帶式輸送機(jī)揚(yáng)塵原因分析及抑塵治理

齊會江　宮建格

摘 要：國家發(fā)展改革委《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出，到2025年我國將全面推行循環(huán)型生產(chǎn)方式，普遍推廣綠色清潔生產(chǎn)，顯著提升資源綜合利用能力。水泥行業(yè)作為高耗能和高煙氣排放行業(yè)，應(yīng)加快推廣應(yīng)用先進(jìn)成熟的清潔生產(chǎn)工藝技術(shù)，降低污染物排放強(qiáng)度，逐步建立技術(shù)進(jìn)步的清潔生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)水泥行業(yè)高質(zhì)量綠色發(fā)展。從帶式輸送機(jī)粉塵產(chǎn)生的機(jī)理、抑塵手段以及后期擬用新型設(shè)備3方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：帶式輸送機(jī);粉塵治理;抑塵措施

中圖分類號：X701.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2096-6903（2022）08-0057-03

0 引言

某公司擁有自營石灰石礦山與砂巖礦山，日產(chǎn)2 000 t熟料生產(chǎn)線2條，日產(chǎn)4 000 t熟料生產(chǎn)線1條，15 MW和6 MW純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)各1條，設(shè)計能力年產(chǎn)120萬 t的水泥粉磨系統(tǒng)3條，由于帶式輸送機(jī)具有輸送量大、結(jié)構(gòu)簡單、維修方便、部件標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)點(diǎn)，且?guī)捷斔蜋C(jī)輸送平穩(wěn)，物料與輸送帶沒有相對運(yùn)動，能耗較小，使用成本低，在公司內(nèi)部大面積應(yīng)用。目前該公司擁有各種型號帶式輸送機(jī)200余條，主要應(yīng)用于石灰石、原煤、熟料以及各類輔料的輸送。

雖然帶式輸送機(jī)優(yōu)點(diǎn)較多，但是也存在輸送帶易磨損、輸送輕質(zhì)物料易飛揚(yáng)的問題，通過現(xiàn)場實(shí)際檢查發(fā)現(xiàn)，帶式輸送機(jī)粉塵產(chǎn)生的主要來源是皮帶輸送機(jī)機(jī)頭卸料口，因?yàn)樾读峡诤拖掠卧O(shè)備之間存在一定的落差，在物料落下時就會產(chǎn)生大量的粉塵，且導(dǎo)料槽及擋皮位置密封不嚴(yán)產(chǎn)生揚(yáng)塵[1]。此外，皮帶輸送機(jī)在運(yùn)行過程中皮帶會產(chǎn)生抖動，特別是在皮帶工作面發(fā)生龜裂后，由于微小顆粒進(jìn)入裂縫，回程時產(chǎn)生揚(yáng)塵及帶料[2]。

1 卸料口抑塵措施

在顆粒狀物料從帶式輸送機(jī)進(jìn)入下游設(shè)備時由于存在落差，在物料下落時與氣流存在速度差，在氣流摩擦作用下粉塵顆粒受氣流影響而脫離，不可避免地會產(chǎn)生大量粉塵。而且物料下落過程中物料受速度影響發(fā)生翻滾、跳躍，產(chǎn)生不連續(xù)自由落體運(yùn)動，相互擠壓碰撞也會產(chǎn)生一部分粉塵，在物料下落至下游帶式輸送機(jī)時受到強(qiáng)大沖擊，粉塵隨著沖擊氣流在導(dǎo)料槽內(nèi)向兩端擴(kuò)散，這是皮帶輸送機(jī)最主要的揚(yáng)塵點(diǎn)之一[3]。在皮帶輸送機(jī)安裝時一般會選擇在機(jī)頭罩位置安裝一根收塵管，對該位置揚(yáng)塵進(jìn)行處理，但是由于機(jī)頭罩位置密封不嚴(yán)漏風(fēng)嚴(yán)重導(dǎo)致抑塵效果不明顯。在對帶式輸送機(jī)機(jī)頭物料進(jìn)行多次分析后，歸納總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，對各帶式輸送機(jī)進(jìn)行如下改造：

1.1 收塵管改造

將收塵管移至下料溜槽與導(dǎo)料槽連接位置，更加接近揚(yáng)塵點(diǎn)，且將導(dǎo)料槽位置設(shè)置成天圓地方式，使收塵面積大幅增加，收塵效果更加明顯。在地坑內(nèi)由于空間受限，收塵管道只能水平安裝，可將管道改造成V型，在底部安裝標(biāo)定口定期清灰。但此種情況下工作強(qiáng)度較大，給崗位帶來了額外工作量，為此設(shè)計了一種水平收塵管路積灰清理裝置（圖1、圖2），在水平管路兩側(cè)安裝卷揚(yáng)機(jī)，內(nèi)部鋼絲繩上安裝清灰板，進(jìn)行水平管路清灰。

