鋅焙燒礦計(jì)量輸送設(shè)備全密封式改進(jìn)

韓麗軍

（江西銅業(yè)鉛鋅金屬有限公司，江西 九江 332500）

原有的鋅焙燒礦計(jì)量輸送設(shè)備采用的是敞開式輸送，在現(xiàn)場運(yùn)用中，導(dǎo)致鋅浸出廠房內(nèi)揚(yáng)塵大，存在較大的環(huán)保風(fēng)險，且廠房內(nèi)辦公人員密集，嚴(yán)重危害員工身體健康。同時，飄灑的粉塵落在行車軌道上，易造成打滑，吊裝時存在一定的安全隱患。另外，為收集散落的焙砂，需安排專人清掃，這無疑加大了人力成本、物力成本和財(cái)力成本。如何科學(xué)地改進(jìn)該輸送設(shè)備全密封方式，進(jìn)一步提高鋅焙燒礦計(jì)量輸送設(shè)備的運(yùn)行性能是技術(shù)人員必須思考和解決的問題。

1 項(xiàng)目背景

鋅精礦經(jīng)焙燒球磨后由倉儲泵輸送至浸出料倉，再由計(jì)量皮帶加入浸出槽。焙砂從出爐至浸出料倉為密封輸送，從浸出料倉至浸出槽為開放式輸送。鋅精礦經(jīng)高溫焙燒和球磨后形成焙砂，呈粉呈狀，極易揚(yáng)塵。因此，浸出廠房長期存在較為嚴(yán)重的粉塵污染。且40余人在浸出廠房內(nèi)長期辦公（浸出凈化工段人員、檢化中心人員、設(shè)備點(diǎn)檢人員），漂浮在空氣中的細(xì)微粒粉塵嚴(yán)重危害員工的身體健康。為了更好地解決最后6m的揚(yáng)塵污染[1]，保護(hù)員工身體健康，考察組多次至甘肅、內(nèi)蒙、河南、陜西、安徽、云南、廣西、廣東鋅冶煉廠考察交流。經(jīng)考察，廣西南方冶煉廠雙螺旋焙砂加入揚(yáng)塵最小。

圖1 鋅焙燒礦加入流程圖

圖2 固定料斗式計(jì)量系統(tǒng)

因此，鋅冶煉分廠計(jì)劃列技改項(xiàng)目投資約70萬元對浸出4臺計(jì)量輸送設(shè)備進(jìn)行改造。2020年3月公司組織專家審核技改項(xiàng)目立項(xiàng)工作，經(jīng)專家審核，廣西南方冶煉廠的焙砂加入方式在我廠不適用。主要原因是我廠原設(shè)計(jì)焙砂輸送系統(tǒng)中無篩網(wǎng)裝置，焙砂中的鋼球、斷裂刮板配件極易卡死螺旋[2]。且螺旋計(jì)量精度極低。因此，鋅分廠決定根據(jù)自身實(shí)際情況，自主設(shè)計(jì)一套全密封計(jì)量輸送設(shè)備。

2 輸送設(shè)備全密封式改進(jìn)案例分析

2.1 現(xiàn)場調(diào)查

浸出廠房內(nèi)儀表室正上方共有4臺計(jì)量輸送設(shè)備，負(fù)責(zé)將料倉內(nèi)的焙砂加入浸出槽。輸送水平距離6m，落差1.5m+2m，槽內(nèi)有蒸汽溢出。目前，采用開放式計(jì)量皮帶輸送，主要揚(yáng)塵點(diǎn)在物料下落點(diǎn)，雖有防護(hù)措施，但揚(yáng)塵仍然較大。地面、廠房墻壁四周、槽罐頂部、起重設(shè)備、攪拌設(shè)備本體積灰嚴(yán)重，有專人在皮帶周邊清掃。所確定的目標(biāo)值主要包含以下兩種[3]，一種是焙砂加入零泄漏，解決最后6m的揚(yáng)塵污染；另一種是減去清掃崗位，降低用工成本。

2.2 原因分析

導(dǎo)致該輸送設(shè)備出現(xiàn)全密封性能不佳的原因主要包含以下幾點(diǎn)：①焙砂經(jīng)高溫焙燒球磨后呈粉塵狀，含水低，粒度細(xì)，極易揚(yáng)塵。②焙砂加入過程為皮帶開放式加入，落差較大，加劇揚(yáng)塵。③現(xiàn)場無收塵設(shè)施，增加收塵設(shè)施空間不足。

2.3 改進(jìn)方案

方案一：采用固定料斗式計(jì)量系統(tǒng),計(jì)量斗空時，1#密封刮板輸送機(jī)開啟，2#密封刮板輸送機(jī)停止，計(jì)量斗開始進(jìn)料。計(jì)量斗滿時，1#密封刮板輸送機(jī)停止，2#密封刮板輸送機(jī)開啟，計(jì)量斗開始排料。缺點(diǎn)：計(jì)量斗進(jìn)料、排料不能同時進(jìn)行，不能連續(xù)均勻加入。

方案二：目前通用的物料輸送設(shè)備有皮帶、刮板、螺旋，三種設(shè)備各有利弊，皮帶計(jì)量精度高，但無法全密封，且遇蒸汽粘結(jié)嚴(yán)重；刮板可以密封，但無法計(jì)量[4]；螺旋在蒸汽工況下影響不大，但計(jì)量精度不高且遇鋼球、刮板軌道易卡死。現(xiàn)場安裝高度1.5m，結(jié)合三種設(shè)備的優(yōu)勢決定采用上部為計(jì)量皮帶，主要負(fù)責(zé)物料的輸送和計(jì)量，下部安裝刮板，負(fù)責(zé)將黏在皮帶上的物料刮下送至下料斗，下料斗至槽罐中間安裝螺旋隔離蒸汽的組裝方式。

