PAGEPAGE5一、完成本題的目的和意義：目的和意義：當今世界科技快速發展，鋼板的使用與回收成為了機械循環利用的關鍵，再制造新的設備之前，要對廢舊鋼板進行篩選和利用，本設計就是解決廢舊鋼板的快速回收和利用。廢鋼主要用于長流程轉爐中的煉鋼添加料或短流程電爐的煉鋼主料。國內廢鋼資源由于受到淘汰年限的限制，所以基本處于廢鋼資源的貧乏時期，滿足不了鋼鐵工業快速發展的需要，2005年，國內主要鋼廠廢鋼單耗為169.08千克，比2004年的220千克有較大幅度的降低，幅度達到了23%。2005年進口廢鋼約1020萬噸，出口量可以忽略不計，廢鋼需求量將達6190萬噸，生產回收1043萬噸。目前世界每年產生的廢鋼總量為3～4億噸，約占鋼總產量的45～50%，其中85～90%用作煉鋼原料，10～15%用于鑄造、煉鐵和再生鋼材。傳統篩選機主要用于農業產品的分類。機器接220V電壓，電通電轉動后通過皮帶帶動滾軸轉動。物料從入料口倒入后，滾軸會帶動物料運動，由于篩面上滾軸與滾軸之間的間隙不同，物料在滾過不同的間隙時，就會自動完成篩選。多品種篩選機的篩面滾軸組的各個滾軸，可以手動調節位置，從而產生不同的間隙，來篩選大小不同的物料。對于磁性篩選機,其目的就是要尋求一種簡單易行的高效磁分離設備來制備和區分廢舊鋼板以此來滿足市場的需要。鋼板篩選機借助磁力強化篩分作業，同時在一臺機器中完成篩分和磁選兩道工序，通過調整篩網的孔徑能有效地從現有的鐵選礦廠最終鐵精礦中截取一定數量、粒度合適、礦物已單體解離的部分,通過強化磁選,達到提高鐵精礦粉質量的目的，以此來區分和回收廢舊鋼板，而且可以減少環境污染，減少廢物的浪費，并且進行利用與回收。國內外研究動態：伴隨著科學技術的進步和國民經濟的飛速發展，許多部門如煉鋼、粉末冶金、磁性材料等對高(超)純鐵青礦粉的需求日益增加。特別指出的是，我國煉鋼需用的廢舊鋼板失缺口甚大，每年達數百萬噸，因此各地開臺燒制海綿鐵以代替廢鋼。由于生產海綿鐵原料高純鐵精礦(含鐵>68%,含二氧化硅2%)短缺，一些地方工廠往往使用含鐵較少的普通鐵精礦來生產海綿鐵,以致汞含量過高,影響后續工序的進行，最終影響鋼產品的質量。在大力提倡質量第一的今天，要求鋼鐵工業為國民經濟提供優質的高性能的新品種鋼材,因此高質量的原料供應就顯得格外重要。常規的各種磁選機限于其分選機理，難人進一步從事深加工作業來完成鐵精礦提純的目的,而目前比較通用的辦法是采用再售反浮選流程，其工藝復雜，生產流程長，成本高，選礦廢水還可能給周圍環境帶來污染。國外的情況是：廢鋼回收是日本發展循環經濟的重要部分。從上世紀50年代中期開始，日本就開始重視廢鋼的回收與利用。上世紀70年代以后，日本不僅實現了高效率的廢鋼管理體制、疏通廢鋼流通渠道，而且還能夠采用現代技術對廢鋼進行加工處理，使其廢鋼行業的管理達到世界先進水平。法國：法國生物質可再生能源和木質顆粒燃料生產領域的領先者Biosy公司已安裝第2臺迪芬巴赫公司的分級篩選機ClassiSizer。Biosyl公司在巴黎以南約200km處的盧瓦爾河畔科斯內經營著該國最大的顆粒燃料工廠之一。新安裝的分級篩選機ClassiSizer訂購于2017年，可以處理不均勻的原材料，各種不同材種和尺寸的木片。根據機器配置，可以處理干材、濕材或兩種材料都能處理。