高爐返料皮帶下料形式改造探討

胡春梅　李宏旺　楊生志

摘要：以往的高爐返料皮帶由于設(shè)計(jì)缺陷，揚(yáng)塵嚴(yán)重，制約生產(chǎn)。改造后的返料皮帶，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于操作，還可縮短工時(shí)、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、節(jié)約備件、改善環(huán)境，適應(yīng)了當(dāng)今發(fā)展，服務(wù)生產(chǎn)效果顯著。文章對(duì)高爐返料皮帶下料形式改造進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：高爐返料皮帶；下料形式；冶金煉鐵企業(yè)；燒結(jié)配料礦槽；粉塵污染 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TQ022 文章編號(hào)：1009-2374（2015）34-0021-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.34.011

1 概況

燒結(jié)是冶金煉鐵企業(yè)生產(chǎn)的重要組成部分，它擔(dān)負(fù)著向高爐提供人造富礦的生產(chǎn)任務(wù)，同時(shí)肩負(fù)著發(fā)展綜合利用、治理環(huán)境、減少污染的使命。由于生產(chǎn)原料種類繁多，生產(chǎn)組成過(guò)程復(fù)雜，因此也是煉鐵生產(chǎn)中污染嚴(yán)重的環(huán)節(jié)。尤其是高爐返礦的再利用所造成的粉塵污染嚴(yán)重，作業(yè)環(huán)境惡劣，存在著較大的不安全因素，對(duì)人、機(jī)的安全造成極大危害。

煉鐵廠返料皮帶機(jī)是運(yùn)輸煉鐵高爐篩下的返礦，返回到燒結(jié)車間，再重新參加配料燒結(jié)的重要皮帶。它位于燒結(jié)配料礦槽上方，由于設(shè)計(jì)缺陷、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、維護(hù)困難且皮帶機(jī)漏斗下料點(diǎn)與礦槽落差距離大，造成下料時(shí)揚(yáng)塵彌漫，給整個(gè)配料礦槽的工作環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重污染，對(duì)職工的身心健康危害極大，因此對(duì)其實(shí)施了改造；主要是對(duì)皮帶機(jī)的結(jié)構(gòu)和下料漏斗進(jìn)行改進(jìn)，即將兩個(gè)直筒型漏斗改為一個(gè)倒Y型漏子，且直接將物料下到礦槽內(nèi)，避免了揚(yáng)塵污染，改善了職工的作業(yè)環(huán)境。

2 存在的問(wèn)題

2.1 工序繁縟，制約生產(chǎn)

最早燒結(jié)生產(chǎn)配料礦槽上料工序存在著如果返料皮帶與輸送卸料小車同時(shí)進(jìn)行不同料種作業(yè)時(shí)，返料皮帶下料漏斗里下落的物料就會(huì)阻礙輸送卸料小車前行，使得輸送卸料小車到達(dá)不了指定位置，也就對(duì)不上所需礦槽，導(dǎo)致無(wú)法正常下料的現(xiàn)象。這樣兩者只得交叉作業(yè)才不會(huì)相互影響，無(wú)形中延長(zhǎng)了作業(yè)時(shí)間。

2.2 揚(yáng)塵嚴(yán)重，有礙健康

燒結(jié)生產(chǎn)配料礦槽作業(yè)環(huán)境問(wèn)題一直比較突出：當(dāng)返料皮帶機(jī)的物料在進(jìn)入配料礦槽時(shí)，為了不影響皮帶輸送卸料小車的物料正常卸料工作，返料皮帶機(jī)的下料漏斗要高于卸料小車，這就導(dǎo)致了返料皮帶機(jī)的漏子下料口距離礦槽篦子太高，這樣即使安裝除塵管道，也不能正常發(fā)揮作用。物料落下時(shí)常常產(chǎn)生大量的揚(yáng)塵，造成礦槽作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境惡劣，崗位人員必須戴厚厚的防塵口罩進(jìn)行工作。為了改善這種狀況，我們前期對(duì)返料皮帶機(jī)的漏子下料口進(jìn)行了部分改進(jìn)。例如：在返料皮帶機(jī)漏子下料口安裝布袋，減小了漏子下料口離礦槽篦子的距離，雖然可以有效抑制揚(yáng)塵，但治標(biāo)不治本，礦槽作業(yè)環(huán)境仍不容樂(lè)觀。

