焦化廠焦炭輸送管狀皮帶輸送機(jī)改造介紹

管式皮帶要形成管狀高速運(yùn)行，對(duì)物料及安全防護(hù)等有特別的要求，而焦炭的粒度不均勻、高溫、高磨損、含異物等影響管帶的安全運(yùn)行，需要分別進(jìn)行適應(yīng)性改造。某焦化廠通過(guò)焦炭降溫改造、鋼帶機(jī)改造、安裝除鐵器、選用新型皮帶清掃器和耐磨備件等措施，保證了輸焦管帶機(jī)的正常運(yùn)行。

1 輸送焦炭改造項(xiàng)目前言

某焦化廠有4條管狀皮帶輸送機(jī)，分別于2004 ~ 2006年投人使用，管徑均為300mm，頭尾平面直線距離分別為3. 7km、3. 0km，1. 7km、1.5 km，其中有三條為焦炭運(yùn)輸機(jī)。1"輸焦管帶機(jī)于2004年建成投產(chǎn)，為了適應(yīng)焦炭運(yùn)輸，焦化廠在管帶機(jī)投運(yùn)后做了大量的適應(yīng)性改進(jìn)工作，保證了管帶機(jī)正常運(yùn)行，也為后續(xù)輸焦管帶機(jī)設(shè)計(jì)使用提供了經(jīng)驗(yàn)。

2 焦化廠管狀皮帶機(jī)概況

該皮帶尾部連接干熄焦皮帶輸送機(jī)和濕熄焦加焦皮帶輸送機(jī)，頭部設(shè)篩分系統(tǒng)。提升高度- 1.5m，最大爬升高度53.6m，最大傾角10.5度，水平轉(zhuǎn)彎7個(gè)，最大水平轉(zhuǎn)彎角度29.6度。采用了鋼絲繩芯膠帶，帶寬1100mm，帶強(qiáng)ST1000。 4 x 200kW變頻電機(jī)頭尾驅(qū)動(dòng)，液壓漲緊，皮帶速度3.15m/s，聯(lián)鎖、保護(hù)、運(yùn)行、監(jiān)控由均PLC程控系統(tǒng)完成。管狀皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度快，對(duì)物料流量均勻性和粒度均勻性要求高，但所運(yùn)送的焦炭有塊度不均勻、溫度較高、水份較高、焦粉硬度大破壞性磨損大等特點(diǎn)，因此在輸焦過(guò)程中存在問(wèn)題較多，影響了管帶機(jī)的正常運(yùn)行。

3 焦化廠管帶機(jī)改造措施

3.1 焦炭降溫與鋼帶機(jī)改造

3.1.1 存在問(wèn)題

干熄焦溫度為100~200C，而圓管帶式輸送機(jī)僅耐溫60C ，兩者溫差較大。為了解決干熄焦炭高溫問(wèn)題，原方案采用的是鋼帶機(jī)箱體送風(fēng)降溫。該方案主要設(shè)備及特點(diǎn)為：頭部驅(qū)動(dòng)，尾部滾筒帶液壓拉緊裝置，中部?jī)蓚?cè)托輪支撐，與滾筒接觸的是不銹鋼網(wǎng)帶，網(wǎng)帶上鋪長(zhǎng)條鋼甲，寬度1. 4m，速度0.1 ~0. 2m/s；鋼帶機(jī)整體箱體密封，外接風(fēng)機(jī)，利用空氣對(duì)流給焦炭降溫，氣路旋風(fēng)除塵。

管帶機(jī)投運(yùn)后鋼帶機(jī)問(wèn)題較多，由于其帶速只有普通皮帶的1/10左右，造成鋼帶上大量堆料、鋼帶負(fù)荷大、打滑，尤其是對(duì)焦炭的破壞性磨損估計(jì)不足，鋼甲及鉚接損壞嚴(yán)重；加上管帶機(jī)運(yùn)送負(fù)荷大，日運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間超過(guò)20h，難以提供長(zhǎng)時(shí)間的維修，所以雖然在原基礎(chǔ)上做了大量小改造，還是難以維持正常生產(chǎn)。

3.1.2 改造措施

2004年8月份，焦化廠對(duì)鋼帶機(jī)進(jìn)行了改造，拆除原有設(shè)備及箱體抽風(fēng)系統(tǒng)，重新鋪設(shè)一條1200mm普通皮帶。為了解決干熄焦炭高溫問(wèn)題，在前面皮帶實(shí)施噴水降溫措施。借鑒1*管帶機(jī)經(jīng)驗(yàn)，在后續(xù)兩條輸焦管帶，不再應(yīng)用鋼帶機(jī)，管帶機(jī)耐溫指標(biāo)提到110C以上。

3.2 管帶機(jī)安全防護(hù)

