带式输送机扬尘原因分析及抑尘治理

齐会江　宫建格

摘 要：国家发展改革委《“十四五”循环经济发展规划》提出，到2025年我国将全面推行循环型生产方式，普遍推广绿色清洁生产，显著提升资源综合利用能力。水泥行业作为高耗能和高烟气排放行业，应加快推广应用先进成熟的清洁生产工艺技术，降低污染物排放强度，逐步建立技术进步的清洁生产模式，实现水泥行业高质量绿色发展。从带式输送机粉尘产生的机理、抑尘手段以及后期擬用新型设备3方面进行了详细介绍。

关键词：带式输送机;粉尘治理;抑尘措施

中图分类号：X701.2文献标识码：A文章编号：2096-6903（2022）08-0057-03

0 引言

某公司拥有自营石灰石矿山与砂岩矿山，日产2 000 t熟料生产线2条，日产4 000 t熟料生产线1条，15 MW和6 MW纯低温余热发电系统各1条，设计能力年产120万 t的水泥粉磨系统3条，由于带式输送机具有输送量大、结构简单、维修方便、部件标准化的优点，且带式输送机输送平稳，物料与输送带没有相对运动，能耗较小，使用成本低，在公司内部大面积应用。目前该公司拥有各种型号带式输送机200余条，主要应用于石灰石、原煤、熟料以及各类辅料的输送。

虽然带式输送机优点较多，但是也存在输送带易磨损、输送轻质物料易飞扬的问题，通过现场实际检查发现，带式输送机粉尘产生的主要来源是皮带输送机机头卸料口，因为卸料口和下游设备之间存在一定的落差，在物料落下时就会产生大量的粉尘，且导料槽及挡皮位置密封不严产生扬尘[1]。此外，皮带输送机在运行过程中皮带会产生抖动，特别是在皮带工作面发生龟裂后，由于微小颗粒进入裂缝，回程时产生扬尘及带料[2]。

1 卸料口抑尘措施

在颗粒状物料从带式输送机进入下游设备时由于存在落差，在物料下落时与气流存在速度差，在气流摩擦作用下粉尘颗粒受气流影响而脱离，不可避免地会产生大量粉尘。而且物料下落过程中物料受速度影响发生翻滚、跳跃，产生不连续自由落体运动，相互挤压碰撞也会产生一部分粉尘，在物料下落至下游带式输送机时受到强大冲击，粉尘随着冲击气流在导料槽内向两端扩散，这是皮带输送机最主要的扬尘点之一[3]。在皮带输送机安装时一般会选择在机头罩位置安装一根收尘管，对该位置扬尘进行处理，但是由于机头罩位置密封不严漏风严重导致抑尘效果不明显。在对带式输送机机头物料进行多次分析后，归纳总结经验，对各带式输送机进行如下改造：

1.1 收尘管改造

将收尘管移至下料溜槽与导料槽连接位置，更加接近扬尘点，且将导料槽位置设置成天圆地方式，使收尘面积大幅增加，收尘效果更加明显。在地坑内由于空间受限，收尘管道只能水平安装，可将管道改造成V型，在底部安装标定口定期清灰。但此种情况下工作强度较大，给岗位带来了额外工作量，为此设计了一种水平收尘管路积灰清理装置（图1、图2），在水平管路两侧安装卷扬机，内部钢丝绳上安装清灰板，进行水平管路清灰。

1.2 皮带密封

将导料槽进行密封修复，对挡皮进行更换，采用防溢裙边密封，并在导料槽内部纵向每500 mm左右布置挡尘帘，使内部空气流动速度减慢，实现对物料的密封和粉尘聚集隔离，最大限度地减少空气导入量和粉尘溢出量来控制输送物料，实现对粉尘的自然沉降和节约治理。

1.3 落料点改造

在物料下落至下游带式输送机时受到强大冲击，粉尘随着冲击气流在导料槽内向两端扩散。通过对接料板磨损问题进行处理，并对两侧缓冲导流板进行收口，使物料集中下落至下游带式输送机中间位置，且不发生跑偏，减少物料跳跃。必要时可将缓冲导流板更换为给料勺，给料勺主要功能是帮助收集卸载物料，让卸载物料被约束为紧实状态缓流至受料皮带上，具有引导卸载物料居中投送运行和防止物料冲击撒落功能，而且降低了物料冲击力，减少了粉尘的产生量，给粉尘控制及粉尘治理都带来了可行条件。落料点收口与给料勺如图3。

1.4 喷雾降尘

如下游设备对物料水分要求不高，可采用喷雾降尘手段，在溜槽内部加装喷水管，使用雾化喷头，向扬尘处喷水，通过喷头喷洒可形成许多高速运动的细小水滴，水滴与粉尘颗粒碰撞结合形成大颗粒，颗粒本体重量增加后加速下落至下游设备可有效降低落料点附近的粉尘浓度，抑尘效果明显。

除此之外，溜槽内部增加隔流板、降低溜槽高度、减少溜槽倾斜角等都可以不同程度上减小物料下落冲击力度，从而减少扬尘。

2 回程带料抑尘措施

在物料通过带式输送机将物料输送至下游设备时，由于惯性及粘着力，部分物料随皮带返程运行，当物料通过包角滚筒时被碾压与皮带开始大量脱离，逐步撒落在滚筒、托辊后方地面上，造成物料堆积与扬尘。常规做法是在包胶滚筒前安装清扫器，使返程物料大量脱离皮带，从而避免了物料的堆积，并在皮带机头位置制作接灰斗，该接灰斗与原机头下料口连接，使被包角滚筒抛射的物料通过接灰斗撒落到下游带式输送机上，但是由于部分位置机头角度不够、下部空间较小，无法安装清扫器、制作接灰斗，也是带式输送机扬尘点之一[4]。另外，由于带式输送机为防止打滑多采用固定式涨紧或重锤式涨紧，在皮带运行过程中张紧力波动较大，也会造成皮带扬尘。针对上述情况，主要采用了以下集中方法。

