膠帶硫化接頭在黑礦的應(yīng)用與實(shí)踐

張宏超

(漢中嘉陵礦業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 略陽 724301)

黑山溝鐵礦隨著不斷的技術(shù)改造，已由一個(gè)以采礦為主的礦山，變成一個(gè)擁有采、選一體化的新型礦山，現(xiàn)在已有年產(chǎn)20多萬噸鐵精礦的生產(chǎn)能力。生產(chǎn)現(xiàn)場內(nèi)擁有17條輸送帶，承擔(dān)著礦石及礦粉的運(yùn)輸任務(wù)。過去我們對(duì)輸送帶的接頭采用冷粘接的工藝進(jìn)行粘接，接頭質(zhì)量很難得到保證，特別是接頭處有一道縫隙，使水分容易滲透到皮帶接頭里面造成接頭脫開，另外接頭在經(jīng)過掛料器時(shí)，容易從縫隙處撕開接頭。輸送帶接頭斷裂故障較多，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行，為了改善輸送帶接頭質(zhì)量，我礦采購了皮帶接頭硫化設(shè)備，采用熱硫化工藝粘接輸送帶接頭，達(dá)到了輸送帶接頭與輸送帶使用壽命基本一致。

一 硫化接頭的原理

硫化就是在一定的溫度、壓力條件下，經(jīng)過一定的時(shí)間使膠料組分中的生膠與硫化劑之間發(fā)生交聯(lián)化學(xué)反應(yīng)，由線形的橡膠大分子交聯(lián)成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的大分子，通過這一反應(yīng)大大改善了橡膠的各項(xiàng)性能，硫化的實(shí)質(zhì)是交聯(lián)，即線形的橡膠分子轉(zhuǎn)化為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)過程。硫化的結(jié)果使輸送帶接頭獲得了能滿足使用需要的物理機(jī)械性能和其他性能，接頭的強(qiáng)度和使用壽命顯著提高。

1.硫化的溫度。溫度是皮帶接頭硫化工藝過程中重要的控制條件之一，膠料發(fā)生硫化反應(yīng)的最適宜溫度為145°±5°，保持這一溫度，膠料才能充分發(fā)生硫化反應(yīng)，皮帶接頭才能懷得良好的性能。

2.硫化的時(shí)間。時(shí)間長會(huì)導(dǎo)致過硫化，時(shí)間短使硫化不充分，都將影響輸送帶接頭的使用性能，普通帆布輸送帶在厚度小于25mm時(shí)，硫化時(shí)間按T=14+P+2(A+B)計(jì)算，其中P為膠帶布層數(shù)，A+B為上下覆蓋膠厚度mm

3.硫化的壓力。壓力在硫化過程中起到提高膠帶芯層與膠料密實(shí)性和沾著性、排出粘合面內(nèi)部存在的氣體、消除氣泡的作用，能夠促進(jìn)膠料在粘合面內(nèi)的的流動(dòng)，并迅速填充芯層的粘合面，最大限度地提高了輸送帶接頭粘合面的附著強(qiáng)度和膠帶抗彎曲、耐拉伸性能。

4.接頭長度的計(jì)算。皮帶接頭長度決定著粘合面積大小，同時(shí)決定著接頭強(qiáng)度的大小，接頭長度短，可能使得皮帶接頭強(qiáng)度較低，不能滿足使用需要;接頭過長，粘合面積過大，但強(qiáng)度增加并不顯著，反而造成浪費(fèi)。對(duì)于斜角型對(duì)接硫化皮帶接頭長度按L=(τ-1)e+Bcota其中L為接頭長度，τ為膠帶芯層層數(shù)，e為階梯長度，B為膠帶寬度，a為剖切角度一般硫化角度等于帶寬的0.4倍約為22°，對(duì)于強(qiáng)度要求不高的帆布輸送帶，其接頭長度一般等于膠帶寬度即可滿足使用要求。

5.接頭形式。根據(jù)強(qiáng)度的不同，接頭形式分為搭接和對(duì)接。強(qiáng)度要求較高時(shí)采用搭接，一般情況下輸送帶則采用對(duì)接。對(duì)接時(shí)一般選用斜割，把輸送帶分層剝離，各層重疊式對(duì)接的方法。斜割法使膠帶拉伸力分散，能增加接頭的拉伸強(qiáng)力，實(shí)際操作中得到廣泛應(yīng)用。

