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1、管状带式输送机在钢铁行业水渣输送中运用摘要：传统钢铁厂采用汽车运输高炉水渣至厂外，在运输过程中存在沿途物料 抛撒，水渣中污水滴落造成沿途严重污染，运用管状带式输送机运送水渣，可实 现水渣环保输送，本文介绍高炉水渣采用管状带式输送机方案设计要点。关键词：管状带式输送机；高炉水渣；污染一、项目背景 国内钢铁厂高炉渣外排主要采用汽车外运方式，外运过程需经过生产厂区道 路、市政公路、穿越居民区等，原有汽运方式存沿途撒料、污水滴落、噪音、交 通拥堵等诸多问题，与周围居民矛盾日益突出，无法适应国家环保政策，越来越 多设计院、钢铁企业探索采用管状带式输送机替代传统的汽运。本文总结龙净环 保公司在河北某钢铁厂
2、管状带式输送机水渣输送工程成功案例，该管状带式输送 机全长约6.7 公里，整个输送系统由11 条管状带式输送机组成；水渣由厂区内各 个高炉出渣点汇总后运送至附近山上，设计出力1000t/h,选用管径400mm，带 速3.15m/s，总装机容量2500KW。二、管状带式输送机介绍（一）管状带式输送机原理 管状带式输送机是日本上世纪70年代发明的，作为槽形皮带机的改良技术。其主要部件和槽形皮带机是通用的。尾部上料跟普通槽型皮带机一样，上料后通 过特殊托辊布置胶带逐渐由槽型过渡到圆管状，中间通过正六边形的托辊布置把 胶带束缚成管状，以实现封闭环保、灵活布置的散料输送。（二）管状带式输送机技术优势1、
3、绿色环保 槽型皮带机一个突出的缺点是敞开输送不环保，回程侧还存在残余物料抛洒 问题。管状带式输送机不仅承载侧是封闭的，无扬尘无抛洒，回程侧输送带承载 面也是封闭在管内，完全解决了回程抛洒问题。管状带式输送机运用于钢铁企业水渣输送，可很好解决传统汽车运输所带来 沿途撒料、污水滴落、噪声等污染问题，完美解决汽运给附近居民带来的困扰， 创造和谐群众、环境关系。2、灵活布置（1）大倾角设计：槽形皮带机在高速大倾角输送时存在抛洒抖落问题，而管带 式输送机是封闭输送的，即使个别物料发生翻滚抖落，也依然被限制在封闭成管 的输送带内部，所以圆管带式输送机可以做大倾角设计。（2）水平弯、空间弯设计：管状带式输送
4、机可实现水平蛇形弯曲甚至空间螺旋 弯设计，可以避开建筑、居民聚集区等穿越成本高昂的地域，降低施工难度和工 程的总投资。3、经济性优 管状带式输送机结构紧凑，无论是桁架体还是廊道的截面积都小于传统槽型 皮带机。在隧道、水工引桥等空间获得成本高昂的环境，管带机空间占用少的优 势就可以转换为明显的成本优势。综上所述管状带式输送机运用于钢铁行的水渣、钢铁、燃煤输送具有非常显 著优势，未来管状带式输送机在钢铁行业必将广泛运用。三、管状带式输送机在水渣输送设计（一）胶带选型胶带是管状带式输送机最关键部件之一，占总投资成本 20%-30%，胶带合理 选型关系整个系统工程。目前我国钢铁行业主要分布在东北、西北
5、等寒冷区域， 胶带选型时要根据当地极限低温考虑是否需耐寒胶带；当温度低于-20C时需要 选用耐寒胶带，常规胶带会出现龟裂、僵硬等一系列问题，影响设备运行。水渣 主要成分氧化钙（CaO）、二氧化硅（Si02）、氧化镁（MgO）、氧化铝（AI2O3）、硫（S）等，有一定酸碱性，各个钢铁厂家由于原料、出渣工艺的不 同导致PH值不同，所以胶带选型前需测量水渣PH值，根据PH值情况判断是否 选择耐酸碱胶带。由于水渣是有棱角细小颗粒状物料，对胶带磨损较大，为提高 胶带使用寿命，胶带应采用耐磨性能胶带。（二）驱动系统选型管带机户外采用敞开廊道，通过胶带卷成圆管状来封闭物料，即使在北方寒冷 的冬季也无需封闭采
