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重庆幸运农场每天几点更新:鋼絲膠帶斗式提升機在氧化鋁粉垂直輸送環節的應用

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摘要:對比幾種氧化鋁粉垂直輸送設備的優缺點,分析行業中早期使用鋼絲膠帶斗式提升機失敗的原因,介紹 氧化鋁粉專用鋼絲膠帶斗式提升機的特點,舉例說明鋼絲膠帶斗式提升機顯著的節能降耗效果。

0 引言

氧化鋁粉入儲庫是生產過程中的關鍵環節,輸送設備的選擇目前方案較多,本文對比幾種氧化鋁粉垂直輸送設備的優缺點,分析行業中早期使用鋼絲膠帶斗式提升機失敗的原因,介紹氧化鋁粉專用鋼絲膠帶斗式提升機的特點,并舉例說明鋼絲膠帶斗式提升機應用于氧化鋁粉垂直輸送環節顯著的節能降耗效果。

1 氧化鋁粉輸送現狀

目前氧化鋁粉的輸送入庫方案較多采用兩種:氣力提升泵輸送方案和大傾角皮帶機輸送方案。現就這兩種方案利弊進行分析。

氣力提升泵方案現場圖

圖1 氣力提升泵方案現場圖1

氣力提升泵方案現場圖2

圖2 氣力提升泵方案現場圖2

1.1 氣力提升泵輸送方案

由羅茨風機提供壓縮空氣,利用空氣動能輸送氧化鋁粉。具有設備簡單,結構緊湊,工藝布置靈活,占地面積小等優點,但也存在諸多弊端。有以下幾點:

( 1) 電耗高: 輸送介質為壓縮空氣,由羅茨風機提供,配套電機較大,屬高電耗的粉體輸送系統。

以1850 t /d 生產線為例,若輸送量為80 t /h,提升高度在42 m 左右,羅茨風機需配套132 kW 電機,而膠帶斗式提升機僅需一臺30 kW 電機,每小時節電100 度左右,每年節約電費40 萬元左右( 工業用電按0. 5 元/kW·h,年設備運轉330 天) 。

( 2) 能耗高。如配套氣力輸送系統,對氣體有如下幾種處理方式:

① 通過旋風分離器后的氣體接入懸浮爐,帶入爐內大量冷風,增加了熱耗,并且不利于產品質量的控制。

以 1850 t /d 生產線為例,經過初步測算,每噸氧化鋁可降低熱耗5000 kal,煤價格以500 元/t 計算,煤熱值按5000 kal /kg 計,全年節煤約594 t,價值約30 萬元。

由于上述原因,此處理方式較少采用。

② 連接配套收塵器系統,約增加10000 m3 /h 的處理風量,收塵器電耗將進一步增加。
③ 直接進入儲庫內,儲庫不配套收塵系統,含塵氣體直接排入大氣,此方案不符合國家環保的要求,而且直接排出的氣體攜帶大量氧化鋁粉,造成物料損失,不建議采用。

( 3) 氣力輸送過程中,由于顆粒間的磨擦作用,使氧化鋁粉產生破碎,改變了氧化鋁的顆粒級配分布,影響后續電解鋁生產中的電解效率。

( 4) 羅茨風機運行時,現場噪音較大,不利工人身體健康。鋼絲膠帶斗式提升機環境噪音< 50 dB,羅茨風機環境噪音> 80 dB。

1.2 大傾角皮帶機方案

大傾角皮帶輸送機輸送方案見圖3、圖4。

建設中的皮帶輸送入庫方案現場

圖3 建設中的皮帶輸送入庫方案現場

(1) 皮帶機在輸送氧化鋁時傾角最大為14°,為適應庫的高度,需要較長的輸送距離,占用了較大的場地。

( 2)較長、較高的輸送距離,造成皮帶機的支撐基礎建設費用較高。

( 3) 有時需配套兩條皮帶機進行過渡,增加了投資,并且兩套傳動系統增加了一個故障點。

( 4) 氧化鋁粉的揚塵較大,皮帶機為非密閉情況下的輸送,揚塵無法控制。

( 5) 考慮到防雨和維修皮帶機的需求,需建設密閉的走廊,基建費用較大。

建設中的皮帶輸送入庫方案現場

圖4 建設中的皮帶輸送入庫方案現場

2 提升機輸送方案

由此可見上述兩種方案耗能高、環境污染、投資大,屬落后淘汰方案,下面就目前理想的提升機替代方案優點分析如下:

2. 1 板鏈斗式提升機方案

板鏈斗式提升機采用金屬鏈條作為提升物料牽引件,由固定其上的料斗從進料口裝料提升至出料口卸料。輸送方式為連續式封閉輸送,具有結構簡單、占地面積小、無揚塵的優點。但由于氧化鋁粉磨蝕性較大的特點,實際使用中對鏈條的磨損非常嚴重,并且一根鏈條上的每串連接點的磨損破壞程度無法檢測、預防,至使生產過程中?;搗?、維修時間長,嚴重制約整條生產線的正常生產,目前在氧化鋁粉生產線上已基本棄用。

2. 2 鋼絲膠帶斗式提升機方案

鋼絲膠帶斗式提升機采用柔性整條鋼絲膠帶作為提升物料牽引件,其輸送方式與板鏈斗式提升機相似,但技術不同。除具有結構簡單、占地面積小、操作維護簡便、運轉電耗低、無污染環境等優點外。特別是鋼絲膠帶解決了氧化鋁粉磨蝕性大的難題,為氧化鋁粉提升輸送的理想設備。

