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粉煤灰專用鋼絲膠帶斗式提升機

點擊數:12時間:2015-10-09 09:15:59 來源:百盛機械

摘要:鋼絲膠帶斗式提升機牽引件為高強度專用鋼絲膠帶,縱向鋼絲與橫向鋼絲結合,具有防撕裂、抗拉伸、耐老化、耐高溫、使用壽命長等特點,滿足粉煤灰垂直輸送過程中膠帶所必須具備的使用要求。

0 前言

眾所周知,粉煤灰綜合利用對節約資源、保護環境、節能降耗、發展循環經濟意義十分重要。目前,粉煤灰綜合利用和深加工已逐漸形成產業化、規模化,加工工藝及技術裝備日趨成熟,生產商品粉煤灰及粉煤灰制品的企業均獲得了較好的經濟效益和社會效益。本文介紹一種為粉煤灰垂直輸送而專門研制的鋼絲膠帶斗式提升機,用于生產過程中粉煤灰入庫輸送環節。與目前大多數粉煤灰深加工生產線沿用多年的氣力提升泵相比,粉煤灰專用鋼絲膠帶斗式提升機節電效果顯著,電耗僅為氣力提升泵的30%左右,運行平穩可靠,無粉塵、噪音污染,是粉煤灰垂直輸送的理想設備。

1 粉煤灰垂直輸送技術裝備現狀

在粉煤灰深加工過程中,經粉磨、分選后的半成品或成品灰通常由提升設備送入儲庫,儲庫(或倉)高度一般在50m以內。由于粉煤灰(干灰)體積質量小、流動性好、揚塵嚴重、對設備磨蝕性強,對提升粉煤灰入庫,人們大多選用氣力輸送方案。也曾有人嘗試采用板鏈或環鏈斗式提升機輸送粉煤灰入庫,但均未取得成功,主要問題表現在以下方面:①料斗內粉煤灰不能從提升機上部出料口正常卸出,大部分回落到提升機底部,重新被二次提升,形成內循環,并逐漸堆積,直至將料斗壓死,造成提升機過載停機;②由于物料在機尾逐漸堆積,并將提升機進料口堵死,致使提升機內呈正壓工作氣氛,并間接導致粉煤灰入提升機前的輸送設備呈正壓工作氣氛,造成輸送設備和提升機四處冒灰,生產無法正常進行。究其原因是傳統斗式提升機整機設計不適用于粉煤灰輸送,尤其是磨細粉煤灰的輸送。③由于磨細粉煤灰有極強的的磨蝕性,且無孔不入,導致輸送鏈條各部件極易磨蝕,故障頻繁。

由于沒有其它可替代的理想設備,多年來,設計單位和生產企業逐漸形成共識,認為采用氣力提升泵輸送粉煤灰入庫是無奈的最佳選擇,并沿用至今。盡管氣力提升泵能滿足粉煤灰垂直輸送需要,但其技術性能和技術指標并不理想。此外,氣力提升泵采用羅茨風機提供的氣源作為輸送介質,羅茨風機工作時產生的噪聲達65~72dB,嚴重污染環境。氣力提升泵在實現向儲庫輸送物料的同時,也給儲庫帶入大量輸送用風,因此,需處理的含塵氣體量大,粉塵濃度高,收塵設備購置和運行維護費用也不容忽略。

粉煤灰專用鋼絲膠帶斗式提升機節電效果十分顯著。陜西某粉煤灰綜合利用公司采用管磨機生產商品粉煤灰,來自火電廠的粉煤灰原灰經粉磨、分選后分別送入細粉庫和粗粉庫。為降低電耗,該公司改用粉煤灰專用鋼絲膠帶提升機取代氣力提升泵輸送產品入庫,獲得明顯節能效果,見表1。數據表明,在同等輸送能力和高度條件下,與氣力提升泵相比,采用粉煤灰專用鋼絲膠帶提升機可節電70%以上。

2 粉煤灰專用鋼絲膠帶提升機的技術特點

粉煤灰專用鋼絲膠帶提升機是在"大高度高效鋼絲膠帶斗式提升機"技術基礎上研制開發的粉煤灰專用提升設備。"大高度高效鋼絲膠帶斗式提升機"是合肥水泥研究設計院研發制造的粉體物料垂直輸送設備,主要用于新型干法水泥生產線生料入窯、入庫輸送等環節。以配套日產5000t水泥熟料生產線生料入窯提升機為例,料斗寬度1000mm,料斗容積58L,最大提升高度超過130m,提升能力達800m3/h(料斗填充率以75%計)。該技術成果含6項專利技術,榮獲2007年度國家科技進步二等獎,2005年度國家建材科技進步一等獎。目前,約有4500余臺"大高度高效鋼絲膠帶斗式提升機"在線運行,應用領域涵蓋水泥、化工、化肥、粉煤灰深加工等行業。

