速機(jī)直接連接。進(jìn)料端軸頭直接安裝到軸承中，這樣就能通過(guò)空心軸的作用將螺旋帶整體抬起，使螺旋帶與襯板完全分離，且螺旋帶不會(huì)由于自身重力引起變形。

4)在螺栓帶空心軸與洗砂機(jī)尾部連接位置增加軸封部件，防止物料沖洗水和廢砂外排。

圖2 螺旋帶部件結(jié)構(gòu)優(yōu)化

通過(guò)上述第3.1節(jié)和第3.2節(jié)中的優(yōu)化該措施的實(shí)施，全面解決了洗砂機(jī)在我車間由于設(shè)備結(jié)構(gòu)不完善及備件材質(zhì)不適用等問題所引起的現(xiàn)場(chǎng)使用問題，并取得了非常好的效果。