锌焙烧矿计量输送设备全密封式改进

韩丽军

（江西铜业铅锌金属有限公司，江西 九江 332500）

原有的锌焙烧矿计量输送设备采用的是敞开式输送，在现场运用中，导致锌浸出厂房内扬尘大，存在较大的环保风险，且厂房内办公人员密集，严重危害员工身体健康。同时，飘洒的粉尘落在行车轨道上，易造成打滑，吊装时存在一定的安全隐患。另外，为收集散落的焙砂，需安排专人清扫，这无疑加大了人力成本、物力成本和财力成本。如何科学地改进该输送设备全密封方式，进一步提高锌焙烧矿计量输送设备的运行性能是技术人员必须思考和解决的问题。

1 项目背景

锌精矿经焙烧球磨后由仓储泵输送至浸出料仓，再由计量皮带加入浸出槽。焙砂从出炉至浸出料仓为密封输送，从浸出料仓至浸出槽为开放式输送。锌精矿经高温焙烧和球磨后形成焙砂，呈粉呈状，极易扬尘。因此，浸出厂房长期存在较为严重的粉尘污染。且40余人在浸出厂房内长期办公（浸出净化工段人员、检化中心人员、设备点检人员），漂浮在空气中的细微粒粉尘严重危害员工的身体健康。为了更好地解决最后6m的扬尘污染[1]，保护员工身体健康，考察组多次至甘肃、内蒙、河南、陕西、安徽、云南、广西、广东锌冶炼厂考察交流。经考察，广西南方冶炼厂双螺旋焙砂加入扬尘最小。

图1 锌焙烧矿加入流程图

图2 固定料斗式计量系统

因此，锌冶炼分厂计划列技改项目投资约70万元对浸出4台计量输送设备进行改造。2020年3月公司组织专家审核技改项目立项工作，经专家审核，广西南方冶炼厂的焙砂加入方式在我厂不适用。主要原因是我厂原设计焙砂输送系统中无筛网装置，焙砂中的钢球、断裂刮板配件极易卡死螺旋[2]。且螺旋计量精度极低。因此，锌分厂决定根据自身实际情况，自主设计一套全密封计量输送设备。

2 输送设备全密封式改进案例分析

2.1 现场调查

浸出厂房内仪表室正上方共有4台计量输送设备，负责将料仓内的焙砂加入浸出槽。输送水平距离6m，落差1.5m+2m，槽内有蒸汽溢出。目前，采用开放式计量皮带输送，主要扬尘点在物料下落点，虽有防护措施，但扬尘仍然较大。地面、厂房墙壁四周、槽罐顶部、起重设备、搅拌设备本体积灰严重，有专人在皮带周边清扫。所确定的目标值主要包含以下两种[3]，一种是焙砂加入零泄漏，解决最后6m的扬尘污染；另一种是减去清扫岗位，降低用工成本。

2.2 原因分析

导致该输送设备出现全密封性能不佳的原因主要包含以下几点：①焙砂经高温焙烧球磨后呈粉尘状，含水低，粒度细，极易扬尘。②焙砂加入过程为皮带开放式加入，落差较大，加剧扬尘。③现场无收尘设施，增加收尘设施空间不足。

2.3 改进方案

方案一：采用固定料斗式计量系统,计量斗空时，1#密封刮板输送机开启，2#密封刮板输送机停止，计量斗开始进料。计量斗满时，1#密封刮板输送机停止，2#密封刮板输送机开启，计量斗开始排料。缺点：计量斗进料、排料不能同时进行，不能连续均匀加入。

方案二：目前通用的物料输送设备有皮带、刮板、螺旋，三种设备各有利弊，皮带计量精度高，但无法全密封，且遇蒸汽粘结严重；刮板可以密封，但无法计量[4]；螺旋在蒸汽工况下影响不大，但计量精度不高且遇钢球、刮板轨道易卡死。现场安装高度1.5m，结合三种设备的优势决定采用上部为计量皮带，主要负责物料的输送和计量，下部安装刮板，负责将黏在皮带上的物料刮下送至下料斗，下料斗至槽罐中间安装螺旋隔离蒸汽的组装方式。

