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計缺陷，揚塵嚴重，制約生產。改造后的返料皮帶，結構簡單，便于操作，還可縮短工時、降低勞動強度、節約備件、改善環境，適應了當今發展，服務生產效果顯著。文章對高爐返料皮帶下料形式改造進行了探討。

關鍵詞：高爐返料皮帶；下料形式；冶金煉鐵企業；燒結配料礦槽；粉塵污染 文獻標識碼：A

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

1 概況

燒結是冶金煉鐵企業生產的重要組成部分，它擔負著向高爐提供人造富礦的生產任務，同時肩負著發展綜合利用、治理環境、減少污染的使命。由于生產原料種類繁多，生產組成過程復雜，因此也是煉鐵生產中污染嚴重的環節。尤其是高爐返礦的再利用所造成的粉塵污染嚴重，作業環境惡劣，存在著較大的不安全因素，對人、機的安全造成極大危害。

煉鐵廠返料皮帶機是運輸煉鐵高爐篩下的返礦，返回到燒結車間，再重新參加配料燒結的重要皮帶。它位于燒結配料礦槽上方，由于設計缺陷、結構復雜、維護困難且皮帶機漏斗下料點與礦槽落差距離大，造成下料時揚塵彌漫，給整個配料礦槽的工作環境帶來了嚴重污染，對職工的身心健康危害極大，因此對其實施了改造；主要是對皮帶機的結構和下料漏斗進行改進，即將兩個直筒型漏斗改為一個倒Y型漏子，且直接將物料下到礦槽內，避免了揚塵污染，改善了職工的作業環境。

2 存在的問題

2.1 工序繁縟，制約生產

最早燒結生產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進行不同料種作業時，返料皮帶下料漏斗里下落的物料就會阻礙輸送卸料小車前行，使得輸送卸料小車到達不了指定位置，也就對不上所需礦槽，導致無法正常下料的現象。這樣兩者只得交叉作業才不會相互影響，無形中延長了作業時間。

2.2 揚塵嚴重，有礙健康

燒結生產配料礦槽作業環境問題一直比較突出：當返料皮帶機的物料在進入配料礦槽時，為了不影響皮帶輸送卸料小車的物料正常卸料工作，返料皮帶機的下料漏斗要高于卸料小車，這就導致了返料皮帶機的漏子下料口距離礦槽篦子太高，這樣即使安裝除塵管道，也不能正常發揮作用。物料落下時常常產生大量的揚塵，造成礦槽作業現場環境惡劣，崗位人員必須戴厚厚的防塵口罩進行工作。為了改善這種狀況，我們前期對返料皮帶機的漏子下料口進行了部分改進。例如：在返料皮帶機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塵，但治標不治本，礦槽作業環境仍不容樂觀。

2.3 生產操作，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，一邊把返料皮帶機的防塵布袋抬高，避免小車碰到布袋。作業的繁瑣和作業環境差都給崗位人員的安全工作帶來了極大的隱患，勞動強度也隨之增加了。

2.4 設計缺陷，存在諸多浪費

原來返料皮帶機結構復雜，皮帶機運行時運輸帶要經過多個改向輪才能將高爐返礦分別輸送到兩個礦槽。由于各個改向輪在皮帶機中所處的位置不同、受力情況不同，使得改向輪磨損較快，對皮帶接頭破壞較大，極易造成皮帶的磨損；同時維護更換難度增大，檢修時間延長，直接影響高爐燒結生產的順利進行。因此，針對上述問題，我們決定對返料皮帶的結構及下料形式進行整改。

圖1 現在的返料皮帶

3 改造措施

第一，將原來的兩個直筒型漏斗改為一個倒Y型的漏斗。先將卸料小車兩軌道間的地坪，正對返料皮帶機下料位置，開鑿兩個平行的長方形800mm×600mm的孔，漏斗的兩個分腿直接從這兩個孔伸入到礦槽內，這樣就可以直接將高爐返料輸送到礦槽內部，結構簡單，密封效果好，避免了揚塵污染。

