岑亞虎

（河鋼宣鋼煉鐵廠，河北張家口 075100）

0 引言

作為連續(xù)散狀物料運(yùn)輸機(jī)械，皮帶運(yùn)輸機(jī)已廣泛應(yīng)用于碼頭、電廠、冶金等行業(yè)。它是以皮帶作為牽引機(jī)構(gòu)和承載機(jī)構(gòu)的連續(xù)運(yùn)輸設(shè)備，皮帶機(jī)通過(guò)滾筒和托輥對(duì)膠帶產(chǎn)生的摩擦力帶動(dòng)皮帶運(yùn)動(dòng)。宣鋼煉鐵廠在高爐上料、供料、燒結(jié)、原料、沖渣、噴煤等工序均擁有數(shù)量龐大的皮帶運(yùn)輸機(jī)，皮帶總長(zhǎng)20多公里。從皮帶選型、接口硫化、保護(hù)裝置、技術(shù)改造到點(diǎn)檢維護(hù)等，貫穿皮帶機(jī)的全生命周期，多措并舉地實(shí)現(xiàn)了皮帶系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行，保障了高爐順利運(yùn)行，降低了材料費(fèi)用。

1 總體思路

充分利用舊有設(shè)備和已經(jīng)實(shí)施的技改項(xiàng)目，對(duì)供料皮帶系統(tǒng)所要滿足的高爐生產(chǎn)進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化和改造。總結(jié)皮帶運(yùn)輸機(jī)日常使用、維護(hù)過(guò)程中的易發(fā)生故障的部位和特征，不斷摸索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，理論聯(lián)系實(shí)際并加以應(yīng)用，在選型、工藝、改造、維護(hù)等方面多措并舉，實(shí)現(xiàn)高爐上料皮帶系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。

2 主要技術(shù)內(nèi)容

2.1 皮帶的選型

主皮帶、供料皮帶這類輸送量大、輸送距離長(zhǎng)、運(yùn)輸物料粒級(jí)大的皮帶，應(yīng)選擇縱向拉伸強(qiáng)度高、耐沖擊、高強(qiáng)力型的ST鋼絲繩芯皮帶；而其他皮帶應(yīng)選擇用尼龍織物芯皮帶（Nylon conveyor belt，NN）替代原用的聚酯織物芯皮帶（Polyesten conveyor belt，EP）。NN皮帶成槽性好，伸長(zhǎng)率大于EP帶，皮帶接口通過(guò)滾筒時(shí)更加柔和，不易對(duì)接口造成傷害。

2.2 保證皮帶接頭的硫化質(zhì)量

鋼絲帶最嚴(yán)重的事故是皮帶斷裂，而斷裂位置多發(fā)生在接頭處，因此接頭是皮帶中最薄弱的環(huán)節(jié)，良好的接頭硫化質(zhì)量是皮帶系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的前提?？偨Y(jié)了保證接頭質(zhì)量的5個(gè)要點(diǎn)。

（1）防塵。防塵工作分為2個(gè)方面：通廊內(nèi)硫化，硫化前先用風(fēng)管將通廊鋼架結(jié)構(gòu)吹掃一遍，以防硫化時(shí)灰塵下落影響接口質(zhì)量；通廊外硫化，現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)篷布防風(fēng)、防塵、防雨，避免環(huán)境因素影響皮帶硫化。

（2）加大接頭尺寸。

（3）不同型號(hào)和抗拉強(qiáng)度的鋼絲繩皮帶應(yīng)使用不同的鋼絲繩搭接方法，既保證接口強(qiáng)度又具有良好的成槽性。例如：ST2000和ST2500型皮帶使用Ⅱ級(jí)搭接，ST3150型皮帶使用Ⅲ級(jí)搭接（圖1）。

圖1 鋼絲皮帶硫化鋼絲繩

（4）從皮帶中拉出鋼絲繩時(shí)，角度與皮帶縱向線的夾角≤90°。

（5）根據(jù)皮帶規(guī)格和接口尺寸使用2～3臺(tái)硫化機(jī)，緊挨密排不留縫隙，硫化溫度145℃，壓力1.6 MPa，恒溫、恒壓45 min后自然冷卻。