分級篩選機ClassiSizer生產的高質量薄片可在下游生產過程中通過滾筒或帶式干燥機進行干燥2013年Biosyl公司開始運營其第一臺Diefenbacher公司的分級篩選機ClassiSizer。Biosy公司所有者AntoineDeCockbome指出：“我們對第一臺機器的性能非常滿意，因此在2017年訂購了第2臺機器。新的分級篩選機ClassiSizer的工作原理與之前那臺應該完全一致，兩臺機器一起使用效率為原來的兩倍。”國內的情況是：從1994年到2013年間,我國鋼鐵市場共利用廢鋼鐵10.8億噸,相當于少開采礦石46億噸、節省原煤10億噸、減少17億噸碳排放。2014年9月，舉辦的中國金屬循環應用國際研討會發布數據顯示,2013年我國的廢鋼資源產生量位居世界之首,達1.6億噸,占全球廢鋼產生量的26.7%,且廢鋼鐵年產生量占我國再生資源總量60%。北京礦質研究所今年來研制出一種高效磁性篩選機,兼有篩分和分選功能,可以直接從現有鐵選礦廠生產的最終精礦粉中截取某一粒級合適的產品，經強化磁選過程，獲得部分合格的高(超)純鐵精礦粉江蘇常州武晉化工機械有限公司是一家專業生產過濾、分離、篩分、混合、烘干、粉碎、除塵設備的企業，不久前該公司根據市場需求推出新型FSQ型氣旋篩選機。該機由驅動電機、原料入口、螺旋給料器、篩網、流化鐵條、隔板、細料和粗料出口等部件組成，主軸、螺片、轉子及網管固定裝置采用不銹鋼，其他接觸物料部件根據用戶需要采用不銹鋼或普通鋼。該機在轉動的流化鐵條作用下，使篩選物在篩網管中懸浮，并做螺旋離心運動，細料會通過網孔排出，粗料沿軸向排出篩網管，可以分離600以下物料。凈化的壓縮空氣經過軸兩端的氣體旋流器，送入篩網管內補充壓力及物料懸浮力。該機系統密閉無振動，噪音低，工作可靠，易操作，維護簡單，易于在裝配完畢的設備上安裝，可連接程式控制。該機廣泛適用于食品、制藥、化工等行業的物料篩選。主要研究目標和內容：本課題主要研究內容是設計將報廢汽車產生的廢舊鋼板進行篩選，篩選機是報廢汽車回收鋼材過程中重要設備。通常由電機、帶輪、減速齒輪傳動組成。為破碎后鋼板碎片提供分類作業。對此設計滿足下列4個目標：（1）設計電或磁篩選頭及其傳動系統的機械結構，并進行強度校核；（2）設計出驅動系統控制電路；（3）設計出設備機械結構，繪制出設備裝配圖，選擇2-3個關鍵部件進行強度與剛度校核。技術要求：線速的范圍為0.1-10m/min，生產能力30噸/小時；（4）設計出驅動系統控制電路。準備工作情況和主要工作措施：工作情況：第5周—第6周：查閱相關文獻資料,明確研究內容,學習相關技術，確定方案，完成開題報告。第6周—第7周:對各系統進行分析的前期工作。第7周—第12周：進行具體各項指標的計算，分析工作。第13周—第15周:撰寫論文，進行修改。第16周:完成作品，準備論文答辯。工作措施：1．每天至少6個小時在圖書館查閱關于篩選機的相關資料以及文獻，2.初步了解設計方案后在市場上對相關的篩選機進行調查和研究，以此提取有用的知識。3.與導師積極討論，細心詢問自己迷惑的知識點，獲得解惑后做筆記標注。4.綜合獲取的只是與文獻繪制方案草圖，初步設定機械結構和電路圖。