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摘 要：文章介绍了条筛损耗形成原因，分析影响条筛更换的因素，提出降低成本和减轻工人劳动强度的优化设计。
关键词：条筛；成本；劳动强度；安全；优化设计
中图分类号：TD85411 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）24-0009-02
紫金山金铜矿第三选矿厂运输车间的1号输送带头部条筛，在更换时需用50 t汽车吊车，5个机修工人，一天也就只能更换四条左右，劳动强度大，工作效率低，条筛起重高度达22 m，底下有双层振动筛、分级机等设备也在检修，存在交叉作业，吊装时影响到其他设备的正常检修工作，安全性差。条筛只能过矿90万吨，更换频繁，而条筛是运输车间的咽喉，一旦停下检修，整个车间就停止运矿，直接影响生产，因此，对条筛的优化设计，延长使用寿命，降低成本，减轻工人劳动强度，提高检修安全性，就显得尤为重要。
1 条筛概况
1.1 条筛形状
条筛形状，如图1所示。
1.2 条筛重量
1.8 t/条。
1.3 条筛位置
处在1#输送带头部和双层振动筛之间，与水平成45 °夹角。
1.4 条筛作用
1#输送带运出来的矿石经过条筛筛分，筛上粗矿石进入粗矿仓，筛下较细矿石进入双层振动筛，然后进入粉矿仓。
2 条筛更换步骤
①卸掉四方头固定螺栓。
②用50 t汽车吊整根吊到—22 m地面。
③用50 t汽车吊吊装新条筛就位固定。
3 条筛损耗成因分析
3.1 损耗形成
紫金山金铜矿第三选矿厂运输车间的1#输送带运送的是含金固体废弃物，不破碎洗矿入堆的原矿石，因而矿石里面夹杂大量的粒度小于0.8 m的大块石，这些大块石在高度距离条筛约2.5 m，加上2 m/s带速势能，直接冲击条筛，造成条筛快速磨损，损耗截面积140 cm3。如图2所示。
3.2 条筛快速磨损位置
快速磨损位置即主要受矿位置在距离条筛头部800～
2 300 mm之间（长度1 500 mm），其它部位因与矿石大部分时间是滑动摩察，实际磨损速度是它的1/2。
4 优化设计思路
4.1 材料利用最大化，成本最小化
由于条筛磨损主要在距离头部800～2 300 mm之间（长度
1 500 mm），其它部位实际磨损速度是它的1/2，因此，条筛做镶嵌衬板形式处理，平时只更换衬板，不动骨架。
4.2 更换简单化
由于50 t汽车吊要承接整个金铜矿的起吊任务，工作繁忙，吊装条筛时经常与其他选厂的吊装相冲突，因此，更换条筛应取消50 t大吊车，采用1 t手拉葫芦即可。
4.3 劳动强度最小化
由于条筛需整根吊离更换，重量达1.8 t，工人在拆除和新条筛就位时，劳动强度大，并且，条筛更换都安排在车间设备检修期间，检修人员相对较紧，因此，更换条筛应只更换被磨损部件，无需整条更换，以减轻工人劳动强度为原则。
4.4 更换时间最短化
检修时间应尽量短，这样生产连续性强，运输矿量多，完成计划任务较有保障。
4.5 检修安全化
吊装材料越轻越安全。
因此优化设计的条筛应是镶嵌衬板式，平时检修只更换衬板。
5 新条筛大样图
新条筛大样图，如图3所示。
6 新条筛的更换步骤
①卸掉固定衬板的四方头螺栓
②用榔头敲击衬板两侧底部，使衬板松动，然后取出。
③或用气割从衬板中间已磨损部位割开，分成两片，然后取出。
④新衬板采用人工抬到1#输送带头部，然后利用1 t手拉葫芦通过吊耳安装在条筛骨架上，加上四方头螺栓旋紧即可。
7 新条筛的强度计算
新条筛强度计算图，如图4所示。
新条筛结构为简支梁，如图A点强度能否满足要求是关键。
根据工艺流程，条筛主要承受下抛物料冲击载荷。
已知：最大物料块体≤800 mm×800 mm×800 mm
比重：2.3 t/m3 G=1 177.6 kg
皮带下抛物料线速度为2m/s
物料下降高度为h=2.5 m
故：条筛相当于承受G=1 177.6 kg物料从3.5米高处自由落下所产生的冲击载荷
在G作用下跨中A点的弯矩：
Mj=G×l/4=1 177.6 kg×3.6 m /4=1 059.84 kg.m
A点最大正应力计算：
Δj=G/（120×220）=0.08 712
动载系数：
Kd=28.364
A点最大正应力：
δj=1.059
A点最大冲击应力：
Δd=Kd×δj=30.0 375 kg.f/mm2
查GB1591-79 16 Mn強度级别≥35 kg.f/mm2。
因为Δd<35 kg.f/mm2
所以新条筛结构能满足强度要求。
8 新旧条筛每年消耗费用对比（按处理原矿石1200
万t/a计算）
都按过矿90万t更换周期，年更换13次计算，旧条筛每次检修更换两条，年更换26条；新条筛每次检修更换快速磨损部位的衬板6块，年更换78块，其它部位年更换56块，共134块（衬板平均110 kg/块）。见表1。
上表说明，产生直接经济效益达25万元，缩短了检修时间，提高了设备运转率。
9 结 语
条筛优化设计后年节约25万元，效益显著。条筛适用范围广泛，如能在紫金矿业集团公司各下属企业得到普遍应用，那将显示出巨大效益。但此优化只是在设计阶段，并未在生产中应用，还需在实践中总结、补充完善，进行再优化，以便达到实际的理想效果。
参考文献：
[1] 李瑞祥.紫金山金矿露天采场开拓运输系统优化及改进[J].黄金，
2005，26（7）：24，25-26.