二 輸送帶硫化前的準(zhǔn)備

1.劃線。為了防止粘接好的輸送帶運(yùn)行時(shí)跑偏，必須使所粘接輸送帶中心線重合一致，將膠帶平整放置在工作平臺(tái)上，接頭部位擦拭干凈，劃出接頭中心線、基準(zhǔn)線、切斷線、切割線、邊膠切割線、階梯節(jié)距線。

2.輸送帶剝離。劃線完畢后，進(jìn)行剖切扒剝工作，按照先第一層，再第二層以此類推的順序進(jìn)行。即從后部開始，向端部推進(jìn)，剖切時(shí)，必須小心謹(jǐn)慎，不能損傷下一層膠布，一般做兩次剖切，第一次切印，第二次切斷。采用對(duì)接接頭時(shí)切出的階梯數(shù)比膠帶芯層數(shù)少一個(gè)，采用搭接接頭時(shí)切出的階梯數(shù)與膠帶芯層數(shù)相等。

3.打毛。接頭剝好后，采用鋼絲輪打毛，使膠布層表面沒有附著膠，呈現(xiàn)絨毛狀為止，并打削輸送帶剖割線處工作面和非工作面橡膠20mm寬，打毛的好壞直接影響到輸送帶接頭接頭粘合的強(qiáng)度。

4.清洗。打毛后的粘合面一定要清洗干凈，清洗的目的是為了保證膠料與膠帶在硫化過程中能夠緊密粘合起來。

5.涂膠。清理干凈的膠布表面刷膠漿兩遍，第一遍涂抹均勻并晾干不粘手后方可涂抹第二遍，使膠漿侵潤到膠布層每個(gè)空隙，晾干到不沾手時(shí)，膠漿中的溶劑完全揮發(fā)出去，以便粘接后粘合面不起泡，并在粘合面覆蓋一層芯膠膠片確保硫化質(zhì)量。

6.膠帶合攏。將兩個(gè)接頭和中心線和階梯對(duì)準(zhǔn)，確定無誤后合攏，然后從中心向兩側(cè)用橡膠錘趕出粘合面中的空氣。

三 輸送帶接頭硫化

接頭合攏后，鋪設(shè)下層硫化器夾緊梁，水壓袋、隔熱板、加熱板，加熱板上鋪上報(bào)紙防止硫化過程中膠料與加熱板粘合的一起，然后在輸送帶打削好的工作面接頭剖切縫隙處覆蓋上覆蓋膠片，在輸送帶打削好的非工作面接頭剖切縫隙處覆蓋下覆蓋膠片，接頭覆蓋報(bào)紙后安裝上加熱板、隔熱板、上層硫化器夾緊梁，緊固螺栓保持夾持力均勻，最后連接水壓管、電源線，接通電源，加熱板開始升溫，同時(shí)對(duì)水壓袋進(jìn)行打壓，使壓力升到0.6MPa，保持此壓力以便使粘合面內(nèi)的空氣在加熱板溫度升高的過程中盡快排出。當(dāng)溫度上升到110C°時(shí)，進(jìn)行第二次升壓，壓力升到1.2～1.5MPa，此時(shí)粘合面內(nèi)的膠片已軟化并與布層完全粘合，當(dāng)溫度上升到145C°時(shí)開始發(fā)生硫化反應(yīng)，保持這一溫度和壓力，根據(jù)膠帶的厚度，確定硫化時(shí)間。

普通輸送帶厚度小于25mm以下時(shí)，硫化時(shí)間按T=14+1P+(A+B)計(jì)算，P為膠帶布層數(shù)，T為硫化時(shí)間，A+B為上、下覆蓋膠的厚度mm，硫化過程中，一定要嚴(yán)格控制壓力、溫度、時(shí)間，欠硫化和過硫化都將嚴(yán)重影響輸送帶接頭的使用性能。

我礦在實(shí)際操作中，硫化時(shí)間一般控制在35分鐘左右，時(shí)間一到立即停止加熱，保持壓力不低于1.2Mpa，讓其自然冷卻，待溫度降低到80℃以下時(shí)，方可拆除硫化機(jī)。

四 效果

硫化機(jī)拆除后，上、下覆蓋貼膠與輸送帶表面橡膠熔為一體，硫化后的皮帶接頭光滑平整，接頭邊界無明顯痕跡，接頭彈性好。經(jīng)過使用表明質(zhì)量可靠，性能優(yōu)異，接頭故障顯著減少，使用壽命與輸送帶壽命達(dá)到了同步。