撟要:莱钢炼铁厂高炉供料
皮带输送机系统原采用普通除铁器防护方式，存在金属异物吸出效果差、连同原料一起吸出 及用电成本高等问题。改造采用金属探测器和强磁除铁器配合，安装防撕裂、拉缚、跑偏开关，相应改造各下料口、带焦三通 分料器、振筛下料口及称量料斗等下料部位貼陶瓷衬板。系统改造后,可有效地清除物料中的杂物，防止皮带输送机纵向划 伤、撕裂，确保了高炉供料系统设备的稳定顺行，年效益达432.9万元。
关键词:皮带输送机;防护技术;金属探测器;强磁除铁器;氧化铝陶瓷衬板
1、现状分析
皮带输送机以其较高的性价比在工矿企业得到 了广泛的应用，是传输物料的主要设备之一。莱钢炼 铁厂1 880 m
3高炉主要采用皮带输送机为高炉供 料，该系统共有皮带机28条，全长超过4 300 m,主 要包括4条槽上供料皮带(G1~G4:宽lm,长1 100 m);4条槽下皮带(K1、K2:宽1.6 m,长410 m);2条 高炉主皮带(宽1 m,长1 000 m);5条输煤皮带(宽1 m,长520 m)等。这些大型皮带机系统内外工序交 错，外部工序对应着烧结、球团、焦炭、杂矿、落地焦、 翻车机等系统;内部工序有下料漏斗32个,振动筛 35台，给料机34台,称量斗34个，闸门34个等多 套环节和设备，其内部还镶有大量的各种形状的普 通堆焊耐磨衬板几千块。由于区域广，环节复杂，管 理难度大，经常产生金属等异物进入皮带机系统，再 加上施工下脚料、废弃物等的影响，投产以来，曾多 次发生钢板、衬板、角钢、石块、木棍等混人烧结矿、球团矿或焦炭中,造成皮带划伤或撕裂，甚至进人高 炉料罐，阻塞下料口，造成高炉休风,严重影响高炉 正常生产。因此，对皮带系统进行安全防护具有十分 重要的意义。
2、原有皮带防护技术存在的弊端
莱钢炼铁厂原采用的皮带防护技术是在皮带输 送机的头部和中部加装单一形式的普通除铁器，其 工作原理是利用除铁器内部的励磁系统产生磁场， 当输送机上散状物料通过除铁器下方时，混杂在物 料中的铁磁性杂物，在磁场力作用下被吸出，由运行 的卸铁皮带连续抛出。当物料脱离磁场范围外，铁磁 性杂物在重力作用下掉人集铁箱中，达到自动清除 的目的。这种除铁器对于清除混杂在散状非磁性物 料中的铁磁性物品效果较为理想，但对冶金系统而 言,尤其是髙炉上使用的皮带机，其功能主要是为髙 炉输送烧结矿、球团矿等原料，其含铁量在60%左 右。单一形式的普通除铁器在实际使用时存在以下 问题：
1) 当料流大或遇到大块料时，往往连同原料一 同吸起，间隙越小，吸得越多，但间隙过大，吸铁效果。
表2 2006年11月改造前后过滤效果对比NTO也差。
2) 因为当金属等异物被埋在料下时，因吸力过 小无法吸出。
3) 当金属物比重过大时，吸力不够，无法及时吸出。
4) 除铁器常年运行耗电量大，不利于节能降耗。
3、技术改造
3.1金属探测器和强磁除铁器配合使用
为了解决这些问题，在多方研究与论证的基础 上，采用金属探测器与强磁除铁器配合使用的方法。 工作原理是：在每条皮带机上相隔一定的距离安装 1台强磁除铁器和1套金属探测器（探测器安装在 来料方向）,除铁器平时不工作,只处于热备用状态， 当料中金属物超标（比例可调)时，探测器发出控制 指令和声光信号，控制除铁器自动通电工作，延时一 段时间(可根据距离与带速进行调整)待金属物通过 强磁除铁器时将其与物料一起吸附淸除（除铁器通 电数秒后吸力达到最大,维持一定时间，随后吸力减 小,当超标的金属物过后，系统自动恢复常态，等待 下一次动作)。同时值班人员根据报警信号迅速到达 现场进行检査处理。