关键词：条筛；成本；劳动强度；安全；优化设计
中图分类号：TD85411 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）24-0009-02
紫金山金铜矿第三选矿厂运输车间的1号输送带头部条筛，在更换时需用50 t汽车吊车，5个机修工人，一天也就只能更换四条左右，劳动强度大，工作效率低，条筛起重高度达22 m，底下有双层振动筛、分级机等设备也在检修，存在交叉作业，吊装时影响到其他设备的正常检修工作，安全性差。条筛只能过矿90万吨，更换频繁，而条筛是运输车间的咽喉，一旦停下检修，整个车间就停止运矿，直接影响生产，因此，对条筛的优化设计，延长使用寿命，降低成本，减轻工人劳动强度，提高检修安全性，就显得尤为重要。
1 条筛概况
1.1 条筛形状
条筛形状，如图1所示。
1.2 条筛重量
1.8 t/条。
1.3 条筛位置
处在1#输送带头部和双层振动筛之间，与水平成45 °夹角。
1.4 条筛作用
1#输送带运出来的矿石经过条筛筛分，筛上粗矿石进入粗矿仓，筛下较细矿石进入双层振动筛，然后进入粉矿仓。
2 条筛更换步骤
①卸掉四方头固定螺栓。
②用50 t汽车吊整根吊到—22 m地面。
③用50 t汽车吊吊装新条筛就位固定。
3 条筛损耗成因分析
3.1 损耗形成
紫金山金铜矿第三选矿厂运输车间的1#输送带运送的是含金固体废弃物，不破碎洗矿入堆的原矿石，因而矿石里面夹杂大量的粒度小于0.8 m的大块石，这些大块石在高度距离条筛约2.5 m，加上2 m/s带速势能，直接冲击条筛，造成条筛快速磨损，损耗截面积140 cm3。如图2所示。
3.2 条筛快速磨损位置
快速磨损位置即主要受矿位置在距离条筛头部800～
2 300 mm之间（长度1 500 mm），其它部位因与矿石大部分时间是滑动摩察，实际磨损速度是它的1/2。
4 优化设计思路
4.1 材料利用最大化，成本最小化
由于条筛磨损主要在距离头部800～2 300 mm之间（长度
1 500 mm），其它部位实际磨损速度是它的1/2，因此，条筛做镶嵌衬板形式处理，平时只更换衬板，不动骨架。
4.2 更换简单化
由于50 t汽车吊要承接整个金铜矿的起吊任务，工作繁忙，吊装条筛时经常与其他选厂的吊装相冲突，因此，更换条筛应取消50 t大吊车，采用1 t手拉葫芦即可。
4.3 劳动强度最小化
由于条筛需整根吊离更换，重量达1.8 t，工人在拆除和新条筛就位时，劳动强度大，并且，条筛更换都安排在车间设备检修期间，检修人员相对较紧，因此，更换条筛应只更换被磨损部件，无需整条更换，以减轻工人劳动强度为原则。
4.4 更换时间最短化
检修时间应尽量短，这样生产连续性强，运输矿量多，完成计划任务较有保障。
4.5 检修安全化
吊装材料越轻越安全。
因此优化设计的条筛应是镶嵌衬板式，平时检修只更换衬板。
5 新条筛大样图
新条筛大样图，如图3所示。
6 新条筛的更换步骤
①卸掉固定衬板的四方头螺栓
②用榔头敲击衬板两侧底部，使衬板松动，然后取出。
③或用气割从衬板中间已磨损部位割开，分成两片，然后取出。
④新衬板采用人工抬到1#输送带头部，然后利用1 t手拉葫芦通过吊耳安装在条筛骨架上，加上四方头螺栓旋紧即可。
7 新条筛的强度计算
新条筛强度计算图，如图4所示。
新条筛结构为简支梁，如图A点强度能否满足要求是关键。
根据工艺流程，条筛主要承受下抛物料冲击载荷。
已知：最大物料块体≤800 mm×800 mm×800 mm
比重：2.3 t/m3 G=1 177.6 kg
皮带下抛物料线速度为2m/s
物料下降高度为h=2.5 m
故：条筛相当于承受G=1 177.6 kg物料从3.5米高处自由落下所产生的冲击载荷
在G作用下跨中A点的弯矩：
Mj=G×l/4=1 177.6 kg×3.6 m /4=1 059.84 kg.m
A点最大正应力计算：
Δj=G/（120×220）=0.08 712
动载系数：
Kd=28.364
A点最大正应力：
δj=1.059
A点最大冲击应力：
Δd=Kd×δj=30.0 375 kg.f/mm2
查GB1591-79 16 Mn強度级别≥35 kg.f/mm2。
因为Δd<35 kg.f/mm2
所以新条筛结构能满足强度要求。
8 新旧条筛每年消耗费用对比（按处理原矿石1200
万t/a计算）
都按过矿90万t更换周期，年更换13次计算，旧条筛每次检修更换两条，年更换26条；新条筛每次检修更换快速磨损部位的衬板6块，年更换78块，其它部位年更换56块，共134块（衬板平均110 kg/块）。见表1。
上表说明，产生直接经济效益达25万元，缩短了检修时间，提高了设备运转率。
9 结 语
条筛优化设计后年节约25万元，效益显著。条筛适用范围广泛，如能在紫金矿业集团公司各下属企业得到普遍应用，那将显示出巨大效益。但此优化只是在设计阶段，并未在生产中应用，还需在实践中总结、补充完善，进行再优化，以便达到实际的理想效果。
参考文献：
[1] 李瑞祥.紫金山金矿露天采场开拓运输系统优化及改进[J].黄金，
2005，26（7）：24，25-26.