摘 要:溜槽作为上下工序间皮带运输机的中转设施,其结构形式不同将直接影响物料的输送。水钢煤焦化分公司备煤车间在生产过程中通过不断的探索与实践,在新6号皮带溜槽上采用双曲线结构形式的溜槽对原溜槽进行了改造,收到良好的效果,很好地解决了物料在皮带运输过程中溜槽内挂料、堵塞问题。
关键词:双曲线;皮带溜槽;改造;应用
1 现状
在焦化工艺中要求粉碎后的入炉配合煤细度(小于3mm粒径的煤占全部配合煤的质量百分比表示)控制在72%~83%之间,人炉煤水分控制在7%~8%,而实际水分在10%左右。正是因为这样的物料性质,煤料在皮带运输过程中,由于煤料粒径小又含有一定的水分极易在皮带溜槽内挂料、粘结、堆积,堵塞溜槽。水钢煤焦化分公司备煤车间新6号皮带运输机在工艺上处于粉碎机之后,根据生产统计,日平均皮带运转时间为7h,每次运转近2h就必须停机20min左右时问进行敲打清溜槽,平均每日需停皮带清理溜槽三次,生产过程中这样的频繁启停机进行溜槽清理,电力消耗增加,操作劳动强度大,生产效率不高。甚至,如不能及时清空溜槽,煤流下料不畅造成溜槽被堵塞,后续工序皮带不得不被迫负荷紧急停机造成压皮带,严重时还会导致皮带卡住被拉断或者电机过负荷被烧坏的事故发生。
2 溜槽堵料分析
自投产以来,溜槽的设计结构形式并没有考虑下料问题。具有一定初始速度的煤料在溜槽下落的过程中,其运动轨迹为抛物线,煤料落点在溜槽内壁上,受皮带溜槽的限制,煤料冲击溜槽内壁,运动轨迹改变为折线,增加了煤料与溜槽内壁的接触机率。由于皮带溜槽内壁不平整,具有一定细度含水的煤料有一定的粘结性,就会在溜槽内产生挂料、粘结、压实,运行一段时间后就会堵塞溜槽。为了避免煤料堵塞溜槽,皮带运行一定时间还必须不定时敲打溜槽促其下料,导致溜槽变形损坏,溜槽变形又加剧了溜槽挂料、粘结、堵料的机率,形成恶性循环。
3 方案论证
解决溜槽挂料、堵塞问题的关键就是减少煤料同溜槽接触的机率。从这一观点出发对溜槽结构形式进行改变,问题就可以迎刃而解了。双曲线结构形式的各类贮槽、斗槽由于下料顺畅、不堵塞的特点在各行业得到了广范的应用。引用这一设计思路,采用双曲线结构形式的溜槽,使煤料能在溜槽内按抛物线运动轨迹运动,减少煤料与溜槽壁的接触机率,溜槽堵塞的问题就能得到解决。实际工作中,把煤料抛物线的落点选择在双曲线与抛物线的公共切点上,这样就能避免煤料与溜槽内壁的接触机率。
4 双曲线方程的建立
煤料在溜槽内按抛物线运动,其落点在双曲线与抛物线的公切点上,切点则同时满足抛物线方程和双曲线方程,按这一条件建立双曲线方程,煤料在溜槽内任意一刻的抛物线运动轨迹都应落在双曲线下面。根据工况条件,减速机速比i=40.17,电机转速n=1 480rpm,传动大辊直径Ø800,以转动大辊顶点为零点建立座标轴,现场初步测定煤料落点为x=-1,y=-2.06则:
根据双曲线方程对溜槽进行结构设计,以抛物线对设计尺寸进行检验。计算结果见表1。
根据表1计算结果进行溜槽结构尺寸设计见图l,溜槽宽度为800mm,高7.2m
5 实施
(1)按双曲线方程计算结果进行皮带溜槽结构尺寸设计,考虑到双曲线溜槽在制作过程中具有一定的困难,溜槽结构采用直角梯形分段进行设计,保证溜槽分段折线趋近双曲线。
(2)按图现场进行下料、制作、预装配,协调生产间隙时间对6号皮带溜槽进行整体更换。
(3)现场原有6号皮带溜槽分段整体拆除,双曲线溜槽分段安装就位。
(4)对整个皮带溜槽进行密封处理,确保溜槽不漏煤,尽可能减少粉尘外泄。
(5)调试、验收、投入使用。
6 效果
新6号皮带溜槽2005年10月改造投入使用后,运行至今溜槽未发生过挂料、堵塞现象,设施运行良好达到设计要求。改造后溜槽内不积煤,中途不停机清扫溜槽也不会堵,同时节省因停机清扫溜槽造成系统皮带空转的动力消耗,经济效益明显。不用敲打溜槽促其下料,转煤时也不用捅溜子清扫,操作劳动强度极大降低。