胶带机漏斗的优化与改造

储广旭

摘 要：针对白马铁矿胶带运输系统中各矿石转载点的原漏斗结构不合理，漏斗磨损较快、漏斗磨穿撒料、预埋混凝土钢制漏斗钢板磨穿及漏斗堵料等情况，充分运用料打料的原理对各漏斗分别进行了优化和改造。在改造中，通过优化漏斗溜槽角度，采取安装挂式衬板、方钢衬板及形成料打料积料槽等方法，较好的解决了漏斗在使用中面临的上述问题。

关键词：胶带机;漏斗优化与改造;料打料原理;积料槽

Abstract：contrary to Baima iron ore tape transport system of each Ore transfer station funnel structure is not reasonable，Funnel wear too fast ，Funnel wear out and Leakage of material Embedded steel plate mill funnel wear of concrete and the funnel wall material， and so on and so forth ， Fully using the principle of a material to each funnel is optimized and transformation . In the process of transformation， By optimizing the funnel chute Angle， take the installation hanging plate， square steel plate， and The formation of material stacking groove etc， better solved the funnel in use of the above problems.

Keywords：Belt conveyor ;Funnel optimization and improvement;  A material principle; Stacking groove

1.白马铁矿胶带机运输的供矿条件及产品粒度

1.1供矿条件：采场采出的矿石由汽车运输至破碎站并自卸到翻卸矿仓内，矿石粒度1200-0mm。

1.2产品粒度：将1200-0㎜的矿石经C160鄂式破碎机破碎至300-0mm，经胶带机输送到选厂半自磨机。

1.3矿石性质：物料块度350-0㎜，矿石松散容重：2.125t/m3，松散系数1.6，小于250㎜以下矿石含粉率约为30%的钒钛磁铁矿。

2.白马铁矿胶带机输送系统概况

2.1白马铁矿胶带运输系统承担着年输送850万吨的铁矿石运输任务，由2台破碎机，13条胶带机、7个转运站外加2个干选转运站、4个变电所外加两个移动变电所组成。主胶带运输系统工艺流程图如图1所示：

图1  白马铁矿胶带运输系统工艺流程图

2.2整条胶带机系统有18个漏斗，由于原配套的漏斗结构不合理，不能适应生产达产的需要。在主胶带系统运行时，出现漏斗磨穿，堵料等情况，严重制约了产能的发挥，影响了主胶带系统的正常运行和生产。

3.胶带机漏斗的加料

3.1向胶带机漏斗加料需考虑许多方面，其中最重要的是应通过漏斗将物料装载到下条受料胶带机的中央，物料沿胶带机运行方向的速度尽可能和胶带机的运行速度相等。如果物料速度和胶带机速度不同，在落料点就会有大量的物料跳动，并可能在该处堆积造成漏斗堵料，同时对胶带机的冲击损伤也较大，这是因为物料跳动时由速度差引起的。

3.2当所输送的物料装载在胶带机中央，且物料装载时沿胶带机运行方向的前进速度又和输送带的速度完全相同时，就可能实现理想的加料。在此种情况下，输送带覆盖层磨损最小，输送带运行所需功率最低，物料具有良好的装载形状而不会洒出，并且物料的粉碎率和扬尘量也最少。

3.3加料方向的考虑。在胶带机上只有两个可能的加料方向，即沿着胶带机运行方向加料和在胶带机的侧面加料。沿胶带机运行方向加料，这种加料方式是最好的，因为设计最简单，可以使物料沿着加料溜槽装载到运行的胶带机上，但是沿着胶带机运行方向加料，则没有必要使用转运站来增加设备，因为可以用长距离胶带机来解决这一问题，因此这不是一种常用的布置形式。

