矿渣输送折叠式带式输送机的设计及应用

随着冶金工业的快速发展,大量的矿石资源被开采利用。在矿石资源供应日渐减少的情况下,次一级矿石也得到了应用,由于矿渣含量增多,矿渣处理系统转鼓设备的负荷和技术要求相应提高。为便于转鼓的维护, 转鼓内输送矿渣采用折叠式带式输送机,负责将转鼓筛分出来的水渣物料直接输送到下一级转载点,当转鼓需要维修时,其可自动移出转鼓且形成折叠状,减少了一个转载环节,也减小设备布局空间。

1结构原理

矿渣折叠式带式输送机是 INBA 法炉渣化系统中的主要设备之一,是输送粒化炉渣的起点设备,其运行的可靠性至关重要,其自动折叠功能保证了转鼓的维修空间。

矿渣折叠式带式输送机由固定段(含拉紧装置)、可翘起段、可移动段、门形框架、行走牵引机构等部分总装而成,其中固定段和张紧装置与普通带式输送机相同;可翘起段的一端紧邻固定段,采用铰链机构连接在门形支柱上,另一端用一组车轮搭接在移动段的轨道头架轨面上,此端可绕另一端铰接点作上下翘起运动;可移动段除轨道头架外,主体基本位于转鼓内,以 2 组车轮为支撑,在行走机构的牵引下可沿转鼓内外的轨道作往返直线运动;行走机构采用三合一减速电动(电动机+ 制动器 + 减速器)驱动牵引绞车,使移动段车架往返直线移动出入转鼓。当系统正常生产时,固定段、可翘起段、可移动段联为一条直线,驱动带式输送机主电机便可连续运料 ( 见图 1);当系统中的脱水转鼓需要停产检修时,固定段固定不动,可翘起段、可移动段则在行走机构驱动下,使可翘起段在轨道头架的作用下旋转翘起,同时可移动段沿轨道缓慢移出转鼓( 移动速度v=0.37 m/s),从而腾出脱水转鼓内部检修间空 , 形成折叠状( 见图2);检修完毕,行走机构则反向运行,可翘起段、可移动段随之复位,回到原状,随后驱动机构制动锁紧。此后启动带式输送机主电机,系统便可恢复生产。

2 主要部件构造设计

2.1 固定段和拉紧装置

固定段与通用带式输送机相同,包括头部卸料装置、头部驱动装置、滚筒组、托辊组、机架、清扫器等,拉紧装置采用垂直拉紧形式,布置在固定段。

2.2 可移动段

可移动段由车架、轨道头架、滚筒组、托辊组构成(见图 3),在牵引机构的作用下,车架可沿转鼓内轨道来回出入转鼓,轨道头架上的斜面轨道和改向滚筒可配合翘起段使带式输送机形成折叠状。

2.3 可翘起段及门形框架

可翘起段由翘起段纵梁、铰链机构、翘起段托辊组、车轮、滚筒组等构成(见图 4),在紧邻固定段侧,可翘起段与门形框架 I 采用铰链机构连接,另一端通过车轮搭接在可移动段的轨道头架上,在牵引机构的作用下, 车轮沿斜面轨道逐渐将该段抬起,腾出空间给可移动段移出转鼓。待车轮到达轨道顶面后(见图4 中红色部分), 由门形框架 II 的吊挂将其固定,转鼓维修好后,可移动段再反向移动进入转鼓,可翘起段车轮到达轨道头架时, 沿斜面轨道逐渐下降,带式输送机由折叠状恢复原工作状况。

2.4 行走牵引机构

行走牵引机构由慢速绞车、钢丝绳、转向滑轮、导向滑轮、支撑钢丝绳托辊等构成(见图 5),绞车采用正反双向缠绕钢丝绳形成一闭环结构,当绞车正转时, 通过转向滑轮将可移动段缓慢移出转鼓(图示可移动段向右移动),当绞车反转时,通过转向滑轮将可移动段缓慢移进转鼓(图示可移动段向左移动),保证了带式输送机由工作状态到折叠状态和由折叠状态恢复工作状态的转变。

3 设备部件特点

除具有通用带式输送机的特点和要求外,矿渣输送折叠式带式输送机部件还具有以下特点:

1) 设备高度超低 系统正常生产时,可移动段处于转鼓內,受空间限制,可翘起段、可移动段的断面高度很低,只能采用行走车轮支撑架体。

2) 设备质量加大 由于架体支撑跨距很大,可翘起段、可移动段的纵梁均采用大型型钢制作,以保证设备的可靠性,故大大增加了设备质量。

3) 设备防腐蚀 脱水转鼓內作业环境恶劣,温度高、水汽重,粒化渣含酸、碱成份,故可移动段的制作钢材一般宜采用不锈钢;转鼓内托辊采用特殊密封结构或直接采用陶瓷托辊;胶带要耐酸、碱,耐腐蚀,耐高温。

4) 设备部件非标 由于设备的特殊结构和特殊技术要求,可翘起段、可移动段、行走机构三部分必须按水渣折叠式带式输送机订货要求非标设计制作,以保证设备的安装和使用要求。

4 应用情况

矿渣输送折叠式带式输送机的特殊结构较传统设计工艺(在转鼓內设一台行走带式输送机,转鼓外的垂直方向设一台转载带式输送机)可节省空间,减少转载点, 起到节能减排的作用,故在冶金行业应用广泛,国内武汉钢厂、湘潭钢厂、邯郸钢厂、河北纵横钢厂、八一钢厂、天津钢厂、建龙钢厂、莱芜钢厂、柳州钢厂等的高炉炼铁相继使用了转鼓矿渣输送折叠式带式输送机。可以想象,在类似于转鼓的作业环境,为减少设备的占地空间, 降低设备的投资成本,均可考虑采用折叠式带式输送机作为系统的起点输送设备,该设备的应用前景广阔。

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