2.1 增加喷吹管

皮带质量对现场扬尘起到了关键作用，在普通皮带使用至后期时工作面会产生大量龟裂纹，粉尘进入裂纹后在回程时产生掉落发生扬尘，对此，建议使用高质量皮带，避免产生龟裂，减少回程带料点。如因质量过差、经过高温等问题皮带产生龟裂，可在机头罩内自制喷吹管，使用压缩空气对龟裂位置进行清理，降落的粉尘在机头罩内通过上述卸料口抑尘措施进行处理，避免粉尘从回程皮带处掉落。

2.2 清扫器更换

自制清扫器由于接触面不规则、无自动涨紧装置，在使用一段时间后会发生失效，根据皮带机输送物料湿度不同、物料粒度不同，选用适应物料的特种清扫器，例如：合金清扫器、毛刷清扫器、聚氨酯清扫器等。还可根据情况安装二道清扫器来满足现场使用，通过合理的清扫器安装使用，可减少95%以上的回程带料问题。清扫器安装位置与清扫前后对比如图4。

2.3 接灰斗改造

部分接灰斗由于空间受限角度过大，物料无法顺畅滚落导致积灰，将接灰斗进行改造，使角度大于50°可保证物料正常流通。空间不够的可采用皮带机头加高形式来保证接灰斗角度，如確实无法抬高的位置可在皮带机下方安装小板链机，将回程物料通过板链机输送至下游设备导料槽内。

2.4 防振动托辊

由于皮带使用涨紧装置进行涨紧，在运行过程中皮带会产生抖动，特别是回程皮带抖动严重会造成扬尘，正常情况下需要对回程皮带托辊水平度进行调整，保证回程皮带托辊水平度，在调整后仍然抖动的情况下可在抖动严重位置安装减震托辊或小型配重，配重托辊高度可按照抖动情况进行调整，保证回程皮带抖动较小，避免回程扬尘问题。

3 后期拟用新型设备

3.1 皮带缓冲床

普通转载落料缓冲采用的是密集型减震托辊，更换困难、吸收冲击力差、易受到其他尖锐硬物穿透导致皮带纵向撕裂，且使落料区间皮带呈波浪形，密封难度较大。后期计划在输送量大、物料冲击大的位置使用支承滑动缓冲机构（图5），确保与输送带的面与面的接触，受力均匀，有效防止由托辊断裂、脱落，被铁器或尖锐物料穿透后而造成的皮带纵向撕裂，降低物料对输送带的冲击。改善落料点的受力状况，保护皮带受损。消除因输送带非均匀受力成波浪形而导致物料飞溅和散落，增强皮带的裙边密封性。

3.2 自动纠偏系统

皮带跑偏是皮带输送机在作业过程中较为常见的故障，跑偏会带来许多不良的后果。如输送带撕裂、磨损输送带边缘、划伤输送带等。因此，预防输送带跑偏，对于保证正常生产以及设备的正常使用是十分重要的，而且可以缓解皮带撒料问题。传统的纠偏装置其原理是当皮带跑偏且边缘接触侧辊后，整个调心支架转动一个角度使皮带回到正常位置。由于其动作的滞后性调偏的效果不是很理想，多用于短运距的输送带。同时，皮带的边缘长期与侧辊摩擦，也加速了皮带边缘的磨损。

自动纠偏系统两侧有特殊的锥形部分，类似于冠形滚筒。当输送带开始偏离中心时，便会接触偏离那一侧的托辊的锥体部分，托辊的锥体部分和中心部分的圆周速度的差异和摩擦力的变化，引起托辊绕其中心前后摆动，摆动程度取决于输送带偏离中心位置的程度。由于托辊不再垂直于输送带运行的方向，斜交的托辊就会立即把输送带引导回中心位置上。一旦托辊把传送带引回中心位置上，两边的摩擦力相等，使得皮带能够正常运行，避免回程皮带抖动与跑偏，减少物料遗撒。

4 结语

通过对皮带机头罩、导料槽、接灰斗、收尘管、清扫器等改造使得现有皮带粉尘治理系统能够很好地适用于带式输送机。目前输送系统已达到作业环境小于5 mg的指标要求，且整个系统属于微负压状态，走廊、地坑内空气流通性好，熟料输送系统热量被带走后环境温度大幅降低、氧含量与外部空间一致，有效降低了有限空间作业危险性。

参考文献

[1] 刘晓晔，周建中.皮带机下料点粉尘治理技术的应用[J].水泥， 2021（2）：68-69.

[2] 苏伟，褚建伟，姬忠全.皮带输送机落料点和中转站抑尘装置技改[J].水泥，2019（7）：55-56.

[3] 陈学栋.露天煤矿胶带机运煤过程产尘机理及抑尘技术研究[D].阜新：辽宁工程技术大学，2020.

[4] 代巍.输煤系统带式输送机粉尘治理应用研究[J].硫磷设计与粉体工程，2018（6）：30-34+7.