引言

拋丸清理作業(yè)中，鋼丸沖擊工件后會(huì)混入型砂、氧化皮、破碎鋼丸等雜質(zhì)。風(fēng)選分離器依靠氣流分選，把合格鋼丸送入拋丸器循環(huán)使用，粉塵與碎渣送入除塵系統(tǒng)。分離器性能好壞，直接影響拋丸射流質(zhì)量、鋼丸消耗量以及易損件使用壽命。 很多現(xiàn)場(chǎng)拋丸設(shè)備的風(fēng)選分離器采用簡(jiǎn)易老式結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)期使用容易出現(xiàn)分選效果差、合格鋼丸流失、風(fēng)道積灰堵塞等故障。一旦分離器失效，循環(huán)彈丸內(nèi)細(xì)粉含量持續(xù)升高，鑄件清理效率下降，鋼丸采購(gòu)成本上升。本文結(jié)合大量現(xiàn)場(chǎng)維保與改造案例，總結(jié)分離器典型故障，給出結(jié)構(gòu)改進(jìn)方案。

1 風(fēng)選分離器典型故障及原因分析

1.1 合格鋼丸被氣流帶走，鋼丸損耗偏高

故障現(xiàn)象：除塵管路、除塵器內(nèi)部發(fā)現(xiàn)大量完好鋼丸，鋼丸消耗量大，采購(gòu)成本居高不下。 原因：風(fēng)道風(fēng)速過高；料幕厚薄不均勻，局部物料聚集；導(dǎo)流板角度不合理，高速氣流裹挾合格鋼丸進(jìn)入雜質(zhì)通道。

1.2 破碎丸、型砂分離不徹底

故障現(xiàn)象：循環(huán)鋼丸里面含有大量細(xì)丸、型砂粉塵，拋丸清理效率下降，鑄件表面清理不均。 原因：風(fēng)速偏低，氣流動(dòng)能不足，無法把輕質(zhì)雜質(zhì)分離；落料口物料堆積，物料幕斷裂，氣流穿透效果變差。

1.3 風(fēng)道堵塞、積料嚴(yán)重

故障現(xiàn)象：分離器風(fēng)道、拐角位置積灰結(jié)塊，風(fēng)道有效流通截面變小，分選性能持續(xù)惡化，需要頻繁停機(jī)清堵。 原因：缺少均料緩沖結(jié)構(gòu)，物料集中沖擊風(fēng)道內(nèi)壁；風(fēng)道拐角設(shè)計(jì)不合理，渦流造成粉塵沉降堆積。

1.4 分選效果不穩(wěn)定，工況波動(dòng)大

故障現(xiàn)象：同樣設(shè)備，不同班次清理效果差異明顯，補(bǔ)丸量變化時(shí)分離性能波動(dòng)。 原因：導(dǎo)流板為固定式，無法根據(jù)鋼丸規(guī)格、進(jìn)料量調(diào)整；無緩沖均料結(jié)構(gòu)，落料物料忽多忽少，料幕時(shí)斷時(shí)續(xù)。

2 結(jié)構(gòu)優(yōu)化改進(jìn)方案

2.1 增設(shè)進(jìn)料緩沖均料板

在分離器進(jìn)料口加裝緩沖均料板，打散成團(tuán)物料，形成連續(xù)、均勻的薄料幕，保證氣流可以均勻穿過物料層，避免局部物料堆積造成分選不均。均料板可拆卸，方便檢修、清灰。

2.2 可調(diào)式導(dǎo)流板設(shè)計(jì)

將原固定導(dǎo)流板改為角度可調(diào)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)流板傾角可在 15°～35° 區(qū)間調(diào)節(jié)?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)，根據(jù)所用鋼丸規(guī)格、進(jìn)料流量調(diào)整角度，控制風(fēng)道橫向風(fēng)速分布，減少風(fēng)道內(nèi)部渦流與回流，兼顧雜質(zhì)分離效率，同時(shí)減少合格鋼丸逃逸。

2.3 風(fēng)道截面優(yōu)化

優(yōu)化風(fēng)道截面，采用漸變過渡結(jié)構(gòu)，消除風(fēng)道拐角突變截面，降低局部氣流加速現(xiàn)象，減少渦流區(qū)，抑制粉塵在風(fēng)道拐角沉積。合理控制風(fēng)道風(fēng)速，風(fēng)速優(yōu)先控制在適宜區(qū)間，避免風(fēng)速過高或者過低。

2.4 檢修與清灰結(jié)構(gòu)優(yōu)化

在分離器側(cè)面開設(shè)快開檢修門，方便日常檢查風(fēng)道、導(dǎo)流板狀態(tài)，便于停機(jī)快速清理積料；檢修門增加橡膠密封，防止粉塵外逸，避免污染車間環(huán)境。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用驗(yàn)證

將優(yōu)化后的風(fēng)選分離器改造方案應(yīng)用在履帶式拋丸機(jī)現(xiàn)場(chǎng)。改造前，分離器合格鋼丸逃逸量大，循環(huán)鋼丸細(xì)粉含量高；改造完成后： 1）破碎鋼丸、型砂粉塵分離效率明顯提升，循環(huán)彈丸潔凈度提高； 2）合格鋼丸流失率下降，同等生產(chǎn)任務(wù)下鋼丸耗材消耗降低； 3）風(fēng)道積料堵塞故障減少，設(shè)備維保周期延長(zhǎng)； 4）鑄件拋丸清理質(zhì)量穩(wěn)定性提升，返工率降低。

4 日常使用與維保建議

1）根據(jù)鋼丸規(guī)格、鑄件產(chǎn)量定期微調(diào)導(dǎo)流板角度，不要長(zhǎng)期固定參數(shù)不做調(diào)整； 2）每班巡檢，檢查料幕是否連續(xù)、有無漏丸，定期清理風(fēng)道、分離器內(nèi)積灰； 3）觀察除塵器內(nèi)鋼丸含量，一旦除塵器收集到大量完好鋼丸，及時(shí)排查分離器導(dǎo)流板、風(fēng)道工況； 4）設(shè)備大修、更換不同規(guī)格鋼丸后，必須重新調(diào)試分離器風(fēng)速與導(dǎo)流板角度。

5 結(jié)語(yǔ)

風(fēng)選分離器是拋丸機(jī)彈丸循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，老式結(jié)構(gòu)容易出現(xiàn)鋼丸損耗大、雜質(zhì)分離不徹底、風(fēng)道積料堵塞等故障。通過增設(shè)均料緩沖板、采用可調(diào)導(dǎo)流板、優(yōu)化風(fēng)道截面，能夠改善分離器內(nèi)部流場(chǎng)，提升分選性能，降低鋼丸消耗。 拋丸設(shè)備廠家與鑄造使用單位，在設(shè)備選型與改造時(shí)應(yīng)重視風(fēng)選分離器設(shè)計(jì)與調(diào)試，做好日常巡檢維保，穩(wěn)定拋丸清理質(zhì)量，降低生產(chǎn)耗材成本。