第二，將原來的兩個下料點改為一個下料點。下料點設置在兩個礦槽之間。礦槽內設置液壓推桿式翻板，以便選擇將物料裝入哪個礦槽，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，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，簡化了設備使用管理。

第四，改進后皮帶長度縮短了10m左右，這樣縮短皮帶運轉周期，提高了皮帶輸送能力，節約了各種能源。

第五，皮帶頭尾輪及傳動裝置重新移位。頭輪、尾輪、增面輪安裝標準：橫向中心線對輸送機縱向中心線的重合度允許誤差為2mm；軸向中心線對輸送機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，高爐返料皮帶機保護系統也進行了改進，主要有安裝了皮帶機的打滑器、皮帶機的防跑偏裝置、皮帶機漏子的防堵料裝置，這些皮帶機安全保護系統的應用大大地提高了設備生產率，提高了經濟效益和設備管理水平：（1）皮帶打滑將導致皮帶堆料、冒料事故發生，需要停車進行人工清理，由于皮帶系統為聯鎖運行，一條皮帶停止運行，將導致該條皮帶所在生產線停運。皮帶機打滑器的應用，有效地減少了上述皮帶故障的發生；（2）皮帶跑偏導致物料側漏現象產生，同時皮帶邊緣將與皮帶架、皮帶頭輪罩發生摩擦，不僅會對皮帶造成損壞，同時也對輔助設備造成損壞。通過對兩極跑偏開關的改造，減少了皮帶跑偏故障的發生，延長了皮帶的使用壽命；（3）返料皮帶機漏子的防堵料裝置的改進，減少了由于漏子堵料導致的皮帶故障的發生，同時降低了人工清料的勞動強度。

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錐的側面與水平面的夾角叫安息角，物料與平面相對的夾角叫運動安息角。經查閱資料可知燒結返礦屬含鐵量較高的顆粒物料，物料本身的質量較大，下落感好。它的運動安息角為30°～35°，所以漏斗設計的下料角度一定要大于35°才能保證正常下料，避免堵漏斗的現象發生。

第二，通過現場測量，返料皮帶機下料點距離礦槽篦子高度4100mm，兩軌道中間地平距離5300mm，兩礦槽距離2300mm。設返料皮帶機漏斗在垂直高度2m處開始向礦槽分料，返料皮帶機漏斗腿伸入到礦槽內2m。

尺寸如圖3所示：

上圖加粗三角形示意圖如圖4所示：

通過看圖分析可知求出圖中三角度數α即可知漏斗的傾斜角度β：

AB=4100-2000=2100mm

通過看圖分析可知求出圖中紅色三角度數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，通過計算可知倒Y型漏斗的傾斜角度為147.3°，大于物料的運動安息角35°，漏子角度符合生產需要，不會造成堵漏子現象發生。

第四，皮帶機下料系統阻塞的原因及處理方法：（1）發現大塊及雜物進入漏子時，應及時停車處理；（2）保證返料水分適當。過潮會堵塞漏子，因此應選擇適當的襯板及時清理，杜絕跑冒現象，保護作業區環境清潔。

5 結語

通過對返料皮帶機的結構及漏子下料形式整改后，返料皮帶機的皮帶長度縮短，漏子下料形式變得更加簡單，使得皮帶輸送卸料小車與返料皮帶機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，保證了作業率，又可以有效地抑制揚塵的擴散，改善了燒結礦槽的作業環境。同時改進后返料皮帶機制造成本低，便于操縱，便于維護，縮短檢修工時，縮減皮帶機的備件及材料的費用，減輕了勞動強度，適應當今發展的需要。

參考文獻

[1] 肖揚，翁得明.燒結生產技術[M].北京：冶金工業出版社，2013.

作者簡介：胡春梅，女，內蒙古包頭人，內蒙古包頭鋼聯股份有限公司煉鐵廠技師，研究方向：機械、工程應用。

（責任編輯：周 瓊）