焦化厂焦炭输送管状皮带输送机改造介绍

管式皮带要形成管状高速运行，对物料及安全防护等有特别的要求，而焦炭的粒度不均匀、高温、高磨损、含异物等影响管带的安全运行，需要分别进行适应性改造。某焦化厂通过焦炭降温改造、钢带机改造、安装除铁器、选用新型皮带清扫器和耐磨备件等措施，保证了输焦管带机的正常运行。

1 输送焦炭改造项目前言

某焦化厂有4条管状皮带输送机，分别于2004 ~ 2006年投人使用，管径均为300mm，头尾平面直线距离分别为3. 7km、3. 0km，1. 7km、1.5 km，其中有三条为焦炭运输机。1"输焦管带机于2004年建成投产，为了适应焦炭运输，焦化厂在管带机投运后做了大量的适应性改进工作，保证了管带机正常运行，也为后续输焦管带机设计使用提供了经验。

2 焦化厂管状皮带机概况

该皮带尾部连接干熄焦皮带输送机和湿熄焦加焦皮带输送机，头部设筛分系统。提升高度- 1.5m，最大爬升高度53.6m，最大倾角10.5度，水平转弯7个，最大水平转弯角度29.6度。采用了钢丝绳芯胶带，带宽1100mm，带强ST1000。 4 x 200kW变频电机头尾驱动，液压涨紧，皮带速度3.15m/s，联锁、保护、运行、监控由均PLC程控系统完成。管状皮带机运转速度快，对物料流量均匀性和粒度均匀性要求高，但所运送的焦炭有块度不均匀、温度较高、水份较高、焦粉硬度大破坏性磨损大等特点，因此在输焦过程中存在问题较多，影响了管带机的正常运行。

3 焦化厂管带机改造措施

3.1 焦炭降温与钢带机改造

3.1.1 存在问题

干熄焦温度为100~200C，而圆管带式输送机仅耐温60C ，两者温差较大。为了解决干熄焦炭高温问题，原方案采用的是钢带机箱体送风降温。该方案主要设备及特点为：头部驱动，尾部滚筒带液压拉紧装置，中部两侧托轮支撑，与滚筒接触的是不锈钢网带，网带上铺长条钢甲，宽度1. 4m，速度0.1 ~0. 2m/s；钢带机整体箱体密封，外接风机，利用空气对流给焦炭降温，气路旋风除尘。

管带机投运后钢带机问题较多，由于其带速只有普通皮带的1/10左右，造成钢带上大量堆料、钢带负荷大、打滑，尤其是对焦炭的破坏性磨损估计不足，钢甲及铆接损坏严重；加上管带机运送负荷大，日运转时间超过20h，难以提供长时间的维修，所以虽然在原基础上做了大量小改造，还是难以维持正常生产。

3.1.2 改造措施

2004年8月份，焦化厂对钢带机进行了改造，拆除原有设备及箱体抽风系统，重新铺设一条1200mm普通皮带。为了解决干熄焦炭高温问题，在前面皮带实施喷水降温措施。借鉴1*管带机经验，在后续两条输焦管带，不再应用钢带机，管带机耐温指标提到110C以上。

3.2 管带机安全防护

3.2.1 存在问题

焦炭粒度不均匀：由于焦炭粒度不均匀，炉头焦快度大，当料流偏大管带填充率高或大焦块进人时，管带收口处挤压破碎大焦块，造成蹦料和对皮带造成较严重的破损和划伤。焦炭粒度问题威胁着皮带安全和运量提高。

焦炭中含有异物：输人的焦炭有部分为汽车运来，难免有铁器、水泥、石块等异物，另外本系统溜槽漏斗破损后也会掉下杂物。异物一旦在尾部收口处卡住，将造成皮带撕裂的严重后果。其他使用管带机的单位曾发生此类问题。

焦炭物料流异常：由于突然停机或给料器异常造成的料流异常变大，会造成“涨管”，对皮带和支架等造成严重损伤。

3.2.2 改造措施

在落料点加设篦子控制：发现焦炭粒度大问题后，最初考虑在管带前面的转运站位置增设一套切焦装置，该方案安装施工难度大，严重影响焦炉生产，设备投资和后期运行费用高，不可行。在综合考虑异物、铁器等多项运行安全防护问题后，采用了下述简单易行的解决方案。在6*皮带到管带尾部有一落料漏斗，上下位差超过2m。具体改造方案为：在漏斗下部落料点处加篦子，篦子为16Mn耐磨钢板焊制，孔径100 x200mm ，经计算从皮带落下的焦炭速度> 7m/s，锰钢篦子对焦炭起到较好的破碎作用，同时孔径的尺寸可以阻挡对皮带产生威胁的大异物。为防止挡住的异物造成漏斗堵料危及6*皮带安全，在漏斗壁上安装堆料限位开关，及时报警处理。篦子由于焦炭的冲击磨损而损坏较快，位置主要集中于落料点，所以中部落料点位置篦子是活动的，可以小面积的及时更換。为减少高速落下焦炭对管带的冲击，在落料点位置皮带下加设缓冲条，和缓冲托辊一起吸收冲力保护皮带。