1.2 皮帶密封

將導(dǎo)料槽進(jìn)行密封修復(fù)，對擋皮進(jìn)行更換，采用防溢裙邊密封，并在導(dǎo)料槽內(nèi)部縱向每500 mm左右布置擋塵簾，使內(nèi)部空氣流動速度減慢，實(shí)現(xiàn)對物料的密封和粉塵聚集隔離，最大限度地減少空氣導(dǎo)入量和粉塵溢出量來控制輸送物料，實(shí)現(xiàn)對粉塵的自然沉降和節(jié)約治理。

1.3 落料點(diǎn)改造

在物料下落至下游帶式輸送機(jī)時受到強(qiáng)大沖擊，粉塵隨著沖擊氣流在導(dǎo)料槽內(nèi)向兩端擴(kuò)散。通過對接料板磨損問題進(jìn)行處理，并對兩側(cè)緩沖導(dǎo)流板進(jìn)行收口，使物料集中下落至下游帶式輸送機(jī)中間位置，且不發(fā)生跑偏，減少物料跳躍。必要時可將緩沖導(dǎo)流板更換為給料勺，給料勺主要功能是幫助收集卸載物料，讓卸載物料被約束為緊實(shí)狀態(tài)緩流至受料皮帶上，具有引導(dǎo)卸載物料居中投送運(yùn)行和防止物料沖擊撒落功能，而且降低了物料沖擊力，減少了粉塵的產(chǎn)生量，給粉塵控制及粉塵治理都帶來了可行條件。落料點(diǎn)收口與給料勺如圖3。

1.4 噴霧降塵

如下游設(shè)備對物料水分要求不高，可采用噴霧降塵手段，在溜槽內(nèi)部加裝噴水管，使用霧化噴頭，向揚(yáng)塵處噴水，通過噴頭噴灑可形成許多高速運(yùn)動的細(xì)小水滴，水滴與粉塵顆粒碰撞結(jié)合形成大顆粒，顆粒本體重量增加后加速下落至下游設(shè)備可有效降低落料點(diǎn)附近的粉塵濃度，抑塵效果明顯。

除此之外，溜槽內(nèi)部增加隔流板、降低溜槽高度、減少溜槽傾斜角等都可以不同程度上減小物料下落沖擊力度，從而減少揚(yáng)塵。

2 回程帶料抑塵措施

在物料通過帶式輸送機(jī)將物料輸送至下游設(shè)備時，由于慣性及粘著力，部分物料隨皮帶返程運(yùn)行，當(dāng)物料通過包角滾筒時被碾壓與皮帶開始大量脫離，逐步撒落在滾筒、托輥后方地面上，造成物料堆積與揚(yáng)塵。常規(guī)做法是在包膠滾筒前安裝清掃器，使返程物料大量脫離皮帶，從而避免了物料的堆積，并在皮帶機(jī)頭位置制作接灰斗，該接灰斗與原機(jī)頭下料口連接，使被包角滾筒拋射的物料通過接灰斗撒落到下游帶式輸送機(jī)上，但是由于部分位置機(jī)頭角度不夠、下部空間較小，無法安裝清掃器、制作接灰斗，也是帶式輸送機(jī)揚(yáng)塵點(diǎn)之一[4]。另外，由于帶式輸送機(jī)為防止打滑多采用固定式漲緊或重錘式漲緊，在皮帶運(yùn)行過程中張緊力波動較大，也會造成皮帶揚(yáng)塵。針對上述情況，主要采用了以下集中方法。

2.1 增加噴吹管

皮帶質(zhì)量對現(xiàn)場揚(yáng)塵起到了關(guān)鍵作用，在普通皮帶使用至后期時工作面會產(chǎn)生大量龜裂紋，粉塵進(jìn)入裂紋后在回程時產(chǎn)生掉落發(fā)生揚(yáng)塵，對此，建議使用高質(zhì)量皮帶，避免產(chǎn)生龜裂，減少回程帶料點(diǎn)。如因質(zhì)量過差、經(jīng)過高溫等問題皮帶產(chǎn)生龜裂，可在機(jī)頭罩內(nèi)自制噴吹管，使用壓縮空氣對龜裂位置進(jìn)行清理，降落的粉塵在機(jī)頭罩內(nèi)通過上述卸料口抑塵措施進(jìn)行處理，避免粉塵從回程皮帶處掉落。

2.2 清掃器更換

自制清掃器由于接觸面不規(guī)則、無自動漲緊裝置，在使用一段時間后會發(fā)生失效，根據(jù)皮帶機(jī)輸送物料濕度不同、物料粒度不同，選用適應(yīng)物料的特種清掃器，例如：合金清掃器、毛刷清掃器、聚氨酯清掃器等。還可根據(jù)情況安裝二道清掃器來滿足現(xiàn)場使用，通過合理的清掃器安裝使用，可減少95%以上的回程帶料問題。清掃器安裝位置與清掃前后對比如圖4。