3 早期鋼絲膠帶斗式提升機在氧化鋁粉入庫輸送上的缺陷及原因分析

早期氧化鋁粉提升輸送借用通用鋼絲膠帶提升機,其中鋼絲膠帶為水平輸送帶,實際使用過程中經常出現嚴重跑偏、斷帶現象發生。又由于設備供應商僅提供設備,不研究物料特點及生產工藝,使得設備投運后故障頻發。如回料過多、機尾冒灰、軸承進灰損壞、傳動機構故障、提升機跳停等問題,嚴重影響生產,至使鋼絲膠帶提升機在此環節應用推廣不開。

4 氧化鋁粉專用鋼絲膠帶斗式提升機的開發

4. 1 鋼絲膠帶斗式提升機的開發

合肥水泥研究設計院機電所從20 世紀90 年代開始研究超高、超大輸送量的專用N-TGD 鋼絲膠帶提升機,在充分研究、消化國際最先進同類設備的基礎上,成功開發出具有自主知識產權的用于垂直輸送的鋼絲膠帶,投入實踐運行一次性成功,目前已投入生產運行的鋼絲膠帶斗式提升機高達144 m、輸送量650 t /h。

該高效鋼絲膠帶斗式提升機系列擁用六項自主知識產權的專利技術,各項技術指標等同或優于進口同類設備。主要技術特點:

( 1) 牽引件采用高強度專用鋼絲膠帶,防撕裂、耐高溫、壽命長;

高效膠帶斗提專用鋼絲膠帶

圖5 高效膠帶斗提專用鋼絲膠帶

( 2) 采用特種材質帶夾,具有優良抗疲勞性能;膠帶接頭采用專用鎖固技術,無脫落,無撕裂、無落架問題;

( 3) 頭輪采用瓦片式覆膠結構,更換方便;

( 4) 自平衡張緊裝置,自動張緊,自動糾偏;

( 5) 備有料位控制器、傳送帶擺動檢測器、測速器和測溫裝置供選用;

( 6) 料斗間緊密排列,連續提取和卸出物料。

( 7) 專用料斗固定件及固定方法,消除料斗固定處膠帶易疲勞損害、傷害滾筒覆膠等隱患;

( 8) 采用垂直軸德國FLENDER 減速器和液力偶合器,傳動裝置結構緊湊,實現柔性傳動。

帶夾總裝圖

圖6 帶夾總裝圖

( 9) 配備專用控制柜可供客戶選用,實現機電一體化并可進入全廠DCS 系統。以上特點,保證了鋼絲膠帶提升機能夠長期、可靠地提升各類干燥的粉粒狀物料。

4. 2 氧化鋁粉專用鋼絲膠帶斗式提升機的開發

應用戶要求,合肥水泥研究設計院機電工程技術研究所依靠自身工藝設計、設備制造等方面優勢,針對氧化鋁粉的強磨蝕性、顆粒級配范圍寬、流動性好等物料特性,研發出氧化鋁粉輸送專用膠帶斗式提升機,在原有技術優勢基礎上,對膠帶斗式提升機作如下專用設計:

氧化鋁粉專用鋼絲膠帶斗式提升機總圖

 圖7 氧化鋁粉專用鋼絲膠帶斗式提升機總圖

( 1) 工藝計算修正。

( 2) 特殊設計進料形式。

( 3) 特殊設計卸料形式。

( 4) 特殊設計料斗。

( 5) 正壓消減系統。

( 6) 軸承密封形式。

( 7) 設備密封形式改進。

專用設計后的鋼絲膠帶提升機投運后,徹底解決了回料過多、機尾正壓跑灰、軸承損壞、提升機經常跳停的缺陷。

5 優化設計后氧化鋁粉專用鋼絲膠帶斗式

提升機的使用效果

5. 1 運行效果

合肥水泥研究設計院機電工程技術研究所研制的氧化鋁專用鋼絲膠帶斗式提升機,配套山西某項目輸送氧化鋁粉入庫,2009 年1 月正式投產運行,至今已安全、無故障運行約四年時間,是氧化鋁行業應用膠帶斗式提升機輸送氧化鋁粉成功運行的第一臺,徹底解決了鋼絲膠帶提升機用于垂直輸送氧化鋁粉的難題。

5. 2 山西某廠氧化鋁粉成品入庫膠帶斗提系統節能效果對比

如表1、表2 所示: 氣力提升泵方案總裝機功率為403 kW,斗式提升機方案總裝機功率為90 kW,兩者相差313 kW。粗略計量: 按照每月30 天運行計算,使用膠帶斗式提升機每月節省用電量為225360kW·h,一年節省2704320 kW·h,按照每度電0. 5元計,每年節省用電費用為135. 2160 萬元。

工藝布置圖

圖8 工藝布置圖

現場實物圖

圖9 現場實物圖

6 市場應用

目前該專用鋼絲膠帶斗式提升機在錦江集團、魏橋集團、茌平信發集團、其亞集團、神火集團等氧化鋁、電解鋁項目上投運60 多臺。并成功將多條氣力提升泵輸送系統,改造成專用鋼絲膠帶斗式提升機輸送系統。

使用效果證明,氧化鋁粉入儲庫工藝環節,氧化
鋁專用膠帶斗式提升機輸送系統,運行穩定、節能降耗,完全滿足正常生產,是取代氣力提升泵、皮帶機作為輸送氧化鋁粉的首選設備。

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