管狀皮帶輸送機(jī)在水泥廠設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

李丹丹，陳曉敏

（中信重工工程技術(shù)有限責(zé)任公司 河南 洛陽471039）

1 項(xiàng)目背景

國(guó)外某項(xiàng)目需建設(shè)1條年產(chǎn)200萬t的水泥生產(chǎn)線，其熟料、石膏及礦渣、石灰石等混合材料需分別通過進(jìn)口從碼頭運(yùn)輸至新建廠區(qū)的熟料庫(kù)及輔助原料預(yù)均化堆場(chǎng)。該項(xiàng)目新建廠區(qū)距離碼頭約1.8km，中間需經(jīng)過現(xiàn)存碼頭的汽車運(yùn)輸區(qū)域，碼頭與新建廠區(qū)之間還現(xiàn)存有用戶住宅、主要交通干道和復(fù)雜地形的原始森林。該地區(qū)屬于熱帶雨林氣候，年平均降水量達(dá)2 000mm，因此對(duì)于熟料及輔助原料的輸送均需要考慮防雨設(shè)施。

按現(xiàn)有的帶式輸送機(jī)技術(shù)，熟料、石膏及混合材的輸送，要根據(jù)地形的變化，設(shè)置多個(gè)轉(zhuǎn)彎點(diǎn)，每個(gè)轉(zhuǎn)彎點(diǎn)就是一個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站，實(shí)行一段一段的輸送，在地面輸送過程中因彎路較多，在很近的一段距離內(nèi)，就得需要多個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站才能完成輸送。按傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案經(jīng)過輸送路線布置，形成的工藝流程圖如圖1所示。

2 存在問題

（1）根據(jù)傳統(tǒng)布置方案需要6根寬1 200mm，帶速為1.25m/s的皮帶輸送機(jī)經(jīng)過6個(gè)拐點(diǎn)轉(zhuǎn)運(yùn)站才能夠?qū)崿F(xiàn)將熟料、石膏和各種混合材輸送至各種物料儲(chǔ)庫(kù)（堆場(chǎng)）的進(jìn)料皮帶輸送機(jī)，轉(zhuǎn)運(yùn)站數(shù)量多，土建混凝土用量巨大；

（2）皮帶輸送機(jī)兩側(cè)需設(shè)置檢修廊道，根據(jù)皮帶輸送機(jī)帶寬，需制作至少4m寬的防雨全封閉式檢修廊道，這種廊道形式需大量使用花紋鋼板鋪設(shè)，并用壓型鋼板密封，且需土建加大桁架規(guī)格來承受巨大荷載；

（3）在正常情況下，帶式輸送機(jī)都是直線鋪設(shè)，否則就容易發(fā)生跑偏現(xiàn)象，本方案受地形、地質(zhì)條件的限制，輸送線路存在水平方向不同程度的夾角，需要轉(zhuǎn)角轉(zhuǎn)運(yùn)，容易導(dǎo)致皮帶落料跑偏；

（4）在多處轉(zhuǎn)運(yùn)站處，為了防止粉塵和落料噪聲污染，需設(shè)置多臺(tái)收塵設(shè)備，每處轉(zhuǎn)運(yùn)站均需專人巡檢，增加了后期運(yùn)營(yíng)成本；

（5）對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站處均需鋪設(shè)壓縮空氣管道供收塵設(shè)備用氣，且供電系統(tǒng)比較分散，不利于集中供電。

3 改進(jìn)措施

3.1 管狀帶式輸送機(jī)簡(jiǎn)介

管狀帶式輸送機(jī)是一種新型帶式輸送機(jī)，在其裝料區(qū)和卸料區(qū)膠帶打開成槽形裝料或卸料后，膠帶被指壓托輥卷成圓管形，管狀形成后，沿線呈六邊形布置的托輥使其保持管狀。其中單圓管狀皮帶機(jī)原理圖見圖2所示。該系列產(chǎn)品輸送物料的堆積密度一般是0.5～2.5t/m3，普通管狀輸送帶工作環(huán)境溫度為-25～40℃[1]，如有耐熱、防水、防腐、防爆、阻燃等特殊要求，采用特殊規(guī)格的輸送帶，允許工作環(huán)境溫度可達(dá)160℃。該系列產(chǎn)品還具有輸送傾角大，最大傾角可達(dá)30°，占地空間小等優(yōu)點(diǎn)。

圖2 單圓管狀皮帶機(jī)原理圖

3.2 管狀帶式輸送機(jī)特點(diǎn)

（1）可封閉運(yùn)輸物料，物料不揚(yáng)撒、不泄露，實(shí)現(xiàn)了無污染輸送，并且滿足環(huán)保要求。從而可以減少治理環(huán)境所發(fā)生的費(fèi)用；

（2）可滿足小回轉(zhuǎn)半徑在空間上的轉(zhuǎn)向，從而繞過各種現(xiàn)存的設(shè)施及障礙物，便于布置方案的設(shè)計(jì)；

（3）可以在長(zhǎng)距離、多拐彎線路的輸送情況下不設(shè)置中轉(zhuǎn)站，可避免多臺(tái)輸送機(jī)轉(zhuǎn)載；

（4）采用此設(shè)備可大大減少占地面積，主機(jī)本體寬度為普通輸送機(jī)的1/2，適用于空間緊張情況的布置和輸送，特別適用于在復(fù)雜工況或地形條件下布置和施工輸送線路；

（5）可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的大容量輸送；

（6）可以實(shí)現(xiàn)最大傾角30°的大傾角輸送，在相同輸送高度的前提下，能夠大大縮短輸送線路以適應(yīng)復(fù)雜工況；

（7）同時(shí)可實(shí)現(xiàn)不同種類物料的雙向輸送；

（8）膠帶被呈六邊形布置的托輥保持管狀，因此在長(zhǎng)距離輸送時(shí)，膠帶不會(huì)跑偏，減少了設(shè)備的故障率，提高了生產(chǎn)效率；