2.3 完善皮帶的保護(hù)裝置

高爐槽下上料皮帶系統(tǒng)的保護(hù)裝置較為完善：①皮帶機(jī)架兩側(cè)的雙向拉繩開關(guān)；②頭部、中部、尾部6組跑偏開關(guān)；③位于稱量斗落料點(diǎn)的縱向防撕裂開關(guān)；④皮帶中部的攝像頭將現(xiàn)場(chǎng)影像直接接入操作室，一旦發(fā)現(xiàn)異常操作人員可第一時(shí)間急停皮帶并加以處理。

2.3.1 刮板清掃器改造為風(fēng)力清掃器

清掃器是輸送機(jī)輸送松散物料必須裝備的部件之一。頭部清掃器裝設(shè)于輸送機(jī)頭部卸料滾筒處，用以清掃輸送帶工作面上粘附的物料，并使其落入頭部漏斗。改造前為彈簧、重錘刮板清掃器，為了刮料干凈，清掃器緊貼皮帶，使皮帶承受不必要的過(guò)大張力而降低使用壽命。刮板膠條磨損后，刮板的金屬結(jié)構(gòu)在彈簧或重錘的作用下接觸皮帶，容易劃傷皮帶。

頭部清掃器的改造：①將尺寸六分的鍍鋅管按照皮帶寬度截?cái)?，封堵一頭，管上每間隔50 mm打1個(gè)3 mm孔并使所有孔的圓心在同一直線上，接入壓縮空氣；②改造為風(fēng)力清掃器，清掃器不與皮帶接觸，清掃效果好又不傷皮帶。

2.3.2 跑偏開關(guān)加裝防擁堵裝置

在皮帶輸送機(jī)運(yùn)行過(guò)程中，由于大塊料及鐵器等有時(shí)卡在溜槽口處，嚴(yán)重堵塞下料溜槽，造成皮帶卡死。如果不能及時(shí)停機(jī)，極易拉斷或磨斷皮帶。

跑偏開關(guān)的改造：①取掉跑偏開關(guān)的擋棍并焊接L形鋼筋；②在頭部滾筒溜槽適當(dāng)位置開方形孔，并安裝可內(nèi)外轉(zhuǎn)動(dòng)的擋板；③將L形鋼筋搭在擋板中上部。這樣，一個(gè)簡(jiǎn)易的溜槽防擁堵裝置就完成了。一旦發(fā)生堵料事故，開關(guān)上加裝的擋板受料的重力影響，使開關(guān)的常開點(diǎn)閉合，使線路斷電、皮帶機(jī)停機(jī)（圖2）。操作室微機(jī)畫面顯示皮帶停機(jī)，崗位人員可第一時(shí)間到現(xiàn)場(chǎng)處理，從而避免皮帶損傷。

圖2 防擁堵裝置效果

2.4 皮帶跑偏的原因及解決

皮帶跑偏是皮帶輸送機(jī)作業(yè)過(guò)程中常見的故障，容易造成系統(tǒng)故障停機(jī)和托輥、皮帶等部件的非正常損壞。當(dāng)皮帶跑偏達(dá)到一定程度時(shí)，皮帶會(huì)觸發(fā)用于防偏的急停裝置，造成設(shè)備停機(jī)，影響高爐上料。嚴(yán)重的皮帶跑偏，還會(huì)造成皮帶翻卷物料，使皮帶單側(cè)受力超過(guò)皮帶縱向拉斷力，引起皮帶橫向撕裂。

2.4.1 安裝誤差

皮帶機(jī)的安裝質(zhì)量的好壞對(duì)皮帶跑偏的影響很大，由安裝誤差引起的皮帶跑偏較難處理。安裝誤差主要有：①輸送帶接頭不平直，造成皮帶兩邊張力不均勻，皮帶始終往張緊力大的一邊跑偏；②機(jī)架歪斜，機(jī)架歪斜包括機(jī)架中心線歪斜和機(jī)架兩邊高低傾斜；③導(dǎo)料槽兩側(cè)的橡膠板壓力不均勻，由于橡膠板壓力不均勻，造成皮帶兩邊運(yùn)行阻力不一致，引起皮帶跑偏。