3.2.1 存在問(wèn)題

焦炭粒度不均勻：由于焦炭粒度不均勻，爐頭焦快度大，當(dāng)料流偏大管帶填充率高或大焦塊進(jìn)人時(shí)，管帶收口處擠壓破碎大焦塊，造成蹦料和對(duì)皮帶造成較嚴(yán)重的破損和劃傷。焦炭粒度問(wèn)題威脅著皮帶安全和運(yùn)量提高。

焦炭中含有異物：輸人的焦炭有部分為汽車運(yùn)來(lái)，難免有鐵器、水泥、石塊等異物，另外本系統(tǒng)溜槽漏斗破損后也會(huì)掉下雜物。異物一旦在尾部收口處卡住，將造成皮帶撕裂的嚴(yán)重后果。其他使用管帶機(jī)的單位曾發(fā)生此類問(wèn)題。

焦炭物料流異常：由于突然停機(jī)或給料器異常造成的料流異常變大，會(huì)造成“漲管”，對(duì)皮帶和支架等造成嚴(yán)重?fù)p傷。

3.2.2 改造措施

在落料點(diǎn)加設(shè)篦子控制：發(fā)現(xiàn)焦炭粒度大問(wèn)題后，最初考慮在管帶前面的轉(zhuǎn)運(yùn)站位置增設(shè)一套切焦裝置，該方案安裝施工難度大，嚴(yán)重影響焦?fàn)t生產(chǎn)，設(shè)備投資和后期運(yùn)行費(fèi)用高，不可行。在綜合考慮異物、鐵器等多項(xiàng)運(yùn)行安全防護(hù)問(wèn)題后，采用了下述簡(jiǎn)單易行的解決方案。在6*皮帶到管帶尾部有一落料漏斗，上下位差超過(guò)2m。具體改造方案為：在漏斗下部落料點(diǎn)處加篦子，篦子為16Mn耐磨鋼板焊制，孔徑100 x200mm ，經(jīng)計(jì)算從皮帶落下的焦炭速度> 7m/s，錳鋼篦子對(duì)焦炭起到較好的破碎作用，同時(shí)孔徑的尺寸可以阻擋對(duì)皮帶產(chǎn)生威脅的大異物。為防止擋住的異物造成漏斗堵料危及6*皮帶安全，在漏斗壁上安裝堆料限位開關(guān)，及時(shí)報(bào)警處理。篦子由于焦炭的沖擊磨損而損壞較快，位置主要集中于落料點(diǎn)，所以中部落料點(diǎn)位置篦子是活動(dòng)的，可以小面積的及時(shí)更換。為減少高速落下焦炭對(duì)管帶的沖擊，在落料點(diǎn)位置皮帶下加設(shè)緩沖條，和緩沖托輥一起吸收沖力保護(hù)皮帶。

敞開段安裝電磁除鐵器：為防止篦子溜槽等破損以及焦炭中混雜帶來(lái)的鐵器損傷皮帶，在管帶機(jī)敞開段安裝了一臺(tái)電磁除鐵器。由于6*皮帶物料落下速度快，長(zhǎng)條形的鐵器穿過(guò)篦子后會(huì)插透管帶機(jī)，除鐵器無(wú)法吸除，為此在6#皮帶頭部加設(shè)- ~ 臺(tái)除鐵器，兩臺(tái)除鐵器與皮帶連鎖，停機(jī)時(shí)能橫向移出把鐵器放掉。

及時(shí)更換振動(dòng)給料器襯板 ，在管帶受料點(diǎn)的敞開段加“凹"形過(guò)料流擋料板，用振動(dòng)給料器放料，基本能夠滿足管帶對(duì)物料流量均衡的要求。襯板磨損引起流量緩慢變大，需要人工及時(shí)調(diào)整；村板破損后，會(huì)突然流量變小，需要及時(shí)更換襯板。另外，影響給料器流量波動(dòng)的非正常因素有：

(1)系統(tǒng)突然停機(jī)，振動(dòng)給料器斷電后慣性持續(xù)振動(dòng)，造成6#皮帶堆料，再啟動(dòng)后瞬間料流過(guò)大；

(2)6*漏斗堆料后疏通，突然料流過(guò)大。以上兩種情況幾率較小，-方面在操作上及時(shí)予以手動(dòng)調(diào)整，另- -方面在管帶受料點(diǎn)的敞開段加“凹”形過(guò)料流擋料板，短時(shí)間過(guò)量的焦炭被擋料板刮下，避免漲管的發(fā)生，由于“凹"形擋料板易受到焦炭的碰撞摩擦，需要定期更換。