敞开段安装电磁除铁器：为防止篦子溜槽等破损以及焦炭中混杂带来的铁器损伤皮带，在管带机敞开段安装了一台电磁除铁器。由于6*皮带物料落下速度快，长条形的铁器穿过篦子后会插透管带机，除铁器无法吸除，为此在6#皮带头部加设- ~ 台除铁器，两台除铁器与皮带连锁，停机时能横向移出把铁器放掉。

及时更换振动给料器衬板 ，在管带受料点的敞开段加“凹"形过料流挡料板，用振动给料器放料，基本能够满足管带对物料流量均衡的要求。衬板磨损引起流量缓慢变大，需要人工及时调整；村板破损后，会突然流量变小，需要及时更换衬板。另外，影响给料器流量波动的非正常因素有：

(1)系统突然停机，振动给料器断电后惯性持续振动，造成6#皮带堆料，再启动后瞬间料流过大；

(2)6*漏斗堆料后疏通，突然料流过大。以上两种情况几率较小，-方面在操作上及时予以手动调整，另- -方面在管带受料点的敞开段加“凹”形过料流挡料板，短时间过量的焦炭被挡料板刮下，避免涨管的发生，由于“凹"形挡料板易受到焦炭的碰撞摩擦，需要定期更换。

3.3 解决焦炭和焦粉磨损的难题

3.3.1 存在问题

焦炭磨损：焦炭会对溜槽、漏斗、给料器及各处衬板造成磨损，是焦炭运输中的共性难题。

焦粉磨损：输焦皮带工作面不可避免的有焦粉附着，尤其在冬季蒸汽冷凝和干熄焦炭喷水降温时，焦粉量更大。焦粉硬度高，对与之接触的钢性和软性物体均产生严重的磨损；加上管带运行速度快，拉紧张力很高，磨损更严重。2004 年管带机运转负荷较高，所有与工作面接触的滚简、托辊磨损速度惊人，普通钢制托辊，寿命仅10天，各滚简10~15天铸胶就磨透，机尾滚简与管带内边接触部分只一周就磨到了钢筒部分。每天需要多次停机更换托辊，滚倚磨损跑偏危及皮带安全，频繁更换造成人力和备件的大量消耗。

皮带颤动：皮带高速运动，涨紧拉力很大，在敞开段引起剧烈的颤动和振动，加剧了滚简和托辊的磨损和破坏。以上三方面原因引起溜槽、滚简、托辊等快速磨损，造成维修工作量和成本费用居高不下，需要在选用耐磨材质和改进焦粉清扫方式上做工作。

3.3.2 改造措施

选用新式耐磨合金铸钢板：关于焦炭磨损问题，我厂曾先后试用过聚四氟乙烯板、锰钢板、筑石板、陶瓷等不同材质，因为耐磨效果不好及冲击破碎后危及管带安全等原因，均不理想，最终选用了一种新式耐磨合金铸钢板，使用寿命超过100天，效果较好。

选用树脂刮料器和滚刷清扫器：焦粉清扫主要集中在管带头部敞开段改向滚简位置，先后试用过橡胶材质、弹性合金钢清扫器，均不理想，焦粉对清扫器磨损速度太快，合金清扫器对修补点有破坏作用，而且刮刀在磨损后容易划伤皮带。后来经实验采用了两套树脂刮料器和两套电动尼龙滚刷清扫器进行组合式清扫。树脂清扫器较耐磨，对附着的湿焦粉清扫效果较好。头部滚筒位置设两组树脂清扫和一套滚刷清扫，头部到驱动室改向滚筒间用梳式托辊，进一步清扫，该距离对湿焦粉风干有一定作用，在向下改向滚简位置设最后一级滚刷清扫。

每隔10m左右上下各加一组压辊或滚简来消除皮带颤动。

改进备件材质：为提高托辊寿命，先后实验了8种不同材质、结构的托辊，考虑不同位置，和对皮带磨损、调整、防护等不同功能要求，分别应用了橡胶、树脂陶瓷托辊，轴承、密封等不同选择，使用寿命均延长到60~100天以上。原滚简表面采用铸胶，硬度邵氏70度，为了增加对焦粉的耐磨性，对铸胶硬度进行了实验，效果不很理想。最后改用表面包胶技术，材料选用进口UNTTX60高强度耐磨材料，耐磨效果显著，使用寿命达到100 ~200天。

4 焦炭输送项目改造总结

经过适应性改造以后，1"管式输焦系统运行稳定正常，每天运转时间23h左右，全焦运送能力220~250t/h，日输焦量5000t左右。管带长距离输送焦炭的优势显现出来，有环保、安全、故障率低、输焦能力大且稳定、需用人工少等优点，目前国内同行业多个厂家正在新上管状皮带输送机。借鉴1"管带的改进经验，在其后续3条管带设计上予先进行了改进，均取得了较好效果。