這就要求設(shè)備管理人員參與到設(shè)備的全生命周期中，從新建設(shè)備工程的測(cè)量、放線到安裝、調(diào)試再到皮帶接頭硫化，都要不辭辛苦地盯在現(xiàn)場(chǎng)、嚴(yán)格把關(guān)，積極溝通、精益求精，從源頭上杜絕因?yàn)榘惭b原因造成的設(shè)備故障。

2.4.2 皮帶運(yùn)行中的跑偏問(wèn)題

（1）滾筒粘料引起的跑偏。在運(yùn)行一段時(shí)間后，部分物料會(huì)粘附在滾筒上，使得滾筒局部筒徑變大，引起皮帶兩側(cè)張緊力不均勻，造成皮帶跑偏。這一問(wèn)題可以通過(guò)調(diào)整頭尾清掃器并在停機(jī)時(shí)清理滾筒予以解決。

（2）皮帶松弛引起的跑偏。在運(yùn)行一段時(shí)間后，由于皮帶拉伸產(chǎn)生永久變形，會(huì)使皮帶的張緊力下降造成皮帶松弛，引起皮帶跑偏?？梢赃m當(dāng)增加重錘箱重錘或調(diào)整機(jī)尾拉緊裝置，使皮帶繃緊，消除跑偏。

（3）物料下料沖擊引起的跑偏。皮帶運(yùn)輸物料時(shí)需要經(jīng)常轉(zhuǎn)運(yùn)，而轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)處的落料位置對(duì)皮帶的跑偏較大影響。例如：供料皮帶與主皮帶呈垂直供料，但上、下皮帶中心線不垂直，并且下料溜筒相對(duì)于主皮帶中心線向西發(fā)生扭轉(zhuǎn)，這樣就造成了落料點(diǎn)位置偏西，導(dǎo)致落料時(shí)主皮帶經(jīng)常性向西跑偏。解決此問(wèn)題需要重新設(shè)計(jì)溜槽：將溜槽分為2節(jié)制作，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)法蘭來(lái)找正上、下中心線位置。這樣可以讓磨損與沖擊發(fā)生在溜槽內(nèi)部，有效降低由于物料沖擊形成的皮帶跑偏現(xiàn)象（圖3）。

圖3 改造后的下料溜筒

2.5 優(yōu)化溜槽角度

高爐上料皮帶系統(tǒng)晝夜運(yùn)行，為高爐輸送原燃料，物料也時(shí)時(shí)刻刻沖擊磨損著運(yùn)輸帶的工作面。這是皮帶損耗變薄的最直接原因。

本著降低物料流速、減少其對(duì)皮帶沖擊的原則，將下料直溜槽改造為順皮帶前進(jìn)方向的小角度溜槽：高爐上料皮帶系統(tǒng)全部成品料、返料溜槽全部改造為小角度溜槽；成品礦、焦、燒結(jié)礦返礦溜槽制作為45°，球團(tuán)、塊雜礦及返焦溜槽制作為60°。改造后，由于溜槽角度減小、物料流動(dòng)速度降低，順皮帶運(yùn)行方向又使物料和皮帶的相對(duì)速度降低，物料對(duì)皮帶的沖擊大大減輕。

2.6 加強(qiáng)管理與維護(hù)

準(zhǔn)確掌握皮帶的使用磨損情況和更換周期，同時(shí)增加點(diǎn)檢頻次、層層把關(guān)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，保證皮帶的長(zhǎng)周期穩(wěn)定順利運(yùn)行。

3 實(shí)施效果

通過(guò)上述改造方案的實(shí)施，解決了皮帶機(jī)日常使用中經(jīng)常出現(xiàn)的跑偏、撒料、皮帶使用壽命短等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了高爐上料皮帶系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行和高爐的順利。同時(shí)，大大降低了材料、備件的消耗，具有一定經(jīng)濟(jì)效益。