3.3 解決焦炭和焦粉磨損的難題

3.3.1 存在問(wèn)題

焦炭磨損：焦炭會(huì)對(duì)溜槽、漏斗、給料器及各處襯板造成磨損，是焦炭運(yùn)輸中的共性難題。

焦粉磨損：輸焦皮帶工作面不可避免的有焦粉附著，尤其在冬季蒸汽冷凝和干熄焦炭噴水降溫時(shí)，焦粉量更大。焦粉硬度高，對(duì)與之接觸的鋼性和軟性物體均產(chǎn)生嚴(yán)重的磨損；加上管帶運(yùn)行速度快，拉緊張力很高，磨損更嚴(yán)重。2004 年管帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)負(fù)荷較高，所有與工作面接觸的滾簡(jiǎn)、托輥磨損速度驚人，普通鋼制托輥，壽命僅10天，各滾簡(jiǎn)10~15天鑄膠就磨透，機(jī)尾滾簡(jiǎn)與管帶內(nèi)邊接觸部分只一周就磨到了鋼筒部分。每天需要多次停機(jī)更換托輥，滾倚磨損跑偏危及皮帶安全，頻繁更換造成人力和備件的大量消耗。

皮帶顫動(dòng)：皮帶高速運(yùn)動(dòng)，漲緊拉力很大，在敞開段引起劇烈的顫動(dòng)和振動(dòng)，加劇了滾簡(jiǎn)和托輥的磨損和破壞。以上三方面原因引起溜槽、滾簡(jiǎn)、托輥等快速磨損，造成維修工作量和成本費(fèi)用居高不下，需要在選用耐磨材質(zhì)和改進(jìn)焦粉清掃方式上做工作。

3.3.2 改造措施

選用新式耐磨合金鑄鋼板：關(guān)于焦炭磨損問(wèn)題，我廠曾先后試用過(guò)聚四氟乙烯板、錳鋼板、筑石板、陶瓷等不同材質(zhì)，因?yàn)槟湍バЧ缓眉皼_擊破碎后危及管帶安全等原因，均不理想，最終選用了一種新式耐磨合金鑄鋼板，使用壽命超過(guò)100天，效果較好。

選用樹脂刮料器和滾刷清掃器：焦粉清掃主要集中在管帶頭部敞開段改向滾簡(jiǎn)位置，先后試用過(guò)橡膠材質(zhì)、彈性合金鋼清掃器，均不理想，焦粉對(duì)清掃器磨損速度太快，合金清掃器對(duì)修補(bǔ)點(diǎn)有破壞作用，而且刮刀在磨損后容易劃傷皮帶。后來(lái)經(jīng)實(shí)驗(yàn)采用了兩套樹脂刮料器和兩套電動(dòng)尼龍滾刷清掃器進(jìn)行組合式清掃。樹脂清掃器較耐磨，對(duì)附著的濕焦粉清掃效果較好。頭部滾筒位置設(shè)兩組樹脂清掃和一套滾刷清掃，頭部到驅(qū)動(dòng)室改向滾筒間用梳式托輥，進(jìn)一步清掃，該距離對(duì)濕焦粉風(fēng)干有一定作用，在向下改向滾簡(jiǎn)位置設(shè)最后一級(jí)滾刷清掃。

每隔10m左右上下各加一組壓輥或滾簡(jiǎn)來(lái)消除皮帶顫動(dòng)。

改進(jìn)備件材質(zhì)：為提高托輥壽命，先后實(shí)驗(yàn)了8種不同材質(zhì)、結(jié)構(gòu)的托輥，考慮不同位置，和對(duì)皮帶磨損、調(diào)整、防護(hù)等不同功能要求，分別應(yīng)用了橡膠、樹脂陶瓷托輥，軸承、密封等不同選擇，使用壽命均延長(zhǎng)到60~100天以上。原滾簡(jiǎn)表面采用鑄膠，硬度邵氏70度，為了增加對(duì)焦粉的耐磨性，對(duì)鑄膠硬度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，效果不很理想。最后改用表面包膠技術(shù)，材料選用進(jìn)口UNTTX60高強(qiáng)度耐磨材料，耐磨效果顯著，使用壽命達(dá)到100 ~200天。

4 焦炭輸送項(xiàng)目改造總結(jié)

經(jīng)過(guò)適應(yīng)性改造以后，1"管式輸焦系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定正常，每天運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間23h左右，全焦運(yùn)送能力220~250t/h，日輸焦量5000t左右。管帶長(zhǎng)距離輸送焦炭的優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)出來(lái)，有環(huán)保、安全、故障率低、輸焦能力大且穩(wěn)定、需用人工少等優(yōu)點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)同行業(yè)多個(gè)廠家正在新上管狀皮帶輸送機(jī)。借鑒1"管帶的改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，在其后續(xù)3條管帶設(shè)計(jì)上予先進(jìn)行了改進(jìn)，均取得了較好效果。