進度安排及預期達到研究結果：1、進度安排序號時間周次畢業論文任務完成的內容及質量要求13月25日~3月31日第5周熟悉設計任務，收集設計資料，撰寫開題報告24月01日~4月07日第6周設計方案的分析、討論34月08日~4月14日第7周確定設計方案、總體設計44月15日~4月21日第8周結構說明及計算54月22日~4月28日第9周結構說明及計算65月29日~5月05日第10周中期檢查75月06日~5月12日第11周繪制工程圖85月13日~5月19日第12周編寫設計說明書95月20日~5月26日第13周編寫設計說明書105月27日~6月02日第14周指導老師檢查后修改錯誤116月03日~6月09日第15周打印裝訂、準備答辯126月10日~6月16日第16周畢業設計答辯2、預期達到研究結果1．設計機構框架，繪制結構草圖，確定初步設計方向；2．計算機構參數，分析結構受力，確定結構材料，完善機構細節；3．了解鋼板篩選機結構，確定設計思路，制定線路走向；4．改進機構裝置，確定線路機構5．電路匹配和機構安裝六、文獻綜述：近幾年來降低居高不下的鐵鋼比是鋼鐵工業的一個重要發展方向。但我國有沒有足夠的回收鋼鐵資源呢?事實上我國目前已經擁有相當數量的廢鋼鐵資源,只是潛力沒有發揮出來。隨著我國國民經濟的不斷發展和人民生活水平的不斷提高,汽車即將成為新的消費熱點。特別是在加入WTO后,這一矛盾將更為突出。1999年全國報廢各種汽=40萬輛,其中貨車211066輛,吉普車41409輛,轎車81025輛,輕型客車36214輛,其它車30286輛,生成廢鋼鐵120萬噸、廢有色金屬2萬噸。但截止1998年底我國已注冊在用的民用汽車就高達13193034輛(其中大型車4061702輛),載貨掛車436076輛,其他機動車輛2502748輛,摩托車25204423輛。這意味著十年后僅報廢汽車一項就將形成廢鋼鐵1.24億噸,廢有色金屬206萬噸。值得注意的是近年來我國機動車輛年增長率一直高于15%，因此以報廢汽車所形成的廢舊金屬資源最具開發潛力。[8]鋼鐵廠生產過程中產生的廢鋼稱為“返回廢鋼”、“自產廢鋼”或“循環廢鋼”。其含碳量一般小于2.0%，硫、磷含量均不大于0.05%。廢鋼由于其產生的情況不同，而存在各種不同的形狀，其性能與產生此種廢鋼的成材基本相同，但也受到時效有效性、疲勞性等因素的影響，而性能有所降低。普通鋼廠自產廢鋼約為鋼產量的15～25%；特殊鋼廠達30～50%。[14]廢鋼主要產生于煉鋼車間、鑄鋼車間和鋼的冷加工和熱加工車間。隨著鋼鐵生產技術的發展，鋼材收得率增加，自產廢鋼占鋼產量的比例有下降趨勢。鋼鐵產品和工制造過程中產生的廢鋼，約占廢鋼總量的20～25%，主要為鋼料的切頭、切尾、切屑、邊角料等。各種廢舊設備，鋼結構件，“報廢”的機車、車輛、鋼軌、汽車、船舶、工具、用具等，也產生大量“折舊廢鋼”。[17]它在工業發達國家約占廢鋼總量的25～30%，占社會上鋼材總投放量的1～1.5%。中國當前每年產生的折舊廢鋼約300萬噸。生活用品廢舊鋼鐵如罐頭盒、家具和用具等，稱為“社會廢鋼”或“垃圾廢鋼”，數量有時高達鋼材投放量的1%。此外,還有從渣中回收的廢鋼，積存的廢鋼塊，打撈的沉船等，來源頗為復雜。[16]最近幾年，節能、環保、減耗成了國家可持續發展的主要方向。我國既是生產大國又是能源消耗大國。如何高效的利用資源已成為重要的國家發展戰略。中央的發展規劃給振動篩分機械行業帶來了重大的發展機會。