在粉煤灰專用鋼絲膠帶提升機研制過程中,充分考慮了不同品種粉煤灰的體積質量、粒度分布以及內摩擦力等特性,進行了拋料角度、拋料初速度、拋料落點、提升機內工作氣氛對拋料的影響,進行了物料溫度、磨蝕性對膠帶的要求等多方面試驗,從而確定了合理的料斗形狀、料斗安裝密度、料斗運行速度(或稱之為"膠帶"運行速度),設計了專用鋼絲膠帶、膠帶接頭夾具和料斗連接螺栓。以上內容為粉煤灰專用鋼絲膠帶提升機的研制和整機設計提供了依據和參數。

表1 輸送能力120m3/h 的不同提升機主要參數對比
名稱
輸送高度/m輸送能力/(m3·h-1)電機功率/kW
粉煤灰專用膠帶提升機(粗粉)42.53
120
22
氣力提升泵(粗粉)42.53
120
75
粉煤灰專用膠帶提升機(細粉)29.26
120
15
氣力提升泵(細粉)29.26
120
50

粉煤灰專用鋼絲膠帶提升機主要部件(結構見圖1)技術特點包括以下10個方面:

(1)牽引件為高強度專用鋼絲膠帶,縱向鋼絲與橫向鋼絲結合,具有防撕裂、抗拉伸、耐老化、耐高溫、使用壽命長等特點,滿足粉煤灰垂直輸送過程中膠帶所必須具備的使用要求。

(2)膠帶接頭主夾具為特種合金材料精細加工制造而成,比普通金屬帶夾質量減輕60%;硬度、韌性、抗疲勞性能等各項技術指標及綜合性能好,確保運行安全。

(3)膠帶接頭輔夾具采用專用固化材料鎖固,將膠帶端部接頭處鋼絲、鋼絲鎖扣及輔夾盒固化成一個整體,使帶夾與膠帶無位移或脫落隱患,膠帶接頭安全可靠。

(4)料斗固定件采用高強度專用螺栓,襯以高耐候性耐磨橡膠墊板,強化了料斗固定效果,消除料斗固定處膠帶的疲勞損傷,消除了頭輪滾筒上的覆膠受傷等問題。

(5)料斗高密度排列,使同等斗容、斗速提升機的輸送能力大幅提高,粉煤灰專用提升機提升能力是同規格傳統提升機的1.5~2倍。

(6)采用分片式弧形曲面覆膠頭輪,即頭輪采用分片式結構,每一單片為鋼質高精度弧形板,與膠帶接觸面覆以高硬度耐磨橡膠。當膠面壽命達到使用周期時,對頭輪上覆膠弧形板進行更換即可,不需拆卸頭輪及起吊膠帶,簡單方便,有效降低了維護和檢修成本。

(7)采用四連桿平行導向自平衡張緊形式,通過強力平行四連桿機構促使尾輪兩端面同步動作,保證尾部張緊機構100%平行滑動,有效調整膠帶跑偏,且操作簡單、維護量小。

(8)整體傳動支架采用扭力臂支撐方式,通過懸掛簡支機構,對組裝誤差進行調整,減小組裝誤差和設備運行時對傳動部分運行安全的影響,結構簡單,安裝方便。

(9)頭部主軸與機殼接觸處密封采用不銹鋼密封板和V-A型油封配合密封,使整體結構簡潔、密封性能更可靠,有效防止頭部漏灰。尾部采用整體內置式軸承座,軸承座采用耐高溫氟膠油封,耐溫可達250℃;并配有整體式密封蓋板,密封效果優越,使用壽命長,維護量小。

(10)檢測手段齊全,設有測速、測溫、料位監測、膠帶跑偏監測等多種檢測手段,為設備安全運轉提供保障。

3 結語

粉煤灰專用鋼絲膠帶斗式提升機整機設計合理,從根本上解決了膠帶斗式提升機輸送粉煤灰的難題,改變了多年來只能用氣力提升泵垂直輸送粉煤灰的現狀。粉煤灰專用鋼絲膠帶提升機節能效果顯著,以輸送高度42.53m,輸送能力120m3/h粉煤灰專用鋼絲膠帶斗式提升機為例,同比氣力提升泵可節電70%以上,按年運行7200h計算,年節電約38×104kWh,節省電費約19萬元,短時間內即可收回設備投資,經濟效益和社會效益十分顯著。此外,粉煤灰專用鋼絲膠帶斗式提升機幾乎無噪音運行,能有效改善工作環境。目前,此項技術已迅速拓展到磨細礦渣粉等高磨蝕粉料垂直輸送領域,取得了很好的社會和經濟效益。

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