（9）設(shè)備損耗低，零部件便于更換，備件數(shù)量少，可延長(zhǎng)使用壽命。

（10）封閉輸送也能保證輸送物料不被氣候、環(huán)境影響；

（11）設(shè)備在運(yùn)行過程中安全性能高，維護(hù)費(fèi)用低[2]，能耗同普通帶式輸送機(jī)相當(dāng)，且運(yùn)行過程中噪音很低。

3.3 優(yōu)化措施

本項(xiàng)目選擇使用物料填充斷面積為75%，輸送能力滿足1 200t/h的單筒管狀帶式輸送機(jī)，規(guī)格為管徑400mm，對(duì)應(yīng)展開帶寬1 530mm，帶速為4m/s，帶式輸送機(jī)長(zhǎng)度為中心距1.85km，總提升高度為9.83m，布置角度分段為0°、4.9°、0°、0.7°、0°，2次水平轉(zhuǎn)彎半徑均為160m，2次水平轉(zhuǎn) 彎 角 度 分 別 為6°、29°，尾 部 水 平 卸 船 段37.2m，頭部水平下料段15m，配置4臺(tái)功率為280kW的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，拉緊裝置選擇頭部壓輪張緊，離開地面的檢修通廊寬度為2.4m，檢修通廊不設(shè)置密封壓型鋼板，該方案工藝流程圖及布置圖分別見圖3、圖4所示。

圖3 工藝流程圖

圖4 工藝布置圖

3.4 優(yōu)化效果

（1）經(jīng)過優(yōu)化選型及布置，可實(shí)現(xiàn)1根單筒管狀帶式輸送機(jī)將各種原料直接輸送至各原材料儲(chǔ)庫(kù)（堆場(chǎng)），沿途不需要再設(shè)置多個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站，大大減少了土建混凝土用量和施工費(fèi)用；

（2）皮帶輸送機(jī)兩側(cè)僅需設(shè)置總寬為2.4m的檢修廊道，且不用壓型鋼板密封，可大幅度減少使用花紋鋼板和壓型鋼板，土建只需使用輕型桁架便可滿足設(shè)備運(yùn)行生產(chǎn)時(shí)的荷載；

（3）通過單筒管狀帶式輸送機(jī)的連續(xù)運(yùn)輸，可避免原料輸送過程中發(fā)生跑偏現(xiàn)象，設(shè)備運(yùn)行過程中故障率低；

（4）選擇使用單筒管狀帶式輸送機(jī)，未出現(xiàn)冒灰現(xiàn)象，后期不需要設(shè)置專人巡檢，只需中控監(jiān)視即可。物料在輸送線路上呈管筒狀，避免了物料撒落，故可避免因物料的撒落而污染環(huán)境，同時(shí)物料也不會(huì)因刮風(fēng)、下雨等惡劣天氣而受影響，也能避免外部環(huán)境對(duì)物料的干擾，達(dá)到無污染封閉輸送；

（5）該方案省去了收塵器及壓縮空氣管網(wǎng)的布置，減少了大量的安裝工作，且供電系統(tǒng)集中，有利于現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)操作；

（6）使用該方案，由于輸送設(shè)備磨損率低，后期維修率大大下降，且零部件不需要頻繁更換，因此大大延長(zhǎng)了使用壽命；

（7）后期使用過程中，該管狀帶式輸送機(jī)實(shí)際能耗也比較合理。

4 結(jié)語

采用管狀帶式輸送機(jī)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、大容量輸送?？蓪?shí)現(xiàn)在同等輸送高度的條件下，可以縮短疏通線路和適應(yīng)更復(fù)雜的工況。膠帶被呈六邊形布置的托輥保持管狀，因此在長(zhǎng)距離輸送時(shí)，膠帶不會(huì)跑偏，減少了設(shè)備的故障率，提高了生產(chǎn)效率。

采用管狀帶式輸送機(jī)可實(shí)現(xiàn)小回轉(zhuǎn)半徑在空間上的轉(zhuǎn)向，從而繞過各種現(xiàn)存設(shè)施或障礙物，便于設(shè)計(jì)方案布置。可以在長(zhǎng)距離、多拐彎線路的輸送情況下不設(shè)置中轉(zhuǎn)站，可避免多臺(tái)輸送機(jī)轉(zhuǎn)載。

采用此設(shè)備可大大減少占地面積，主機(jī)本體寬度為普通輸送機(jī)的1/2，適用于空間緊張情況的布置和輸送，特別適用于在復(fù)雜工況或地形條件下布置和施工輸送線路。

設(shè)備在運(yùn)行過程中安全性能高，維護(hù)費(fèi)用低，能耗同普通帶式輸送機(jī)相當(dāng)，且運(yùn)行過程中噪音很低，備件數(shù)量少，使用壽命長(zhǎng)，管狀皮帶輸送機(jī)布置時(shí)不需要增設(shè)密封罩，可實(shí)現(xiàn)無害化輸送，同時(shí)也可以避免清潔環(huán)境所發(fā)生的費(fèi)用，能降低基建費(fèi)用及設(shè)備成本和運(yùn)行成本。與普通帶式輸送機(jī)相比，具有經(jīng)濟(jì)、可靠、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)今社會(huì)建設(shè)用地資源緊缺、環(huán)境要求越來越嚴(yán)格，管狀帶式輸送機(jī)必將成為國(guó)內(nèi)外水泥廠遠(yuǎn)距離復(fù)雜地形輸送的最佳選擇。