另外，从电能的消耗来看,以规格1.6 m的除铁 器为例:功率消耗为15 kW，全年按照363 d计算(扣 除高炉每3个月检修1次，每次�；�12 h,共计48 h),年耗电13.07万kW-h,毎度电按照0.60元计算， 折合人民币约8万元。由此可见，配用金属探测器可 解决上述问题，且经济合理。因此在G1-G4、槽下 K1、K2皮带上各安装1套强磁除铁器和金属探测 仪；而输煤皮带机运送原煤，各安装1台普通除铁 器;因主皮带现场位置所限无法安装除铁器，但作为 上道工序的K1、K2皮带上的除铁器对其也能起到 很好的作用。
3.2安装保护开关
在各条皮带机上安装防撕裂开关、拉绳开关、跑 偏开关等对皮带机进行相应�；ぁ�
3.3对各下料口进行改造
1) 原振筛下料口处格栅空隙具有拦隔大尺寸异 物的作用，对保证高炉正常生产有重要作用,但是对 中小尺寸的异物拦截能力差。为此，将格栅进行密集 处理,要求空隙间隔尺寸名3〇〇 mm X 300 mm(过小 则不利于下料)，可避免中大尺寸衬板等异物卡阻皮 带下料口或进入炉内卡阻上料闸、下料闸等部位。
2) 格栅原采用螺纹钢直接焊接在振筛下料口 处，与振筛连为一体。由于振动容易产生焊缝开裂,导致格栅频繁脱落在皮带机上，维修工作量较大。将 原结构改为抽屉式,使其与振筛本体分离。新格栅在 维修间制作完成，现场更换只需抽出已磨损的旧格 栅,插人安装新格栅即可，避免了格栅脱落，有利于 日常维护和检査。
3) 将下料口角度由原来的垂直向下改为倾斜下 料,减小了料流的冲击。
3.4对衬板进行改造
采用耐磨性能与性价比更好的衬板，以降低生 产成本，降低操作人员的劳动强度。经过对比并试 验,采用超耐磨氧化铝陶瓷衬板。如槽上机尾管带焦 三通分料器下料部位、振筛下料口部位及称料料斗 部位均贴陶瓷衬板。同时，要求所有耐磨衬板最长边 尺寸彡400mm,以避免衬板脱落后，随皮带进入炉 内,卡堵上、下料闸等部位,影响高炉正常生产。
4改造效果
系统改造后,可有效地清除物料中的杂物，防止 皮带输送机纵向划伤、撕裂，确保了高炉供料系统设 备的稳定顺行，取得了较好的收益。
每套强磁除铁器和金属探测器费用为7万元， 9台共投资63万元。原耐磨氧化招陶瓷衬板单价为 4 500元/ m
2,改造衬板面积为398 m
2,投资费用为 179.1万元。改造总投资为242.1万元。系统改造后，事故率大幅降低。
1) 减少皮带撕裂、损伤的直接损失。
2) 减少皮带故障对髙炉生产的影响。特别是上 料主皮带若发生撕裂故障，由于其材质为钢丝皮带， 更换十分困难，硫化技术要求高，至少需要几天的时 间，将迫使高炉长时间休风，造成巨大经济损失。
3) 防止金属异物进人料罐对髙炉生产的影响。 输送系统在投运半年多的时间里共发现较大金属异 物超过17次，其中有5次因金属异物直接进人炉 顶，造成料罐不下料，迫使髙炉休风5次，共88.62 h,直接影响产量20 0001,经济效益400万元。
4)节电效果。一般吸铁装置都是连续通电运行 的,而系统改造后仅在发现异物时才短时通电工作。1 台功率为15 kW,9台除铁器年节电效益为72万元。
5) 衬板改造产生的效益。普通堆焊耐磨衬板单 价为2900元/m
2,使用寿命4个月；氧化铝陶瓷耐 磨衬板单价为4 500元/m
2,使用寿命15个月。效益 计算以1 a为单位，则成本效益约为203万元。
因此。