中央政府在《國民經濟和社會發展第十一個五年規劃綱要》已明確指出要研制有重大影響的技術裝備，其中包括冶金設備、篩分洗選設備等。[5]篩選主要用于塑料制品的預處理工藝及最終產品的篩分，可除去原料中較大的顆粒和雜質，達到生產工藝所要求的細度和均勻度，以便混合與分散均勻。振動篩的分類方法較多，通常可按驅動裝置分類:電磁式、彈性連桿式及慣性式;按物料運動形.式分類:水平式振動篩、振動圓篩、單軸及雙軸慣性振動篩。影響篩分質量的因素有物料顆粒每次跳動透篩的概率;物料顆粒在整個篩卡上的跳動次數;物料總休篩分效率等。[1]篩選機的發展方向已經明確，可以說會占領整個篩分行業的重點市場位置，從近幾年的銷售量上看，篩選機的應用范圍擴大了，所以銷售額是穩步增長，當然，也是發展趨勢帶來的效益。工業、農業的發展對篩選機的品種和質量要求愈來愈高，從而使篩選機的發展提高到了一個新的階段。[4]綜合國內外篩選機的狀況，篩選機會向以下幾個方向發展:(1)向標準化、系列化、通用化發展:這是便于設計、組織專業化生產、保證質量和降低成本的途徑。(2)向高效率高產量化發展:工業的現代化進程促使企業規模增大、生產能力大大提高、需要高效高產能篩分機與之配套。(3)向輕型、環保、結構簡化方向發展:80年代的老式篩選機換網特別不方便、壓網螺栓每層就有48支、換一個網需要很長時間、且高目數的粉體容易從螺栓處泄漏出去(4)振動強度的增大:篩選機的振動過程逐漸強化,即提高篩選機的振動參數以取得較大的速度和加速度,從而提高生產能力和篩分效率。由中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所研制的磁場篩選法及其設備磁場篩選機（簡稱磁篩）獲得國家專利，專利號：ZL94115536.6。該設備是磁鐵礦弱磁精選設備中的杰出代表。[2]區別于傳統弱磁選機直接吸引磁性礦物顆粒的原理，磁場篩選機利用特設的低弱磁場將礦漿內的磁性礦物顆粒磁化成鏈狀體，增大了磁鐵礦與脈石連生體沉降速度差、尺寸差，同時利用安裝在磁場中的“專用篩”有效地將脈石及連生體分離，使解離的磁鐵礦及早進入精礦，因此解決了傳統弱磁選機易夾雜脈石，更難分離開連生體的缺陷，從而實現了磁鐵礦的高分選。獨特先進的科學原理，能使鐵精礦全鐵品位提高2~6個百分點。高效節能的設備構造，能使廠礦企業進一步降低能耗，提升效益。[3]應用實踐表明，磁場篩選機的應用具有提質增效、簡化流程的雙重效果。啟用情況近年來，磁篩設備已在國內山東、江蘇、河南、河北、安徽、山西、湖北、云南、新疆等省（區）得到成功應用，此外設備在南美阿根廷的應用工作也在迸行中。[13]唐鋼廟溝鐵礦應用現場欒川富川公司應用現場紫金礦北新疆應用現場武鋼大冶鐵礦得到應用。綜上所述,“廢舊金屬破碎再生資源化”是一項頗具潛力的新興產業化技術。但在很多方面,我國與西方發達國家的差距甚大,需要積極發展我國自己的廢舊金屬加工技術和產業。因此充分利用廢鋼鐵,致力于降低居高不下的鐵鋼比,加強廢鋼鐵資源循環再生利用工程的研究和開發,適當抑制礦物資源和能源的長期過渡耗費,是十分必要的，所以對于廢舊鋼板的篩選設計是迫在眉睫的事情。 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