摘要       针对柳钢烧结厂料场翻车机给料贮料仓悬料问题及2台重型板式给料机多发故障造成给料能力低，已难以满足生产需要的问题，介绍了对贮料仓增设喷水装置及板式给料机改为胶带机提能改造的方案及措施

关键词    贮料仓 喷水装置 板式给料机  送料带 轴瓦 故障 胶带机 改造

1    前言

      烧结厂中和料场翻车机贮料仓和2台2．5 ×5m重型板式给料机是翻车机下道输送铁精矿的第一道咽喉设备，一旦发生卡咽，将造成烧结机断料和停产。该工艺设备自1987年建成投产，由于设备的使用条件及其输送物料性质原因，贮料仓常发生悬料，降低翻车效率。2台板式给料机的送料带槽板频繁脱焊，使送料带失去正常运行功能。链轮轴和主动轴的轴瓦磨损加快，造成传动受阻等故障缺陷逐渐显露出来。工人抢修工作多及难度大，岗位环境恶劣，岗位工清料劳动强度大。设备作业率徘徊在(50～65)％之间。2003年前，柳钢200万吨钢产量以下时，都是靠大量的检修来维持生产。随着生产的发展，2004年达到300万吨钢产量以上规模时，翻车机任务不断增加，平均每天需卸车160个车皮，高峰期达到200多个车皮，给料工艺设备已达满负荷生产，无法停机检修，生产压力极大，经常导致进厂车皮积压，已成为料场生产的一大设备难题。迫切需对翻车机给料工艺设备进行降故障，提能改造，满足生产需求。即双机给料达到800t／h设计能力，作业率达到90%。

2    给料工艺设备的故障原因及其构成

2．1  贮料仓的悬料原因及其使用情况

  贮料仓的设计倾角分别为59、68、72和75度，贮物料铁精矿的堆比重γ=(1．6—2．5)t／m³，动堆积角ρ动为300，一般静堆积角ρ静=ρ动／(0．35—0．7)，则物流料仓的倾角≥(43～86)度才不堵料，因此，贮料仓偏小的倾角存在堵料。另外，实际铁精矿中带有泥、水，料仓的转角又设计为棱角，因而积堵料越发严重。经常发生料仓悬料使仓容减半。贮料仓仓容为105m³×2仓，空仓时可翻卸12个车皮，实际使用中，只能连续翻卸5—6个车皮就仓满，降效50 %。为了减缓料仓悬料，岗位工经常用长8m的铁棍捅料和压力水冲刷，劳动强度极大，还造成污泥成积，岗位环境恶劣。

2．2板式给料机的故障原因及其构成轮

     送料带的槽板2(16×300×2400)与A、B、C链环1、6、7交叉焊接成为一个链环带(图1)，两块槽板设计间隔距l0mm。贮料仓下落的矿料进人两槽板和链环的间隔之间填充粘结，送料带运行到卸料口时，两块槽板间隔增大，填充粘结料增多，硬颗粒料又嵌入其中，直接带到爬上尾轮时，发生挤压，矿料被挤入槽板底及链环的间隔间，在挤压力的作用下，迫使槽板移位而脱焊，造成槽板上拱或弯曲变形，A、B、C链环沿轴向移动甚至卡死，链环连接轴3弯曲。继续使用中，部分落料经上带床的隙口直接下落到下带床填充并带到尾轮继续挤压，致使槽板脱焊愈发严重，造成恶性循环，经常停机抢修。雨季时节，车皮进厂湿水矿粉时，槽板脱焊更为频繁，最多时一晚抢修5次，且抢修难度相当大，卸料高峰期维修人员24小时现场值班，随时抢修，维修人员压力很大。二是矿粉(浆)易进人头部主动轴10和链轮轴8的滑动轴承9内，将润滑脂挤出，下次就无法加进油脂，造成轴瓦干磨。随着轴瓦磨损加剧，使链轮轴往尾部移动，造成大、小开式齿轮(6、5)啮合间隙逐渐减小，最后达到顶齿，迫使主动轴10也向尾部移，使齿轮联轴器4发生同轴度偏离和卡死，甚至损坏联轴器(图2)。同时增大减速机负荷，造成电气跳闸停机。为了维持生产，2个月更换一次轴瓦，链轮轴重达10吨，换轴瓦相当困难。板式给料机由送料带、头部传动装置、尾部拉紧装置、上托滚、下托滚、机架、减速机、电机、齿轮联轴器等组成。送料带的组成(图1)。头部传动装置组成(图2)。板式给料机工作过程：将电机的动力经过减速机和一对开式齿轮传动，经链轮轴带动送料带作连续均匀的低速运动。

3    改造方案的提出

    3．1方案1：根据生产实践经验，生产车间提出，对贮料仓设计安装喷水装置，利用水溃作用，将仓壁积料自然剥落。方案可行。

3．2方案2：板式给料机安装在离地面负20m以下地下室，工况恶劣。我们考虑，采用压力水冲刷送料带带床下部的粘接积料，达到减缓槽板频繁脱焊故障，二是抢修前冲刷，可缩短抢修时间。再设计安装矿浆泵，将污泥抽到地面污泥池沉淀，然后将沉淀的污泥用汽车运输到料场混配。此方案量度和难度较难把握，主要是处理效果问题。再则，不能彻底解决板式给料机本身存在的故障缺陷问题。该方案被否定。