图3 锌焙烧矿计量输送设备改进示意图

方案二上部为计量皮带，下部为刮板，下料口为螺旋的全密封物料输送设备。皮带主要负责物料计量和输送，刮板将皮带撒落的物料收集后输送至浸出槽，螺旋将浸出槽内的蒸汽与皮带刮板隔离，防止水蒸气进入密封壳体冷凝后引起皮带刮板粘结。从而达到了计量、零泄漏、隔离蒸汽的目的。确定方案二为项目最终方案。

2.4 效果检查

图4 锌焙烧矿计量输送设备设计图

通过持续的改进——试验——改进，于2020年9月试车成功。实现了锌焙烧矿零泄漏计量输送，该设备适应性强，异物通过能力强，应用范围广，可应用于高温蒸汽环境下粉尘、颗粒物、复杂原料的输送。

3 输送设备全密封式改进优化策略

3.1 加强操作人员规范化作业水平

对于操作人员而言，其操作行为是否规范，直接影响了该输送设备全密封效果，因此，相关部门要加强对工作人员操作技能的培训，确保他们熟练地掌握和应用该输送设备规范化操作技巧[5]。例如：为了确保动力输送机构、过渡装置和物料收集装置能够形成一个密封的整体，实现完全密封的机构，确保工作环境良好；操作人员需要配合使用动力输送机构和过渡装置，将焙砂按种类分前后输送到物料收集装置，然后，利用电子计数器通过物料收集装置的重量变化，计算出焙砂的重量是否达到要求，当各种焙砂的重量达到要求时，动力输送机构和过渡装置停止工作，物料收集装置的开口端上的电磁阀打开，振动锤开始震动将原料输送到搅拌釜之中，整个过程只需一个人员进行操作，其它由PLC控制自动输送焙砂。

3.2 进一步推进设备日清日检工作，全面提升现场管理水平

为进一步提高该输送设备现场管理水平，相关部门要加强对设备日清日检工作的有效推进，确保整个输送设备始终处于干净整洁的状态，避免因设备表面出现油垢或灰尘堆积而影响其运行性能[6]。同时，还能及时发现和解决该输送设备内部异常故障问题，使得整个设备的使用寿命得以有效延长。例如：定期清理设备表面上的污渍，并将其放置于通风干燥的地方，避免因环境过于潮湿而导致设备内部零件出现腐蚀损坏现象。此外，还要定期全面地检查整个设备运行性能，检查其是否出现运行异常问题，并确定出导致设备出现运行异常问题的原因，并提出相应的维修措施。

3.3 提高机械密封的可靠性

为了进一步提高该输送设备全密封效果，相关部门要加强对机械密封的检查。首先，要借助相关辅助系统，全面地监测该设备的机械密封性状态，从而全面地了解和掌握该设备机械密封工作状况。同时，还要智能化监控冲洗液温度、液体位置等参数，便于作业人员科学地分析和判断当前设备机械密封状态，使得机械密封的安全性和可靠性得以大幅度提高。其次，还要做好对机械密封记录相关信息数据的全面化采集和整理，为后期机械密封改进工作的有效开展提供重要的依据和参考，同时，技术人员还要利用自身丰富的工作经验，分析和推断导致机械密封失效的根本原因，并借助相关理论计算知识，对其推断结果的可靠性和正确性进行验证，为后期该输送设备全密封式改进工作的开展提供相关理论依据。

4 结语

综上所述，对于锌焙烧矿计量输送设备而言，通过加强对其全密封式的改进和优化，不仅可以实现焙砂零泄露加入，解决最后6m的扬尘污染问题，还能减去清扫岗位，降低用工成本，有效地改善了工作现场环境，使得焙砂扬尘损失程度降到最低，更好地保障了员工的人身安全，提高员工的工作效率和效果。所以，加强对输送设备全密封式改进方案的推广和应用显得尤为重要。