2.3 生產(chǎn)操作，存在隱患

在最初的工作中，為了保證皮帶輸送卸料小車正常卸料，崗位人員必須一邊操控卸料小車，一邊把返料皮帶機(jī)的防塵布袋抬高，避免小車碰到布袋。作業(yè)的繁瑣和作業(yè)環(huán)境差都給崗位人員的安全工作帶來(lái)了極大的隱患，勞動(dòng)強(qiáng)度也隨之增加了。

2.4 設(shè)計(jì)缺陷，存在諸多浪費(fèi)

原來(lái)返料皮帶機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，皮帶機(jī)運(yùn)行時(shí)運(yùn)輸帶要經(jīng)過(guò)多個(gè)改向輪才能將高爐返礦分別輸送到兩個(gè)礦槽。由于各個(gè)改向輪在皮帶機(jī)中所處的位置不同、受力情況不同，使得改向輪磨損較快，對(duì)皮帶接頭破壞較大，極易造成皮帶的磨損；同時(shí)維護(hù)更換難度增大，檢修時(shí)間延長(zhǎng)，直接影響高爐燒結(jié)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。因此，針對(duì)上述問(wèn)題，我們決定對(duì)返料皮帶的結(jié)構(gòu)及下料形式進(jìn)行整改。

圖1 現(xiàn)在的返料皮帶

3 改造措施

第一，將原來(lái)的兩個(gè)直筒型漏斗改為一個(gè)倒Y型的漏斗。先將卸料小車兩軌道間的地坪，正對(duì)返料皮帶機(jī)下料位置，開(kāi)鑿兩個(gè)平行的長(zhǎng)方形800mm×600mm的孔，漏斗的兩個(gè)分腿直接從這兩個(gè)孔伸入到礦槽內(nèi)，這樣就可以直接將高爐返料輸送到礦槽內(nèi)部，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，密封效果好，避免了揚(yáng)塵污染。

第二，將原來(lái)的兩個(gè)下料點(diǎn)改為一個(gè)下料點(diǎn)。下料點(diǎn)設(shè)置在兩個(gè)礦槽之間。礦槽內(nèi)設(shè)置液壓推桿式翻板，以便選擇將物料裝入哪個(gè)礦槽，方便操作，保證了安全。

第三，輸送帶中間部分的改向輪減少4個(gè)，減少了皮帶與改向輪之間的摩擦，杜絕了皮帶接頭處剝離、撕裂的可能。同時(shí)皮帶輪與包角增大，增加了皮帶與帶輪間的摩擦力，降低了皮帶損耗，簡(jiǎn)化了設(shè)備使用管理。

第四，改進(jìn)后皮帶長(zhǎng)度縮短了10m左右，這樣縮短皮帶運(yùn)轉(zhuǎn)周期，提高了皮帶輸送能力，節(jié)約了各種能源。

第五，皮帶頭尾輪及傳動(dòng)裝置重新移位。頭輪、尾輪、增面輪安裝標(biāo)準(zhǔn)：橫向中心線對(duì)輸送機(jī)縱向中心線的重合度允許誤差為2mm；軸向中心線對(duì)輸送機(jī)縱向中心線的錘子度允許誤差為1mm/m；各輪軸的水平度允許誤差為0.5mm/m。

第六，高爐返料皮帶機(jī)保護(hù)系統(tǒng)也進(jìn)行了改進(jìn)，主要有安裝了皮帶機(jī)的打滑器、皮帶機(jī)的防跑偏裝置、皮帶機(jī)漏子的防堵料裝置，這些皮帶機(jī)安全保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用大大地提高了設(shè)備生產(chǎn)率，提高了經(jīng)濟(jì)效益和設(shè)備管理水平：（1）皮帶打滑將導(dǎo)致皮帶堆料、冒料事故發(fā)生，需要停車進(jìn)行人工清理，由于皮帶系統(tǒng)為聯(lián)鎖運(yùn)行，一條皮帶停止運(yùn)行，將導(dǎo)致該條皮帶所在生產(chǎn)線停運(yùn)。皮帶機(jī)打滑器的應(yīng)用，有效地減少了上述皮帶故障的發(fā)生；（2）皮帶跑偏導(dǎo)致物料側(cè)漏現(xiàn)象產(chǎn)生，同時(shí)皮帶邊緣將與皮帶架、皮帶頭輪罩發(fā)生摩擦，不僅會(huì)對(duì)皮帶造成損壞，同時(shí)也對(duì)輔助設(shè)備造成損壞。通過(guò)對(duì)兩極跑偏開(kāi)關(guān)的改造，減少了皮帶跑偏故障的發(fā)生，延長(zhǎng)了皮帶的使用壽命；（3）返料皮帶機(jī)漏子的防堵料裝置的改進(jìn)，減少了由于漏子堵料導(dǎo)致的皮帶故障的發(fā)生，同時(shí)降低了人工清料的勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖2 改造后的返料皮帶下料形式