  3．3方案3：将两台板式给料机改造为胶带机。采用该工艺设备结构简单，简凑，便于维修，故障点少。重点是解决胶带不打滑、运行可靠问题。我们经过论证，认为问题能够解决，方案确定。

4     改造措施

4．1贮料仓设增设喷水装置措施

  (1)贮料仓的四角由棱角护焊成R300弧角，使料流顺畅。

  (2)贮料仓的四角立装及四面仓壁顶部横装2时不锈钢喷水管，喷水管沿纵向钻∮ 5双排孔，孔间距100mm，管的一端堵口。每根喷水管距离仓壁100mm安装，分别接到4时的主水管道上，并分别装配球阀控制水源。岗位工根据仓壁结料情况，随时分别开启球阀进行喷水，使得结料发生水溃剥落仓壁，达到贮料仓不发生悬料，增大仓容，提高翻车效率目的。

4．2板式给料机改造为胶带机的措施

  烧结厂自行设计，与烧结机年修同步，于2005年12月24—31日进行改造。从改造的难易程度及尽可能减少改造费用出发，实施如下措施。

  (1)保留原支架、传动装置支架、减速机、电气部分，其它部分均拆除(拆除总量130吨)。

  (2)贮料仓下口修改。

  (3)两台减速机进行平行互换安装。

  (4)减速机输出轴与传动滚筒采用1400mm加强万向轴联结。

  (5)胶带机采用传动滚筒φ800，尾部改向滚筒φ630，增面滚筒φ400；上、下托滚φ200的平托滚，分别为11套、2套。尾部胶带张紧采用丝杆式。胶带机中心距离5m。

4．3  胶带机设计简易计算

4．3．1胶带机布置形式(图3)

  4．3．2胶带机原始数据及工作条件

  (1)输送物料：铁精矿，粒度0—400，堆比重γ=2．1t／m³，物料在带面上的堆积角ρ=300

  (2)输送量：一台机Q=400t／h。

  (3)工作环境：半潮湿的地下通廊内。

  (4)中部给料，头部卸料，导料拦板长2．5m，设有空段清扫器。

4．3．3输送带宽度B的计算

    B=(Q／K×γ×V×C)^1/2=(400／458×2．1×0．22×1)^1/2≈1．374(m)

    式中：K一断面系数，查表K=458 C—倾角系数，查表C=l

    V—带速，由原用电机1470r／min，减速机传动比284．66，传动滚D=812mm计算得。

选取B=1．4m的胶带满足块度400要求。

4．3．4传动滚筒轴功率N0计算

    胶带机为头部驱动时，传动滚筒轴功率N0由下式计算：

    N₀=(K₁LhV十K₂QL_h+0．00273QH)K₃K₄+∑K₅V+K₈γ=15．19(kw)

    已知L_h=5m，V=0．22m，Q=400t／h，H=0，γ=2．1t／m³，K各系数查表(计算过程略)。

4．3．5  电动机功率N的计算

    N—k×N₀／η

    式中：N0=15．19kw，k—功率安全系数和满载启动系数，Y型电机及万向节联轴器，取K=1．0

    Η—总传动效率，对胶面传动滚筒，取η=0．88

    代入公式N=17．26kw。考虑原用电器设备不作改造及石块卡漏斗的冲击载荷，选用原电动机Y200L—4不变，额定功率30kw。

4．3．6输送带最大张紧力Smax的计

    水平输送机的输送带最大张力Smax由下式计算

    Smax=K₁₀γ+ρ₀H+K_1lN_o=45129(N)

    式中：N。=15．19kw，γ=2．1t／h，H=0，查表：K_l0=1600，K₁₁=82

    查表选取胶带层数z=6，上下胶厚层(4．5+1．5)mm，选用B=1400mm，6层胶带的最大允许张力为51156(N)，符合要求。

4．3．7  重锤拉紧装置重量G的计算

    G=K_{1 3}N_o—G。=54×15．19—250=5586(N)

    式中：查表，胶面传动滚筒系数K₁₃=54，N0=15．19kw

    板式给料机与胶带机技术性能(见表l、2)

5  翻车机给料工艺设备的改造效果

    (1)改造后，给料工艺设备运行一年半，性能极佳，极少故障，无一次停机抢修，比预想的效果要好。

    (2)贮料仓的悬料不再发生，喷水工艺操作简便，不再需人工捅料清仓，大大降低了岗位工的劳动强度，提高翻车效率50％，不再发生进厂车皮积压，造成铁路部门罚款问题。

    (3)胶带机运行平稳、可靠。1#、2孟电机电流分别为23．6A和25．1A且波动很小(电机额定电流43A)。作业率达90％以上，单机输送量达到400t／h能力。保证了两台80m²和一台110m²烧结机的生产，无发生断料问题。

(4)改前，年需更换送料带总成2套，槽板160块(15t)，铜瓦8付。年检(抢)修48次。改后，无一备件消耗(包括胶带)。年创直接经济效益250万元以上。

6   结束语

    翻车机给料工艺设备的提能改造获得成功，生产作业率由(50—65)％提高稳定到90％，单机输送量达400t／h能力，达到了改造目的。且确定的改造方案相当可行，为我们今后的设备改造提供了经验。