管式皮帶要形成管狀高速運行，對物料及安全防護等有特別的要求，而焦炭的粒度不均勻、高溫、高磨損、含異物等影響管帶的安全運行，需要分別進行適應性改造。某焦化廠通過焦炭降溫改造、鋼帶機改造、安裝除鐵器、選用新型皮帶清掃器和耐磨備件等措施，保證了輸焦管帶機的正常運行。

1 輸送焦炭改造項目前言

某焦化廠有4條管狀皮帶輸送機，分別于2004 ~ 2006年投人使用，管徑均為300mm，頭尾平面直線距離分別為3. 7km、3. 0km，1. 7km、1.5 km，其中有三條為焦炭運輸機。1"輸焦管帶機于2004年建成投產，為了適應焦炭運輸，焦化廠在管帶機投運后做了大量的適應性改進工作，保證了管帶機正常運行，也為后續輸焦管帶機設計使用提供了經驗。

2 焦化廠管狀皮帶機概況

該皮帶尾部連接干熄焦皮帶輸送機和濕熄焦加焦皮帶輸送機，頭部設篩分系統。提升高度- 1.5m，最大爬升高度53.6m，最大傾角10.5度，水平轉彎7個，最大水平轉彎角度29.6度。采用了鋼絲繩芯膠帶，帶寬1100mm，帶強ST1000。 4 x 200kW變頻電機頭尾驅動，液壓漲緊，皮帶速度3.15m/s，聯鎖、保護、運行、監控由均PLC程控系統完成。管狀皮帶機運轉速度快，對物料流量均勻性和粒度均勻性要求高，但所運送的焦炭有塊度不均勻、溫度較高、水份較高、焦粉硬度大破壞性磨損大等特點，因此在輸焦過程中存在問題較多，影響了管帶機的正常運行。

3 焦化廠管帶機改造措施

3.1 焦炭降溫與鋼帶機改造

3.1.1 存在問題

干熄焦溫度為100~200C，而圓管帶式輸送機僅耐溫60C ，兩者溫差較大。為了解決干熄焦炭高溫問題，原方案采用的是鋼帶機箱體送風降溫。該方案主要設備及特點為：頭部驅動，尾部滾筒帶液壓拉緊裝置，中部兩側托輪支撐，與滾筒接觸的是不銹鋼網帶，網帶上鋪長條鋼甲，寬度1. 4m，速度0.1 ~0. 2m/s；鋼帶機整體箱體密封，外接風機，利用空氣對流給焦炭降溫，氣路旋風除塵。

管帶機投運后鋼帶機問題較多，由于其帶速只有普通皮帶的1/10左右，造成鋼帶上大量堆料、鋼帶負荷大、打滑，尤其是對焦炭的破壞性磨損估計不足，鋼甲及鉚接損壞嚴重；加上管帶機運送負荷大，日運轉時間超過20h，難以提供長時間的維修，所以雖然在原基礎上做了大量小改造，還是難以維持正常生產。

3.1.2 改造措施

2004年8月份，焦化廠對鋼帶機進行了改造，拆除原有設備及箱體抽風系統，重新鋪設一條1200mm普通皮帶。為了解決干熄焦炭高溫問題，在前面皮帶實施噴水降溫措施。借鑒1*管帶機經驗，在后續兩條輸焦管帶，不再應用鋼帶機，管帶機耐溫指標提到110C以上。

3.2 管帶機安全防護

3.2.1 存在問題

焦炭粒度不均勻：由于焦炭粒度不均勻，爐頭焦快度大，當料流偏大管帶填充率高或大焦塊進人時，管帶收口處擠壓破碎大焦塊，造成蹦料和對皮帶造成較嚴重的破損和劃傷。焦炭粒度問題威脅著皮帶安全和運量提高。

焦炭中含有異物：輸人的焦炭有部分為汽車運來，難免有鐵器、水泥、石塊等異物，另外本系統溜槽漏斗破損后也會掉下雜物。異物一旦在尾部收口處卡住，將造成皮帶撕裂的嚴重后果。其他使用管帶機的單位曾發生此類問題。

焦炭物料流異常：由于突然停機或給料器異常造成的料流異常變大，會造成“漲管”，對皮帶和支架等造成嚴重損傷。

3.2.2 改造措施

在落料點加設篦子控制：發現焦炭粒度大問題后，最初考慮在管帶前面的轉運站位置增設一套切焦裝置，該方案安裝施工難度大，嚴重影響焦爐生產，設備投資和后期運行費用高，不可行。在綜合考慮異物、鐵器等多項運行安全防護問題后，采用了下述簡單易行的解決方案。在6*皮帶到管帶尾部有一落料漏斗，上下位差超過2m。具體改造方案為：在漏斗下部落料點處加篦子，篦子為16Mn耐磨鋼板焊制，孔徑100 x200mm ，經計算從皮帶落下的焦炭速度> 7m/s，錳鋼篦子對焦炭起到較好的破碎作用，同時孔徑的尺寸可以阻擋對皮帶產生威脅的大異物。為防止擋住的異物造成漏斗堵料危及6*皮帶安全，在漏斗壁上安裝堆料限位開關，及時報警處理。篦子由于焦炭的沖擊磨損而損壞較快，位置主要集中于落料點，所以中部落料點位置篦子是活動的，可以小面積的及時更換。為減少高速落下焦炭對管帶的沖擊，在落料點位置皮帶下加設緩沖條，和緩沖托輥一起吸收沖力保護皮帶。

