导料槽的磨损与防磨措施

2019-08-06许淑芬鄢永普

中小企业管理与科技 2019年18期

许淑芬，鄢永普

（武汉美林环保科技有限公司，武汉430000）

1 概述

带式输送机是散状物料运输的主要输送设备，广泛应用于冶金、建材、电力、矿山、码头等工业企业。导料槽装在输送机的受料处，物料由料仓装卸到带式输送机上到达带速之前，必须用导料槽使其保持在输送带上，并使物料保持在输送带的中心，以防止物料的堆积偏心引起输送带的跑偏与物料从导料槽的边缘撒出。

物料在卸料过程中，引起扬尘，会造成作业环境的污染，因此导料槽除了上述作用外，还有一个作用，就是尘源密封。

在卸料过程中，由于物料对导料槽侧板的冲刷，会引起侧板的冲刷磨损，磨损会造成侧板磨穿。磨穿后，一方面，物料会撒出导料槽；另一方面，造成除尘系统漏风，影响尘源密闭效果，破坏除尘系统功能，造成作业环境污染。因此，对于导料槽磨损的危害及防止要给予高度重视。

2 磨损形成的机理

冲刷磨损是固体物料对壁面冲刷造成的，冲刷磨损一直以来受到众多学者的关注，提出许多冲刷磨损的理论，诸如Fiunie提出了塑性材料微切削理论，N.P.Suh提出了磨损的能量理论。这些理论从不同角度研究揭示了磨损的特性，可归结为以下关系[1]

μ1，μ2为与颗粒、导料槽侧板材料性质等有关的参数；

2.1 落差h的关系

物料卸料的落差是指料仓到输送机的距离，决定了颗粒物的运动和碰撞冲刷速度，理论和实验表明，冲刷速度对磨损的影响程度最大，磨损量与速度的三次方成正比。

2.2 颗粒物的通量ψ

颗粒物的通量是指单位时间内物料中冲刷颗粒物的数量，颗粒物的通量对冲刷磨损的影响呈线性关系，颗粒物通量越大，对壁面冲刷碰撞次数越多，磨损越严重。数据表明，随着颗粒物的粒径增大，磨损加剧。

2.3 冲刷角α

理论上讲，冲刷角α越大，碰撞力和摩擦力也越大，磨损越严重。但是，冲刷角α越大，颗粒对壁面碰撞时间越短，磨损量反而会减弱。由此可见，冲刷角α、碰撞力P、摩擦系数μ、碰撞时间t对磨损的贡献和影响程度是不同的，它们之间存在着复杂的关系。研究表明，当冲刷角为20～30°时，磨损最为严重[2]。

2.4 材料性质 μ1，μ2

摩擦系数μ1，μ2与粉尘颗粒材料硬度、壁面材料硬度、颗粒物的表面几何形状、导料槽侧板表面粗糙度等因素有关。颗粒物的硬度高时，磨损性强；导料槽侧板壁面硬度高时，耐磨性强。颗粒物的硬度是生产工艺决定的，但导料槽侧板壁面材料可以人为改变，例如，在侧板内设置耐磨材料，或设置橡胶衬里，加强颗粒物反弹效果，减少碰撞接触时间等。颗粒表面几何形状和粗糙度对磨损影响也很大，有资料表明，带有尖锐性棱角的颗粒比表面光滑的球形颗粒的磨损性高10倍。

3 磨损的防止措施

3.1 下料溜管的设计

实践证明，下料溜管的结构型式，对导料槽的磨损程度影响很大。合理设计下料溜管的结构型式，通过物料在溜管内的碰撞，降低物料的运动速度，从而降低其与导料槽碰撞的速度，减小对导料槽的磨损。物料碰撞的部位设计成料打料的型式，避免溜管的磨损。

另外，在下料溜管的出口处设计缩口，效果也非常好，可以拦截一部分物料，使其减速，同时能降低导料槽受物料碰撞冲刷的频率。

3.2 导料槽的防磨设计

料槽与物料的碰撞部位主要在侧板，所以导料槽的防磨设计关键是侧板的防磨。传统导料槽的防磨方法是在侧板内侧加耐磨衬板，衬板材质可根据物料的理化性能合理选择。但传统型式衬板要么耐磨效果一般，要么价格很高。此处介绍一种新的导料槽侧板型式：

如图所示，侧板内侧用格栅替代衬板；格栅材质采用价格便宜的16Mn钢；格栅表面可根据需要，进行高铬铸铁堆焊，加强耐磨性能；格栅横、竖条的间距可根据物料颗粒的大小调整，如果是散料，横条间距约5cm；如果是块状料，间距约8cm，格栅的整体厚度5～10cm，高度30～50cm，球团矿等卸料时飞溅严重的物料可适当加高。横条上翘，与水平面形成5°夹角，利于物料堆积。使用一段时间后，整个格栅内会堆积小颗粒，形成料打料。