6、暖，可节省大量投资。对于输送水渣这种含水量大物料，在 北方寒冷的冬季要注意物料冻结问题，正常运行情况下水渣在管内是不会冻结， 根据水渣处理工艺，水渣排除时应该能控制在40C左右；物料被包裹在管内有一 定保温作用，并且管带机运行速度在3.15-5m/s之间，速度较快，即使6公里长 距离输送，只需约 30 分钟就可输送至目的地，这么短时间内不足以使物料冻结， 所以管带机正常运行工况下不存在物料冻结问题。物料冻结发生条件是管带机满 载运行时突然故障停机，长时间不运行导致物料冻结在管内。为避免此类事故发生，有两种措施，第一通过备用驱动系统来解决因驱动系 统故障引起的停机，备用驱动系统与驱动滚筒采用超越
7、离合器联结方式，超越离 合器可实现被动时断开主动时连结的功能，这样备用驱动系统在不启用时跟滚筒 是断开的，不会跟着主驱动运转；当主驱动系统故障停机时，可实现在线切换至 备用驱动系统，这时备用驱动系统成为主动，驱动与滚筒马上连结实现扭矩传递， 与此同时原主驱动系统变被动，与滚筒自动断开连结；通过这样控制实现在线切 换，避免了驱动系统故障停机导致物料冻结问题。若是其他故障原因管带机突然停运，导致管带机长时间无法运行物料冻结在 管内，可在管带机头部展开段备用一套防冻液，正常情况不需使用，万一发生物 料冻结事故，可在管带机头部展开段倒入防冻液使物料解冻，物料冻住在管内时 管带机是可以通过变频调速以低速
8、运行，对物料解冻主要目的是防止大块堵住落 料口，解冻后可使物料在头部漏斗顺利落下，从而实现连续运行。（三）清扫装置选型 水渣是一种细小颗粒物料且含水量大，易附着在胶带与托辊表面，加快胶带与托辊磨损，大大降低胶带与托辊使用寿命；所以胶带表面粘结物料清扫干净是非 常必要的，常规物料输送管带机采用头部滚筒两道清扫，非工作面清扫器采用空 段V型清扫器，一般选用聚氨酯刮刀；而对于水渣这种细小颗粒物料，头部滚筒 需设置三道清扫，非工作面清扫器采用空段 V 型清扫器，清扫器应采用合金刮刀 清扫器具有自动补偿功能，以保证清扫器磨损后，清扫器与胶带仍能维持基本恒 定的接触压力。对于水渣这种潮湿细小颗粒物料采用机
9、械式刮刀是不够的，因为胶带表面并 不平整，无法彻底清扫干净；为进一步清扫残余附着水渣，在第三道清扫器与压 带轮间需设置一道喷吹清扫装置；对胶带承载面进行喷吹清扫，可彻底清除附着 在胶带面上残余物料，喷吹装置应覆盖整个胶带面，喷吹气压与角度上需要特别 设计，对清扫效果影响非常显著；河北某钢铁项目采用龙净团队独立研制喷吹装 置可有效吹落附着在胶带表面细小颗粒，同时具有较低能耗。（四）防止跑偏设计 水渣流动性较差，管状带式输送机在设计过程中要特别注意尾部上料对中问 题，否则中部成管段极易出现扭转，造成头尾滚筒部位发生叠带事故。为解决落 料对中性，建议落料管采用曲线落料管，曲线落料管采用DEM动态仿真
10、技术可 很好模拟料流下落抛物线轨迹，以达到导流效果，控制物料下落速度与方向，使 物料进入管状带式输送机时尽量与管带机运行方向、速度一致；曲线落料设计不 仅可控制料流对中性，同时也减轻物料对胶带冲击，延长胶带使用寿命；适当增 加导料槽长度对物料对中也有一定帮助。河北某钢铁水渣管状带式输送工程中总结出一套适合水渣输送的管状带式输 送机技术，可实现输送系统连续、稳定、可靠运行，创造较好输送环境，得到厂 内技术人员、周围居民一致好评。结论与建议 管状带式输送机运用于水渣这种特殊物料输送是可行的，可实现水渣环保输 送，但在设计过程中要特别注意本文提到几点，整个输送系统才能稳定可靠运行 水渣输送采用管状带式输送机具有显著环保优势，建议在全国钢铁行业推广。参考文献：1 宋伟钢,季洪博等.圆管带式输送机研究进展与设计计算方法.工程设计学 报,2018 ， 01 期；2 周民.管状带式输送机跑偏概念及原因分析.中国高新科技， 2017， 08期
