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粉煤灰专用钢丝胶带斗式提升机

点击数:12时间:2015-10-09 09:15:59 来源:百盛机械

摘要:钢丝胶带斗式提升机牵引件为高强度专用钢丝胶带,纵向钢丝与横向钢丝结合,具有防撕裂、抗拉伸、耐老化、耐高温、使用寿命长等特点,满足粉煤灰垂直输送过程中胶带所必须具备的使用要求。

0 前言

众所周知,粉煤灰综合利用对节约资源、保护环境、节能降耗、发展循环经济意义十分重要。目前,粉煤灰综合利用和深加工已逐渐形成产业化、规模化,加工工艺及技术装备日趋成熟,生产商品粉煤灰及粉煤灰制品的企业均获得了较好的经济效益和社会效益。本文介绍一种为粉煤灰垂直输送而专门研制的钢丝胶带斗式提升机,用于生产过程中粉煤灰入库输送环节。与目前大多数粉煤灰深加工生产线沿用多年的气力提升泵相比,粉煤灰专用钢丝胶带斗式提升机节电效果显著,电耗仅为气力提升泵的30%左右,运行平稳可靠,无粉尘、噪音污染,是粉煤灰垂直输送的理想设备。

1 粉煤灰垂直输送技术装备现状

在粉煤灰深加工过程中,经粉磨、分选后的半成品或成品灰通常由提升设备送入储库,储库(或仓)高度一般在50m以内。由于粉煤灰(干灰)体积质量小、流动性好、扬尘严重、对设备磨蚀性强,对提升粉煤灰入库,人们大多选用气力输送方案。也曾有人尝试采用板链或环链斗式提升机输送粉煤灰入库,但均未取得成功,主要问题表现在以下方面:①料斗内粉煤灰不能从提升机上部出料口正常卸出,大部分回落到提升机底部,重新被二次提升,形成内循环,并逐渐堆积,直至将料斗压死,造成提升机过载停机;②由于物料在机尾逐渐堆积,并将提升机进料口堵死,致使提升机内呈正压工作气氛,并间接导致粉煤灰入提升机前的输送设备呈正压工作气氛,造成输送设备和提升机四处冒灰,生产无法正常进行。究其原因是传统斗式提升机整机设计不适用于粉煤灰输送,尤其是磨细粉煤灰的输送。③由于磨细粉煤灰有极强的的磨蚀性,且无孔不入,导致输送链条各部件极易磨蚀,故障频繁。

由于没有其它可替代的理想设备,多年来,设计单位和生产企业逐渐形成共识,认为采用气力提升泵输送粉煤灰入库是无奈的最佳选择,并沿用至今。尽管气力提升泵能满足粉煤灰垂直输送需要,但其技术性能和技术指标并不理想。此外,气力提升泵采用罗茨风机提供的气源作为输送介质,罗茨风机工作时产生的噪声达65~72dB,严重污染环境。气力提升泵在实现向储库输送物料的同时,也给储库带入大量输送用风,因此,需处理的含尘气体量大,粉尘浓度高,收尘设备购置和运行维护费用也不容忽略。

粉煤灰专用钢丝胶带斗式提升机节电效果十分显著。陕西某粉煤灰综合利用公司采用管磨机生产商品粉煤灰,来自火电厂的粉煤灰原灰经粉磨、分选后分别送入细粉库和粗粉库。为降低电耗,该公司改用粉煤灰专用钢丝胶带提升机取代气力提升泵输送产品入库,获得明显节能效果,见表1。数据表明,在同等输送能力和高度条件下,与气力提升泵相比,采用粉煤灰专用钢丝胶带提升机可节电70%以上。

2 粉煤灰专用钢丝胶带提升机的技术特点

粉煤灰专用钢丝胶带提升机是在"大高度高效钢丝胶带斗式提升机"技术基础上研制开发的粉煤灰专用提升设备。"大高度高效钢丝胶带斗式提升机"是合肥水泥研究设计院研发制造的粉体物料垂直输送设备,主要用于新型干法水泥生产线生料入窑、入库输送等环节。以配套日产5000t水泥熟料生产线生料入窑提升机为例,料斗宽度1000mm,料斗容积58L,最大提升高度超过130m,提升能力达800m3/h(料斗填充率以75%计)。该技术成果含6项专利技术,荣获2007年度国家科技进步二等奖,2005年度国家建材科技进步一等奖。目前,约有4500余台"大高度高效钢丝胶带斗式提升机"在线运行,应用领域涵盖水泥、化工、化肥、粉煤灰深加工等行业。