圖3 鋅焙燒礦計(jì)量輸送設(shè)備改進(jìn)示意圖

方案二上部為計(jì)量皮帶，下部為刮板，下料口為螺旋的全密封物料輸送設(shè)備。皮帶主要負(fù)責(zé)物料計(jì)量和輸送，刮板將皮帶撒落的物料收集后輸送至浸出槽，螺旋將浸出槽內(nèi)的蒸汽與皮帶刮板隔離，防止水蒸氣進(jìn)入密封殼體冷凝后引起皮帶刮板粘結(jié)。從而達(dá)到了計(jì)量、零泄漏、隔離蒸汽的目的。確定方案二為項(xiàng)目最終方案。

2.4 效果檢查

圖4 鋅焙燒礦計(jì)量輸送設(shè)備設(shè)計(jì)圖

通過持續(xù)的改進(jìn)——試驗(yàn)——改進(jìn)，于2020年9月試車成功。實(shí)現(xiàn)了鋅焙燒礦零泄漏計(jì)量輸送，該設(shè)備適應(yīng)性強(qiáng)，異物通過能力強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，可應(yīng)用于高溫蒸汽環(huán)境下粉塵、顆粒物、復(fù)雜原料的輸送。

3 輸送設(shè)備全密封式改進(jìn)優(yōu)化策略

3.1 加強(qiáng)操作人員規(guī)范化作業(yè)水平

對于操作人員而言，其操作行為是否規(guī)范，直接影響了該輸送設(shè)備全密封效果，因此，相關(guān)部門要加強(qiáng)對工作人員操作技能的培訓(xùn)，確保他們熟練地掌握和應(yīng)用該輸送設(shè)備規(guī)范化操作技巧[5]。例如：為了確保動力輸送機(jī)構(gòu)、過渡裝置和物料收集裝置能夠形成一個密封的整體，實(shí)現(xiàn)完全密封的機(jī)構(gòu)，確保工作環(huán)境良好；操作人員需要配合使用動力輸送機(jī)構(gòu)和過渡裝置，將焙砂按種類分前后輸送到物料收集裝置，然后，利用電子計(jì)數(shù)器通過物料收集裝置的重量變化，計(jì)算出焙砂的重量是否達(dá)到要求，當(dāng)各種焙砂的重量達(dá)到要求時，動力輸送機(jī)構(gòu)和過渡裝置停止工作，物料收集裝置的開口端上的電磁閥打開，振動錘開始震動將原料輸送到攪拌釜之中，整個過程只需一個人員進(jìn)行操作，其它由PLC控制自動輸送焙砂。

3.2 進(jìn)一步推進(jìn)設(shè)備日清日檢工作，全面提升現(xiàn)場管理水平

為進(jìn)一步提高該輸送設(shè)備現(xiàn)場管理水平，相關(guān)部門要加強(qiáng)對設(shè)備日清日檢工作的有效推進(jìn)，確保整個輸送設(shè)備始終處于干凈整潔的狀態(tài)，避免因設(shè)備表面出現(xiàn)油垢或灰塵堆積而影響其運(yùn)行性能[6]。同時，還能及時發(fā)現(xiàn)和解決該輸送設(shè)備內(nèi)部異常故障問題，使得整個設(shè)備的使用壽命得以有效延長。例如：定期清理設(shè)備表面上的污漬，并將其放置于通風(fēng)干燥的地方，避免因環(huán)境過于潮濕而導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部零件出現(xiàn)腐蝕損壞現(xiàn)象。此外，還要定期全面地檢查整個設(shè)備運(yùn)行性能，檢查其是否出現(xiàn)運(yùn)行異常問題，并確定出導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)運(yùn)行異常問題的原因，并提出相應(yīng)的維修措施。

3.3 提高機(jī)械密封的可靠性

為了進(jìn)一步提高該輸送設(shè)備全密封效果，相關(guān)部門要加強(qiáng)對機(jī)械密封的檢查。首先，要借助相關(guān)輔助系統(tǒng)，全面地監(jiān)測該設(shè)備的機(jī)械密封性狀態(tài)，從而全面地了解和掌握該設(shè)備機(jī)械密封工作狀況。同時，還要智能化監(jiān)控沖洗液溫度、液體位置等參數(shù)，便于作業(yè)人員科學(xué)地分析和判斷當(dāng)前設(shè)備機(jī)械密封狀態(tài)，使得機(jī)械密封的安全性和可靠性得以大幅度提高。其次，還要做好對機(jī)械密封記錄相關(guān)信息數(shù)據(jù)的全面化采集和整理，為后期機(jī)械密封改進(jìn)工作的有效開展提供重要的依據(jù)和參考，同時，技術(shù)人員還要利用自身豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，分析和推斷導(dǎo)致機(jī)械密封失效的根本原因，并借助相關(guān)理論計(jì)算知識，對其推斷結(jié)果的可靠性和正確性進(jìn)行驗(yàn)證，為后期該輸送設(shè)備全密封式改進(jìn)工作的開展提供相關(guān)理論依據(jù)。

4 結(jié)語

綜上所述，對于鋅焙燒礦計(jì)量輸送設(shè)備而言，通過加強(qiáng)對其全密封式的改進(jìn)和優(yōu)化，不僅可以實(shí)現(xiàn)焙砂零泄露加入，解決最后6m的揚(yáng)塵污染問題，還能減去清掃崗位，降低用工成本，有效地改善了工作現(xiàn)場環(huán)境，使得焙砂揚(yáng)塵損失程度降到最低，更好地保障了員工的人身安全，提高員工的工作效率和效果。所以，加強(qiáng)對輸送設(shè)備全密封式改進(jìn)方案的推廣和應(yīng)用顯得尤為重要。