4 具體方案

第一，由于松散物料在平面上堆成錐形時(shí)錐的側(cè)面與水平面的夾角叫安息角，物料與平面相對(duì)的夾角叫運(yùn)動(dòng)安息角。經(jīng)查閱資料可知燒結(jié)返礦屬含鐵量較高的顆粒物料，物料本身的質(zhì)量較大，下落感好。它的運(yùn)動(dòng)安息角為30°～35°，所以漏斗設(shè)計(jì)的下料角度一定要大于35°才能保證正常下料，避免堵漏斗的現(xiàn)象發(fā)生。

第二，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，返料皮帶機(jī)下料點(diǎn)距離礦槽篦子高度4100mm，兩軌道中間地平距離5300mm，兩礦槽距離2300mm。設(shè)返料皮帶機(jī)漏斗在垂直高度2m處開(kāi)始向礦槽分料，返料皮帶機(jī)漏斗腿伸入到礦槽內(nèi)2m。

尺寸如圖3所示：

上圖加粗三角形示意圖如圖4所示：

通過(guò)看圖分析可知求出圖中三角度數(shù)α即可知漏斗的傾斜角度β：

AB=4100-2000=2100mm

通過(guò)看圖分析可知求出圖中紅色三角度數(shù)α即可知漏斗的傾斜角度β：

AB=4100-2000=2100mm

BC=2650-1300=1350mm

α=arctanBC/AB=arctan1350/2100=32.7°

β=180°-32.7°=147.3°

第三，通過(guò)計(jì)算可知倒Y型漏斗的傾斜角度為147.3°，大于物料的運(yùn)動(dòng)安息角35°，漏子角度符合生產(chǎn)需要，不會(huì)造成堵漏子現(xiàn)象發(fā)生。

第四，皮帶機(jī)下料系統(tǒng)阻塞的原因及處理方法：（1）發(fā)現(xiàn)大塊及雜物進(jìn)入漏子時(shí)，應(yīng)及時(shí)停車處理；（2）保證返料水分適當(dāng)。過(guò)潮會(huì)堵塞漏子，因此應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)囊r板及時(shí)清理，杜絕跑冒現(xiàn)象，保護(hù)作業(yè)區(qū)環(huán)境清潔。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)返料皮帶機(jī)的結(jié)構(gòu)及漏子下料形式整改后，返料皮帶機(jī)的皮帶長(zhǎng)度縮短，漏子下料形式變得更加簡(jiǎn)單，使得皮帶輸送卸料小車與返料皮帶機(jī)下料工序相互不再影響。這樣既保證了皮帶輸送小車的正常卸料，保證了作業(yè)率，又可以有效地抑制揚(yáng)塵的擴(kuò)散，改善了燒結(jié)礦槽的作業(yè)環(huán)境。同時(shí)改進(jìn)后返料皮帶機(jī)制造成本低，便于操縱，便于維護(hù)，縮短檢修工時(shí)，縮減皮帶機(jī)的備件及材料的費(fèi)用，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，適應(yīng)當(dāng)今發(fā)展的需要。

參考文獻(xiàn)

[1] 肖揚(yáng)，翁得明.燒結(jié)生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2013.

作者簡(jiǎn)介：胡春梅，女，內(nèi)蒙古包頭人，內(nèi)蒙古包頭鋼聯(lián)股份有限公司煉鐵廠技師，研究方向：機(jī)械、工程應(yīng)用。

（責(zé)任編輯：周 瓊）