萊鋼型鋼燒結廠延長皮帶使用壽命的措施
摘要：為解決燒結系統皮帶機膠帶壽命較短的問題,通過分析所輸送物料的特性,選用合適型號的皮帶,以及針對延長皮帶壽命進行的皮帶機自身適應性改造,使皮帶得到了很好的保護,皮帶壽命大大延長,故障率降低至零,有效地保證了燒結機的正常運行,降低了生產成本。
關鍵詞：燒結機,皮帶,延長壽命
1 前言
萊鋼集團型鋼燒結廠現有兩臺265m2 燒結機 ,分別于 2004 年 5 月和 2005 年 2 月建成投產 ,從配料線到燒結礦成品線整個工藝過程中 , 負責燒結物料輸送的皮帶機共有近百條 ,它們是燒結生產中必不可少的設備。皮帶機最重要的部件之一 ——膠帶 ,對維持燒結正常生產十分重要 ,一旦出現皮帶撕裂或膠接頭開裂甚至斷裂等情況 ,整個燒結機系統都要停機。兩臺燒結機剛投產時 ,皮帶機系統由于設計和皮帶選型等問題 ,故障率較高 ,不但影響到燒結機的日歷作業率 ,皮帶頻繁更換也造成生產成本居高不下。因此 ,研究如何延長皮帶使用壽命 ,增長皮帶更換周期成為一個急需解決的問題。
2 現狀分析
我們對兩臺燒結機皮帶系統故障進行了統計 ,其結果見表 1。從表 1 可看出 ,皮帶膠接頭開膠及皮帶工作面非正常損壞占總故障的 80 % 左右 ,是主要故障點。
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根據帶芯成分及表面耐熱溫度不同 ,皮帶可分為熱棉帶、 聚酯帶、 尼龍帶和耐灼鋼網帶等 ,每一種皮帶都有符合自身條件的物料要求 , 如果皮帶選型與所輸送物料的特性不相適應 , 勢必影響物流順暢 ,甚至影響皮帶的壽命。同時 ,皮帶機自身對皮帶的損傷也是縮短皮帶壽命的主要原因。因此 ,要找出皮帶機系統的問題 ,提高其作業效率 ,必須從這兩方面著手。
2.1 燒結機上料系統的物料特性及對皮帶的影響
我廠燒結工藝設計采用的是兩段混合 ,混勻料經配料室配加燃料和熔劑后 ,在一次混合機加水 ,二次混合機加蒸汽預熱 ,然后倒運至燒結機礦槽 ,進行布料、 燒結。 經過二次混合后的混合料水分達到 715 %左右 ,料溫達到 70～ 80 ℃,這種高溫高濕的物料對皮帶膠接頭侵蝕較嚴重 ,容易引起膠接頭開裂甚至斷裂。我廠 1 號燒結機 2004 年投產后 ,在二次混合機出口至燒結布料器這一大傾角皮帶上先后兩次出現皮帶斷裂事故 ,皮帶膠接頭開膠被迫停機處理故障不下 10 次。從物料的顆粒形狀和大小來說 ,上料系統物料對皮帶表面磨損較小 ,不是皮帶損壞的主要原因。
2.2 成品系統的物料特性及對皮帶的影響
成品系統輸送的燒結礦是堅硬帶棱角的物料 ,它們對皮帶工作面的沖擊磨損是造成皮帶損壞的主要因素。尤其是靠近環冷機的皮帶機 ,當燒結礦冷卻不好時 ,皮帶還要承受近 400 ℃ 的紅燒結礦 ,因帶面不能耐高溫導致皮帶燒損提前報廢。成品系統漏斗因長時間受燒結礦沖刷 ,容易造成鋼襯板、 鋼板、 方鋼等結構件脫落 ,這些雜物也是危害皮帶壽命的重要因素。 2004年 1 號 265 m2 燒結機投產之初先后有 2 條皮帶因鐵雜物劃傷 ,3 條皮帶因物料沖刷漏料 ,達不到檢修周期被迫停機 ,影響了燒結機的正常運行。
2.3 皮帶機自身對皮帶的損傷
皮帶機自身對皮帶的損傷主要有以下幾個方面: ① 滾筒軸承損壞、 托輥脫落、 支架變形、 滾筒脫膠、 拉緊裝置變形、 絲杠滑脫等原因造成皮帶跑偏撕裂; ② 由于物料下料點不正 ,皮帶調整困難 ,造成皮帶跑偏撕裂; ③漏斗磨穿 ,漏料進入皮帶反面造成跑偏; ④皮帶打滑跑偏; ⑤漏斗擋料皮對皮帶的磨損。
3 改進措施
3.1 上料系統延長皮帶壽命的措施
