唐山不锈钢公司高炉槽上皮带运输机改造

刘 博

（唐钢炼铁厂不锈钢分厂，河北 063105）

0 引言

唐钢炼铁厂不锈钢分厂的高炉槽上供料系统设置有6台配置电动卸料小车的皮带运输机（后称皮带机），电动卸料小车在皮带机上方运行，实现将皮带运输的原料装入两座高炉的不同矿仓。但皮带机处于服役后期，皮带机主要钢结构机架存在严重腐蚀问题，设备故障率高，皮带机运力也不能满足高炉的需求，料仓经常出现低仓位甚至空仓现象，高炉只能被迫减少料仓的使用数量，现在已经无法满足高炉日益增长产量的原料需求。为解决这一问题，对槽上皮带机进行技术升级改造势在必行。

本文介绍了唐钢炼铁厂不锈钢分厂高炉槽上供料系统的现状，并根据目前高炉对槽上供料系统能力的实际需要，对槽上供料系统设备提出了技术升级改造方案。通过槽上供料设备升级改造方案的实施，彻底解决了槽上供料设备故障率高，运力低等问题。

1 影响槽上供料能力的原因分析

唐钢炼铁厂不锈钢分厂的高炉槽上供料是两座高炉共用一套上料系统，配置6台皮带机,分别向高炉焦仓、烧结矿仓、块矿仓装料。这6台皮带机全部为TD62标准型，皮带机全长220m，皮带宽度1000mm，采用20°上支架，带速1.6m/s,电动卸料小车在皮带机上方的轨道上运行，实现向不同料仓装料。由于这6台皮带机建成较早，受我国当时科技水平限制，加之处于服役后期，其钢结构机架严重腐蚀，设备故障率高，供料能力不足，已无法满足高炉日益增长的原料需求。

1.1 皮带机钢机架腐蚀严重

皮带机钢机架包括皮带机的头轮、尾轮、改向滚筒机架和机身机架。由于槽上装料设备建成较早，设备上方无防雨棚，机架腐蚀严重，金属机架腐蚀主要表现在皮带机各立柱与水泥地面接触面发生腐蚀断裂，造成皮带机下沉，同时焦炭皮带机部分大梁也发生了腐蚀变形，造成皮带机承载能力降低。

1.2 皮带机设备故障率高

1.2.1 输送带跑偏严重

受皮带机钢机架腐蚀下沉影响，机身倾斜，输送带跑偏严重。输送带的跑偏会使输送带与机架、吊耳等设施相摩擦，造成边胶磨损、吊耳损坏，物料外撒，设备停机等故障。

1.2.2 电动卸料小车脱轨频繁

受皮带机钢机架腐蚀下沉影响，卸料小车轨道发生弯曲变形，轨道间距变化超过合理范围，轨道接口发生错位，造成电动卸料小车行走中发生脱轨，引发生产中断，甚至造成料车坠落并撕裂皮带的严重生产和设备事故。

1.2.3 改向滚筒故障率高

由于皮带机的改向滚筒滚皮长期接触皮带工作面，皮带工作面残留的矿粉或焦粉对滚皮造成磨损，滚皮寿命较短；另外该皮带机改向滚筒型号为TD4B2，轴承为1312双列调心球轴承，该滚筒承载能力较弱，多次发生断轴和轴承损坏故障。

1.2.4 托辊故障率较高

该皮带机所用托辊全部为天铁机械厂生产的钢制托辊，轴承定位精度较低，轴承易损坏，易造成皮带磨损和跑偏。

1.2.5 皮带接头寿命短

该皮带机皮带接口采用的是平接头，接头长度为500mm，使用国产热硫化胶结皮带，接头平均使用寿命6个月左右，与其他单位相比，接头寿命较短。

1.3 皮带机运力不足

近年来，不锈钢公司按照国家环保部要求对落后烧结和焦炭生产线进行了淘汰并新建了烧结和焦炭生产线。新生产线向炼铁厂高炉槽上供料的皮带机全部采用宽度为1200mm的皮带，与炼铁厂高炉现有槽上皮带机不匹配，高炉现有槽上皮带机能力不足成为高炉供料系统的限制性环节，尤其当高炉利用系数全面提升后，高炉各料仓的仓位长期维持在40%左右，甚至影响到高炉原料的入炉粒度组成。

2 槽上供料设备改造措施

2.1 皮带机钢机架加固改造

针对皮带机钢机架的腐蚀问题，对皮带机钢机架进行了加固改造，以保证其具有足够强度，满足皮带机使用性能。主要完成了各滚筒机架钢结构加固，机身机架钢结构加固和更换，轨道的更换和调整。

2.1.1 头轮、尾轮和改向滚筒钢机架加固

原头轮、尾轮和改向滚筒钢机架立柱根部已经全部腐蚀，重新恢复难度较大。机架加固采取在地面安装25mm的钢板作为底板，采用M24的长螺栓将钢板与滚筒底座下方承重梁固定，如图1所示，然后将原金属机架的立柱与底板进行焊接。