3.4在胶带机的侧面加料。这种加料方式在胶带机布置中是最常见的。一条胶带机与后一条胶带机所形成的水平角度可以为任意角度，白马铁矿胶带机即采用这种形式的布置形式。

3.5物料的转载。物料的转载是通过漏斗的作用来实现的，漏斗在两条输送机之间以实现对散状物料输送方向的控制与衔接。在转载过程中物料随着下落的势能降低，物料在漏斗内的速度大小和方向也会有所改变。在漏斗优化改造时需要考虑的问题如下：

3.5.1设备布置与建筑的考虑。在大多数情况下，转运站物料下落高度取决于设备的布置以及建筑设计等因素，因而需要在满足转运设计所提出的最小高差的前提下尽量降低设备布置的高差。

3.5.2满足漏斗料流导向的要求，避免受料胶带机因料流落料点不正而发生跑偏。

3.5.3满足漏斗料流量的要求，避免发生漏斗堵塞。在转运站处设漏斗和溜槽，因料流速度受到限制，要求漏斗具有足够大的容积容纳物料。特别是在胶带机停机过程中，受料胶带机停机时间滞后于给料机时，应保证不产生物料堆积。

3.5.4尽量减小物料对漏斗、溜槽等设施的冲击磨损。

3.5.5满足漏斗溜槽角度的要求。合理的溜槽角度则会对下条胶带机的磨损和冲击作用力最小。

4.胶带机漏斗的优化设计与改造

4.1胶带机漏斗料流导向的优化改造

4.1.1矿石在转运站处由上一条胶带经漏斗落入下一条胶带，若矿石落料点不正，则会对下游皮带造成跑偏，如果物料偏到右侧，则右侧由于矿石下落会给皮带一个向左侧偏斜的力

F，皮带朝左侧跑偏，如下图2所示：

图2 漏斗内部落料点优化改造示意图

4.1.2造成这种矿石落料点不正的主要原因是由于漏斗出料口两侧不对称，为减少或避免胶带机跑偏，通常是在胶带机漏斗出料口增加挡料板阻挡物料，改变物料的下落方向和位置，使物料尽量落入皮带中部位置，则皮带运行效果最佳。

4.2胶带机漏斗溜槽及通过能力改造

4.2.1胶带机漏斗溜槽是漏斗的重要组成部分。设置溜槽，就是降低料流的重力势能，从而最大限度的减小物料对受料机胶带的冲击和磨损。

4.2.2未改造前，漏斗溜槽与水平面夹角为21°，漏斗内部最窄处高度约为700㎜左右，在主胶带机试运行及后续生产期间，发生了多次矿石在漏斗内部堵塞情况，主要原因：一是漏斗溜槽太过于平缓，物料容易在溜槽处堆积导致物料流动性不畅，二是漏斗内部最窄处通过宽度不够，只有700㎜左右，再加上缓冲平台堆积物料，实际矿石通过能力将降至更低。从白马铁矿矿石的粒度及胶带系统的生产工艺来讲，只要同时下来2个长300㎜的左右石块同时在漏斗内部蓬起，漏斗就会发生堵料现象，这种情况已出现多次。

4.2.3改造后，将溜槽由原来21°的倾斜角改为30°，同时漏斗内部物料最窄处的通过高度由700㎜增加到至少800㎜，改进后的漏斗大大提高了物料的通过能力，降低了漏子堵料卡块频率的发生。如图3

图3 漏斗溜槽的改造示意图

4.3胶带机头部漏斗的积料板的改造

4.3.1改造前，原积料板为一铁板，在铁板上镶嵌衬板，从使用效果上来看，也能起到料打料的作用，但由于积料板上物料堆积不多，在矿石不断的冲击作用下，积料板磨损较快，不需时日积料板已变成弯月形状，完全失去料打料积料板作用，重新制作安装积料板耗物耗时耗力。

4.3.2改造后，通过在积料板上安装100㎜方钢衬板，由于方钢衬板高约100㎜，能在积料板上形成一深度为100㎜的积料槽，先期物料存在积料槽内，这样就形成了料打料积料槽区域，能避免物料直接冲击积料板，降低对积料板的磨损。如图4所示：