敞開段安裝電磁除鐵器：為防止篦子溜槽等破損以及焦炭中混雜帶來的鐵器損傷皮帶，在管帶機敞開段安裝了一臺電磁除鐵器。由于6*皮帶物料落下速度快，長條形的鐵器穿過篦子后會插透管帶機，除鐵器無法吸除，為此在6#皮帶頭部加設- ~ 臺除鐵器，兩臺除鐵器與皮帶連鎖，停機時能橫向移出把鐵器放掉。

及時更換振動給料器襯板 ，在管帶受料點的敞開段加“凹"形過料流擋料板，用振動給料器放料，基本能夠滿足管帶對物料流量均衡的要求。襯板磨損引起流量緩慢變大，需要人工及時調整；村板破損后，會突然流量變小，需要及時更換襯板。另外，影響給料器流量波動的非正常因素有：

(1)系統突然停機，振動給料器斷電后慣性持續振動，造成6#皮帶堆料，再啟動后瞬間料流過大；

(2)6*漏斗堆料后疏通，突然料流過大。以上兩種情況幾率較小，-方面在操作上及時予以手動調整，另- -方面在管帶受料點的敞開段加“凹”形過料流擋料板，短時間過量的焦炭被擋料板刮下，避免漲管的發生，由于“凹"形擋料板易受到焦炭的碰撞摩擦，需要定期更換。

3.3 解決焦炭和焦粉磨損的難題

3.3.1 存在問題

焦炭磨損：焦炭會對溜槽、漏斗、給料器及各處襯板造成磨損，是焦炭運輸中的共性難題。

焦粉磨損：輸焦皮帶工作面不可避免的有焦粉附著，尤其在冬季蒸汽冷凝和干熄焦炭噴水降溫時，焦粉量更大。焦粉硬度高，對與之接觸的鋼性和軟性物體均產生嚴重的磨損；加上管帶運行速度快，拉緊張力很高，磨損更嚴重。2004 年管帶機運轉負荷較高，所有與工作面接觸的滾簡、托輥磨損速度驚人，普通鋼制托輥，壽命僅10天，各滾簡10~15天鑄膠就磨透，機尾滾簡與管帶內邊接觸部分只一周就磨到了鋼筒部分。每天需要多次停機更換托輥，滾倚磨損跑偏危及皮帶安全，頻繁更換造成人力和備件的大量消耗。

皮帶顫動：皮帶高速運動，漲緊拉力很大，在敞開段引起劇烈的顫動和振動，加劇了滾簡和托輥的磨損和破壞。以上三方面原因引起溜槽、滾簡、托輥等快速磨損，造成維修工作量和成本費用居高不下，需要在選用耐磨材質和改進焦粉清掃方式上做工作。

3.3.2 改造措施

選用新式耐磨合金鑄鋼板：關于焦炭磨損問題，我廠曾先后試用過聚四氟乙烯板、錳鋼板、筑石板、陶瓷等不同材質，因為耐磨效果不好及沖擊破碎后危及管帶安全等原因，均不理想，最終選用了一種新式耐磨合金鑄鋼板，使用壽命超過100天，效果較好。

選用樹脂刮料器和滾刷清掃器：焦粉清掃主要集中在管帶頭部敞開段改向滾簡位置，先后試用過橡膠材質、彈性合金鋼清掃器，均不理想，焦粉對清掃器磨損速度太快，合金清掃器對修補點有破壞作用，而且刮刀在磨損后容易劃傷皮帶。后來經實驗采用了兩套樹脂刮料器和兩套電動尼龍滾刷清掃器進行組合式清掃。樹脂清掃器較耐磨，對附著的濕焦粉清掃效果較好。頭部滾筒位置設兩組樹脂清掃和一套滾刷清掃，頭部到驅動室改向滾筒間用梳式托輥，進一步清掃，該距離對濕焦粉風干有一定作用，在向下改向滾簡位置設最后一級滾刷清掃。

每隔10m左右上下各加一組壓輥或滾簡來消除皮帶顫動。

改進備件材質：為提高托輥壽命，先后實驗了8種不同材質、結構的托輥，考慮不同位置，和對皮帶磨損、調整、防護等不同功能要求，分別應用了橡膠、樹脂陶瓷托輥，軸承、密封等不同選擇，使用壽命均延長到60~100天以上。原滾簡表面采用鑄膠，硬度邵氏70度，為了增加對焦粉的耐磨性，對鑄膠硬度進行了實驗，效果不很理想。最后改用表面包膠技術，材料選用進口UNTTX60高強度耐磨材料，耐磨效果顯著，使用壽命達到100 ~200天。

4 焦炭輸送項目改造總結

經過適應性改造以后，1"管式輸焦系統運行穩定正常，每天運轉時間23h左右，全焦運送能力220~250t/h，日輸焦量5000t左右。管帶長距離輸送焦炭的優勢顯現出來，有環保、安全、故障率低、輸焦能力大且穩定、需用人工少等優點，目前國內同行業多個廠家正在新上管狀皮帶輸送機。借鑒1"管帶的改進經驗，在其后續3條管帶設計上予先進行了改進，均取得了較好效果。