在粉煤灰专用钢丝胶带提升机研制过程中,充分考虑了不同品种粉煤灰的体积质量、粒度分布以及内摩擦力等特性,进行了抛料角度、抛料初速度、抛料落点、提升机内工作气氛对抛料的影响,进行了物料温度、磨蚀性对胶带的要求等多方面试验,从而确定了合理的料斗形状、料斗安装密度、料斗运行速度(或称之为"胶带"运行速度),设计了专用钢丝胶带、胶带接头夹具和料斗连接螺栓。以上内容为粉煤灰专用钢丝胶带提升机的研制和整机设计提供了依据和参数。

表1 输送能力120m3/h 的不同提升机主要参数对比
名称
输送高度/m输送能力/(m3·h-1)电机功率/kW
粉煤灰专用胶带提升机(粗粉)42.53
120
22
气力提升泵(粗粉)42.53
120
75
粉煤灰专用胶带提升机(细粉)29.26
120
15
气力提升泵(细粉)29.26
120
50

粉煤灰专用钢丝胶带提升机主要部件(结构见图1)技术特点包括以下10个方面:

(1)牵引件为高强度专用钢丝胶带,纵向钢丝与横向钢丝结合,具有防撕裂、抗拉伸、耐老化、耐高温、使用寿命长等特点,满足粉煤灰垂直输送过程中胶带所必须具备的使用要求。

(2)胶带接头主夹具为特种合金材料精细加工制造而成,比普通金属带夹质量减轻60%;硬度、韧性、抗疲劳性能等各项技术指标及综合性能好,确保运行安全。

(3)胶带接头辅夹具采用专用固化材料锁固,将胶带端部接头处钢丝、钢丝锁扣及辅夹盒固化成一个整体,使带夹与胶带无位移或脱落隐患,胶带接头安全可靠。

(4)料斗固定件采用高强度专用螺栓,衬以高耐候性耐磨橡胶垫板,强化了料斗固定效果,消除料斗固定处胶带的疲劳损伤,消除了头轮滚筒上的覆胶受伤等问题。

(5)料斗高密度排列,使同等斗容、斗速提升机的输送能力大幅提高,粉煤灰专用提升机提升能力是同规格传统提升机的1.5~2倍。

(6)采用分片式弧形曲面覆胶头轮,即头轮采用分片式结构,每一单片为钢质高精度弧形板,与胶带接触面覆以高硬度耐磨橡胶。当胶面寿命达到使用周期时,对头轮上覆胶弧形板进行更换即可,不需拆卸头轮及起吊胶带,简单方便,有效降低了维护和检修成本。

(7)采用四连杆平行导向自平衡张紧形式,通过强力平行四连杆机构促使尾轮两端面同步动作,保证尾部张紧机构100%平行滑动,有效调整胶带跑偏,且操作简单、维护量小。

(8)整体传动支架采用扭力臂支撑方式,通过悬挂简支机构,对组装误差进行调整,减小组装误差和设备运行时对传动部分运行安全的影响,结构简单,安装方便。

(9)头部主轴与机壳接触处密封采用不锈钢密封板和V-A型油封配合密封,使整体结构简洁、密封性能更可靠,有效防止头部漏灰。尾部采用整体内置式轴承座,轴承座采用耐高温氟胶油封,耐温可达250℃;并配有整体式密封盖板,密封效果优越,使用寿命长,维护量小。

(10)检测手段齐全,设有测速、测温、料位监测、胶带跑偏监测等多种检测手段,为设备安全运转提供保障。

3 结语

粉煤灰专用钢丝胶带斗式提升机整机设计合理,从根本上解决了胶带斗式提升机输送粉煤灰的难题,改变了多年来只能用气力提升泵垂直输送粉煤灰的现状。粉煤灰专用钢丝胶带提升机节能效果显著,以输送高度42.53m,输送能力120m3/h粉煤灰专用钢丝胶带斗式提升机为例,同比气力提升泵可节电70%以上,按年运行7200h计算,年节电约38×104kWh,节省电费约19万元,短时间内即可收回设备投资,经济效益和社会效益十分显著。此外,粉煤灰专用钢丝胶带斗式提升机几乎无噪音运行,能有效改善工作环境。目前,此项技术已迅速拓展到磨细矿渣粉等高磨蚀粉料垂直输送领域,取得了很好的社会和经济效益。

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