图4 漏斗头部积料板的改造示意图

4.4预埋混凝土钢制漏斗的改进。（如4#胶带机头部漏斗，矿石落差高为7.2米）。

4.4.1改造前，4#胶带机头部漏斗采用了钢筋混凝土预埋钢板储存矿仓漏斗，最初考虑设计储存矿仓漏斗是认为矿仓里一直有物料堆积，但在使用的过程中一直未储存物料，这样由4#胶带机落下的物料直接落入储存矿仓的预埋钢板上，由于胶带机运行速度固定，如同水滴石穿的原理一样，在矿仓固定落入点周围形成了长500㎜左右，深200㎜的椭圆形洞（如图5所示），预埋钢板被砸穿，混凝土裸露及基础受到破坏，严重影响了漏斗的后续使用，如继续采用钢板补洞，制标不治本，效果不好，实施难度大。

图5  4#皮带头部下矿漏斗预埋钢板被砸穿

4.4.2改造后，在漏斗四面预埋钢板上采取挂挂式衬板的方法（图6），挂式衬板安装快捷，方便，同时挂式衬板之间的间隙填充物料后，能避免矿石直接冲击矿仓本体。挂式衬板磨损到周期后更换，实践证明，通过挂挂式衬板这个方法是比较实用的，从现实中使用情况来看，挂式衬板的周期更换频率约为5个月左右，一次只需更换料流点正下方受冲击的几根挂式衬板即可。

图6  安装如图所示挂式衬板

4.5漏斗出料口处进行加固改造，如图7所示：

图7 漏斗出料口处加固改造

4.5.1漏斗在出料口处为了能使下一条皮带更好的汇集物料，均设置有漏斗收料口，在未改造前，在漏斗收料口处由于棱角突出，经常出现矿石不断冲击漏斗收料口处转角棱角的情况，轻侧棱角磨损，粉料及小石块随后从磨损棱角处撒出，对下方行人、设备造成安全隐患，现场环境造成污染，重则随着矿石不断的冲击，磨损处会越来越向周围扩展，对漏斗本身造成伤害，严重的影响了胶带的连续生产。

4.5.2改造后，通过在漏斗出料口转角处安装如图所示的凸形100方钢衬板，较好的保护了此处不再直接遭受矿石冲击，同时在漏斗底部还能形成高为100㎜的积料槽，形成料打料区域，保护了漏斗底板，大大的降低了漏斗底部收料口磨穿撒料现象。

4.6漏斗附属设施导料槽的改进。导料槽为漏斗的附属部分，其尺寸应与漏斗尺寸相匹配，白马铁矿胶带运输系统导料槽高度初期离皮带底部距离约为600㎜左右，经常发生物料在导料槽处的卡堵现象。后期对导料槽升高至800㎜。实践证明，导料槽高度及矿石出口处高度应至少为矿石最大长度的2.5倍至3倍，即C160破碎机破碎矿石块度如控制在300㎜以内，则导料槽高度及矿石出口处高度应为750㎜-900㎜之间，这种高度控制最为合理，基本消除了漏斗导料槽处的卡堵现象。

5.结语

通过对胶带机漏斗进行一系列的优化与改造，基本杜绝了漏斗容易发生的卡堵现象，同时又解决了漏斗内部磨损较快，磨穿撒料现象，较好的实现了对物料的转载，满足了白马铁矿对矿石的输出要求，在胶带机漏斗的结构设计中可进一步推广。

参考文献：

[1]金丰民，王瑀，张荣建，陈富，邢军，薛成，金铁兴.带式输送机实用技术[M].北京：冶金工业出版社，2012

[2]张尊敬，汪甦.DTⅡA型带式输送机设计书册[M].北京：冶金工业出版社，2003

[3]白马铁矿及及坪采场矿石破碎及胶带运输工程初步设计，2010.8