2.3 接灰斗改造

部分接灰斗由于空間受限角度過大，物料無法順暢滾落導(dǎo)致積灰，將接灰斗進(jìn)行改造，使角度大于50°可保證物料正常流通?？臻g不夠的可采用皮帶機(jī)頭加高形式來保證接灰斗角度，如確實(shí)無法抬高的位置可在皮帶機(jī)下方安裝小板鏈機(jī)，將回程物料通過板鏈機(jī)輸送至下游設(shè)備導(dǎo)料槽內(nèi)。

2.4 防振動托輥

由于皮帶使用漲緊裝置進(jìn)行漲緊，在運(yùn)行過程中皮帶會產(chǎn)生抖動，特別是回程皮帶抖動嚴(yán)重會造成揚(yáng)塵，正常情況下需要對回程皮帶托輥水平度進(jìn)行調(diào)整，保證回程皮帶托輥水平度，在調(diào)整后仍然抖動的情況下可在抖動嚴(yán)重位置安裝減震托輥或小型配重，配重托輥高度可按照抖動情況進(jìn)行調(diào)整，保證回程皮帶抖動較小，避免回程揚(yáng)塵問題。

3 后期擬用新型設(shè)備

3.1 皮帶緩沖床

普通轉(zhuǎn)載落料緩沖采用的是密集型減震托輥，更換困難、吸收沖擊力差、易受到其他尖銳硬物穿透導(dǎo)致皮帶縱向撕裂，且使落料區(qū)間皮帶呈波浪形，密封難度較大。后期計劃在輸送量大、物料沖擊大的位置使用支承滑動緩沖機(jī)構(gòu)（圖5），確保與輸送帶的面與面的接觸，受力均勻，有效防止由托輥斷裂、脫落，被鐵器或尖銳物料穿透后而造成的皮帶縱向撕裂，降低物料對輸送帶的沖擊。改善落料點(diǎn)的受力狀況，保護(hù)皮帶受損。消除因輸送帶非均勻受力成波浪形而導(dǎo)致物料飛濺和散落，增強(qiáng)皮帶的裙邊密封性。

3.2 自動糾偏系統(tǒng)

皮帶跑偏是皮帶輸送機(jī)在作業(yè)過程中較為常見的故障，跑偏會帶來許多不良的后果。如輸送帶撕裂、磨損輸送帶邊緣、劃傷輸送帶等。因此，預(yù)防輸送帶跑偏，對于保證正常生產(chǎn)以及設(shè)備的正常使用是十分重要的，而且可以緩解皮帶撒料問題。傳統(tǒng)的糾偏裝置其原理是當(dāng)皮帶跑偏且邊緣接觸側(cè)輥后，整個調(diào)心支架轉(zhuǎn)動一個角度使皮帶回到正常位置。由于其動作的滯后性調(diào)偏的效果不是很理想，多用于短運(yùn)距的輸送帶。同時，皮帶的邊緣長期與側(cè)輥摩擦，也加速了皮帶邊緣的磨損。

自動糾偏系統(tǒng)兩側(cè)有特殊的錐形部分，類似于冠形滾筒。當(dāng)輸送帶開始偏離中心時，便會接觸偏離那一側(cè)的托輥的錐體部分，托輥的錐體部分和中心部分的圓周速度的差異和摩擦力的變化，引起托輥繞其中心前后擺動，擺動程度取決于輸送帶偏離中心位置的程度。由于托輥不再垂直于輸送帶運(yùn)行的方向，斜交的托輥就會立即把輸送帶引導(dǎo)回中心位置上。一旦托輥把傳送帶引回中心位置上，兩邊的摩擦力相等，使得皮帶能夠正常運(yùn)行，避免回程皮帶抖動與跑偏，減少物料遺撒。

4 結(jié)語

通過對皮帶機(jī)頭罩、導(dǎo)料槽、接灰斗、收塵管、清掃器等改造使得現(xiàn)有皮帶粉塵治理系統(tǒng)能夠很好地適用于帶式輸送機(jī)。目前輸送系統(tǒng)已達(dá)到作業(yè)環(huán)境小于5 mg的指標(biāo)要求，且整個系統(tǒng)屬于微負(fù)壓狀態(tài)，走廊、地坑內(nèi)空氣流通性好，熟料輸送系統(tǒng)熱量被帶走后環(huán)境溫度大幅降低、氧含量與外部空間一致，有效降低了有限空間作業(yè)危險性。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉曉曄，周建中.皮帶機(jī)下料點(diǎn)粉塵治理技術(shù)的應(yīng)用[J].水泥， 2021（2）：68-69.

[2] 蘇偉，褚建偉，姬忠全.皮帶輸送機(jī)落料點(diǎn)和中轉(zhuǎn)站抑塵裝置技改[J].水泥，2019（7）：55-56.

[3] 陳學(xué)棟.露天煤礦膠帶機(jī)運(yùn)煤過程產(chǎn)塵機(jī)理及抑塵技術(shù)研究[D].阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2020.

[4] 代巍.輸煤系統(tǒng)帶式輸送機(jī)粉塵治理應(yīng)用研究[J].硫磷設(shè)計與粉體工程，2018（6）：30-34+7.