針對上料系統物料高溫、 高濕對皮帶的損傷 ,以及皮帶機傾角大 ,皮帶承受的拉力大等實際情況 ,通過比較國內生產的各種皮帶 ,最終在上料系統的皮帶機上采用了耐熱(150 ℃)聚酯皮帶 ,其規格型號為 EP200 1000 ×6 ( 415 + 115) 。此聚酯帶具有耐熱、 防水侵蝕、 抗拉性好、 拉伸率小等特點。從使用效果來看 ,其壽命是其他熱面帶、 尼龍帶的 3 倍。為了防止物料對皮帶膠接頭的侵蝕 ,我們還改進了現場皮帶膠接的硫化工藝 ,將膠接頭長度由原來的 720 mm加長到 1 000 mm ,且全部采用熱膠工藝 ,有效地避免了皮帶膠接頭故障。自 2005 年年底用聚酯帶更換原來的皮帶后 ,上料系統皮帶再未出現故障停機 ,有效地保證了燒結生產的穩定順行。
3.2 成品系統延長皮帶壽命的措施
燒結成品系統轉運站多 ,且轉運落差較大 , 因此在漏斗下料口處 ,燒結礦對皮帶工作面沖擊磨損的力度較大 ,造成皮帶磨損嚴重。針對這種情況 ,我們一方面設計了箱型漏斗(如圖 1) ,將原來的垂直落料變為側方滑出 ,有效地減緩了燒結礦對皮帶的沖刷 ,延長了皮帶壽命;另一方面 ,將皮帶工作面的橡膠厚度由原來的 415 mm增加到 6 mm ,使皮帶壽命進一步增長。在環冷機出料口的皮帶機上 ,為了解決皮帶表面燒損快的問題 ,一方面加強工藝操作 ,控制環冷機冷卻效果 ,盡量避免下紅礦;另一方面采用耐灼鋼絲網帶替代原來的耐熱棉帆帶。此耐灼鋼絲網帶耐高溫在 350 ℃以上 ,內芯為鋼絲編織的網帶 ,不但耐高溫 ,而且能避免鐵雜物對皮帶的撕裂 ,其使用壽命是熱面帶的 6 倍。
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3.3 解決皮帶機自身對皮帶的損傷
3.3.1 皮帶跑偏的處理
皮帶跑偏是生產中常見的故障 ,引發跑偏的原因主要有兩種:一是下料點不在皮帶中心; 二是皮帶機安裝誤差所致。針對下料點不正引起的跑偏 ,通常采用改變料流方向的辦法來調整。上料系統由于混合料水分大 ,易粘漏斗 ,造成下料點不正。我們把漏斗的四角改為橢圓角(如圖 2) ,從結構上避免了粘料 ,并在漏斗內加設迎料板 ,有效地控制了料流方向 ,使料流集中在皮帶中心。在改造漏斗的同時 ,我們還采用了一種新型的糾偏裝置 —QZT雙向牽引式全自動調心托輥組 ,徹底解決了皮帶跑偏的問題。
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3.3.2 防止皮帶劃傷的措施
(1)將整粒系統的皮帶漏斗全部改為箱型漏斗 ,并適當增加其出料口高度 ,使鐵雜物能順利通過;將漏斗下部與出料口垂直的托輥組拆除 ,防止鐵雜物掉落后卡在托輥組與漏斗之間造成皮帶劃傷。
(2)在一次篩分出料皮帶上加設除鐵器 ,除去燒結礦中的鐵雜物。
(3)改造皮帶機機頭刮料刀 ,設計了一種對皮帶無傷害的刮料器。該刮料器結構簡單 ,容易制作 ,用普通鋼板和鋼管制作骨架 ,廢舊皮帶制作刮刀 ,使用時將其安裝在皮帶機機頭滾筒中部靠下側 ,使刮刀緊靠在皮帶工作面上 ,如圖 3 所示。用這種刮料器不但能清除皮帶粘料 ,且對膠接頭無傷害 ,可防止皮帶劃傷。
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(4)為解決漏斗下料處皮帶擋料皮對皮帶表面的磨損 ,我們采用密布漏斗下托輥組、 降低進料口與皮帶間的距離、 選用較薄的廢舊皮帶做擋料皮等措施 ,盡最大可能減少磨損。
4 結語
通過對燒結生產中輸送的各種物料特性進行分析 ,針對不同物料選用適合其輸送的皮帶種類和型號;同時采取一系列措施防止皮帶跑偏和劃傷 ,萊鋼兩臺 265 m2 燒結機系統的皮帶機得到了很好的保護 ,皮帶壽命大大延長。 2007 年燒結系統皮帶更換比前幾年平均減少近 2 000 m ,皮帶故障率降低至零 ,有效地保證了燒結機的正常運行 ,降低了生產成本。
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