图1 底板安装图

2.1.2 皮带机中部钢机架加固

由于皮带机中部钢机架立柱根部已经全部腐蚀，无法在原基础上再生，皮带机中部钢机架加固采取在地面安装自制金属底座和槽钢支柱，支撑固定钢机架的方案，如图2所示。具体步骤如下：先安放自制金属底座作为支撑，金属底座放置在皮带机正下方，每两个旧立柱中间放置一个新底座，为节约改造时间，金属底座全部先制作然后安装。该底座采用[220的槽钢扣到地面上作为底座，槽钢两侧各焊接尺寸为250mm×300mm厚度为6mm的钢板作为垫板。然后调整安装新立柱，使用两个千斤顶顶起皮带机中部机架大梁，顶起到合适高度，使用水平仪测量皮带机上方两轨道的水平度，然后测量底座到大梁的高度，并按照此尺寸切割槽钢并安装在大梁与金属底座之间作为立柱，并将大梁、立柱与底座焊接牢固。

图2 中间架加固后示意图

中间架全部加固完毕后，自皮带机头轮中心到尾轮中心之间拉紧一根细钢丝作为皮带机中心线，然后调整自制金属底座，使各槽型支架中心与皮带机中心重合，最后在金属底座两侧钻孔并安装不锈钢膨胀螺丝，将螺丝与底座焊接，以防止底座发生偏移。

2.1.3 皮带机槽钢梁更换

皮带机槽钢大梁支撑皮带和料车轨道，承重较大，更换时利用皮带机停机间歇分段更换腐蚀的槽钢大梁。

2.1.4 电动卸料车轨道更换调整

皮带机机身钢结构加固完成后，对变形的轨道和接头多的道轨进行更换，并使用鱼尾板连接道轨接头，在接头下方安装稳固的支撑横梁。重新调整道轨，保证道轨间距及双轨平面度在合理误差范围内。

2.2 皮带机槽型支架与吊耳改造

针对皮带跑偏严重的问题，在加固调整钢结构支架后，又对皮带机槽型支架和吊耳进行了改造。

2.2.1 皮带机槽型支架改造

将皮带机现有的普通槽型支架全部更换为前倾角为2°前倾支架，并且每间隔10组支架安装一组全自动调偏支架。针对料车移动过程容易跑偏的问题，将料车上第一组支架更换为全自动调偏支架。

2.2.2 皮带机吊耳改进

原皮带机吊耳为TD62型吊耳，吊耳距离皮带较近，皮带一旦跑偏，就会摩擦吊耳。为此参考DTII型皮带机吊耳的结构形式设计了一种新式吊耳，如图3所示。改造后皮带与吊耳距离增大，皮带跑偏不会摩擦吊耳，延长了皮带和吊耳的使用寿命。

图3 吊耳示意图

2.3 皮带机自身设备改造

2.3.1 改向滚筒改造

针对原皮带机改向滚筒滚皮和轴承寿命短的问题，对滚筒进行了重新选型，并进行了滚皮表面敷层。新选择改向滚筒型号为DTⅡ04B3081，滚筒滚皮表面敷设聚氨酯敷层。改造后滚筒轴比以前加粗，轴承由1312升级到1316，承载能力大大提升，聚氨酯敷层耐磨损能力是普通橡胶6倍以上。

2.3.2 托辊改造

将皮带机除落料点之外的所有上托辊和挡辊全部更换为陶瓷托辊，皮带机下托辊更换为外购优质钢托辊。陶瓷托辊具有价格低廉，辊皮寿命较长的特点，而且辊皮损坏后也不会划伤皮带。

2.3.3 皮带胶结工艺改进

将原皮带接头长度由500mm延长到600mm，皮带接头由平接头改为斜接头，胶浆更换为德国进口热硫化组合胶，针对本次胶结工艺改进，专门采购了专用菱形硫化加热板。改造后接头寿命延长到3年以上。

2.4 皮带机运力提升改造

原皮带机采用20°槽型支架，皮带宽度1000mm，最大运量大约500T/h。新一烧和新焦化通往槽上的皮带系统运力达到600 T/h。槽上现有皮带机能力很难满足原料输送要求，槽上共有两条烧结矿皮带和两条焦炭皮带，为此针对烧结矿皮带和焦炭皮带分别进行了设备升级改造。

2.4.1 烧结矿皮带机运力提升改造

经过对新一烧所产烧结矿进行粒度和堆积角计算，确定采用35°槽型支架可以实现皮带机最大运输能力，为此将两条烧结矿皮带的上支架全部改为前倾角为2°槽型角为35°DTⅡ型前倾槽型支架。经计算改造后烧结矿皮带机最大运力可以达到720 T/h，可以实现与新一烧皮带的运力匹配。

2.4.2 焦炭皮带机运力匹配改造

由于焦炭粒度较大，改变焦炭皮带槽型支架角度，对提高运力帮助不大，为此采取均匀装料与限制料流两项措施。具体方案：一是改进新焦化B1200皮带与第一炼铁厂B1000皮带之间的放料流咀，使得焦炭料流放料均匀，并将料流调至最大；二是调整焦化厂焦仓阀门开度，确保料流合适，实现运力匹配得当。

3 结语

通过对唐钢炼铁厂不锈钢分厂的高炉槽上供料设备存在的问题的分析，结合与新建烧结和焦化供料能力不匹配情况，最终确定了高炉槽上供料设备的技术升级改造方案。

本次改造是对TD62型皮带机的扩能改造，涉及槽上全部6条装料皮带机。实践表明，槽上皮带机升级改造后，皮带机的故障率明显降低，卸料车脱轨现象明显减少，设备运力得到提升。尤其是改造后的槽上烧结矿皮带机和焦炭皮带机的运输能力能够与建烧结和焦化供料能力相匹配，满足了两座高炉日益增长产量的原料供应需求。