高炉上料系统输送带的安装与应用_陈扬.pdf

设备管理与维修2023 5（下）0引言带式输送机是高炉供料系统的重要设备，一套供料系统输送机的使用数量可达几十至上百条，分布于地面或高空等各系统工艺单元。带式输送机主要组成部件有：驱动装置、改向滚筒、托辊组、输送带、拉紧装置、配套使用的各类装置，如皮带清扫装置、逆止器、除铁器等。将高空、输送长度大、重量大的输送带安全无误地安放于输送机上，是带式输送机安装时一个重要且风险较高的施工工序。1高炉上料系统带式输送机广西钢铁集团有限公司炼铁厂 1#高炉公称容积 3800 m3，高炉建设有供料、矿焦槽、上料、炉顶、高炉本体、出铁场和循环水泵房等配套设施及其他公用辅助设施。高炉采用宽度 2 m 的带式输送机进行上料，其中编号 Z-1 带式输送机为高炉上料主皮带。以 Z-1 胶带机为例，介绍输送带安装工法。Z-1 胶带机为高炉上料主皮带，运输物料为焦炭及矿石。胶带机带宽 2 m，带速 120 m/min，其水平机长约 351 m，物料运输提升高度 71 m。胶带机设置 4 套驱动，驱动设备三用一备，每台驱动电机功率355 kW。胶带机输送带主要参数见表 1。2输送带的安装敷设Z-1 胶带机输送带敷设使用卷扬机进行牵引，使用钢丝绳作为牵引介质。敷设过程包括输送带牵引力的计算、准备工作等。在牵引过程中应采取有效措施来减少阻力，确保输送带安全无误地敷设于胶带机上。2.1牵引力计算及钢丝绳选取输送带牵引至头部滚筒处时所需牵引力最大，输送带绕过头部滚筒后，牵引所需牵引力逐渐减少。输送带最大牵引力：FMAX=Gsin+Gcos+f（1）式中G输送带牵引头部到滚筒处时，机架上输送带的总重力，G=mgLm输送带单重，由表 1 可知 m=84 kg/mg9.8 N/kgl输送带牵引头部至头部滚筒长度，365 m托辊的阻力系数，取 0.02胶带机的倾角，由表 1 可知为 12f敷设输送带时产生的额外阻力，取 20 kN计算得出最大牵引力 FMAX=91.304 kN。选取钢丝绳参照架空索道牵引绳、矿井提升、竖井和斜井、工业提升等类似工况，选择钢丝绳安全系数为 6，则许用钢丝绳破断力为 91.6046=549.624 kN。钢丝绳部分性能参数见表 2。表 2钢丝绳部分性能参数由表2可知，输送带牵引钢丝绳应选取抗拉强度为1700 MPa、直径 30 mm 的钢丝绳。2.2工作准备及输送带牵引与胶接2.2.1工作准备输送带带宽 2 m，使用 160 mm 宽槽钢制作输送带支架及皮带夹板。支架用于放置输送带，宽度大于带宽，防止皮带牵引时边缘磨损。皮带夹板长度大于带宽，夹板两端配有螺栓紧固用于夹持输送带。支架的加工要保证承载力，安放合理到位。皮带卷中心使用直径 160 mm 的厚皮圆管穿过并安放于支架上方。输送带展开时，需注意其工作面与非工作面。输送带从尾部开始敷设，将牵引装置即卷扬机固定于通廊尾部合理位置，将牵引钢丝绳从尾部滚筒开始延输送带敷设轨道放置到输送带支架处。钢丝绳放置缠绕滚筒处应环包一层保护介质防止滚筒受损。将牵引钢丝绳与输送带连接紧固，且在牵引头部增加 4 根安全保障钢丝绳防止下滑，其中两根各长 8 m（第摘要：介绍炼铁厂带式输送机输送带的安装工法，包含输送带工况、牵引输送带用钢丝绳牵引力计算、牵引工作准备、牵引安全绳使用方法等，并提出安装注意事项，为输送带安装及检修工作提供借鉴。关键词：炼铁系统；带式输送机；输送带安装；牵引安全绳中图分类号：TD528文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.05D.19高炉上料系统输送带的安装与应用陈扬，宋育熠（广西钢铁集团有限公司炼铁厂，广西防城港538000）名称类型长度/m单重/（kg/m）总重/kg倾角/Z-1 胶带机输送带ST3150（8+6）78084655 2012表 1Z-1 胶带机输送带主要参数直径钢丝绳的抗拉强度/MPa钢丝绳/mm钢丝/mm14001550170018502000钢丝破断拉力总和/kN26.01.2351.00388.50426.50464.00501.5028.01.3412.00456.50500.50544.50589.0030.01.4478.00529.00580.50631.50683.0032.51.5548.50607.50666.50725.00784.0034.51.6624.50691.50758.00825.00892.0036.51.7705.00780.50856.00931.501005.0042设备管理与维修2023 5（下）一安全保障绳），另外两根各长 3 m（第二安全保障绳）。2.2.2输送带牵引牵引工作开始前封闭管廊两头，禁止非施工人员进入。将第一安全保障绳固定在通廊两侧的钢架上，启动卷扬机，待钢丝绳拉紧到受力时，停顿观察胶带牵引头部托辊组再启动卷扬机，缓慢牵引。牵引头部应安排人员跟随负责查看皮带跑偏、卡阻、钢丝绳拉扯是否牢靠等情况。若发现牵引异常需立即叫停牵引，问题处理完毕后方可继续进行。当皮带牵引接近第一安全保障绳钢架处时，叫停卷扬机，在确认安全的情况下，将第二安全保障绳固定在通廊两侧钢架上，松掉第一安全保障绳，固定在牵引方向通廊两侧的钢架上。检查牵引头有无异样，皮带有无下滑迹象，在确定安全的情况下，卸掉第二安全保障绳，缓慢启动卷扬机开始牵引。此交换步骤交替使用，确保安全直至牵引结束。安全保障绳交替过程如图 1 所示。2.2.3输送带的硫化胶接输送带在牵引完成后，需对输送带头尾进行硫化胶接，使输送带形成一个闭环状态以用于生产。Z-1 胶带机输送带是类型为ST3150（8+6）的钢丝绳芯输送带，胶接钢丝接头方式按照拉力强度划分为4级，部分型号输送带分级规定的接头长度及级长见表3。由表 3 可知 Z-1 胶带机输送带接头等级为二级，其接头局部如图 2 所示。对输送带进行修剪，拔出并修整钢丝绳表面，保证钢丝绳表面留有一层薄薄的橡胶，同时均匀涂刷上一层热硫化剂。钢丝绳按照图 2 所示接头方式进行敷设，使用硫化机对输送带进行硫化接头，硫化完成后拆除硫化机，清理现场。2.3牵引注意事项2.3.1安全方面（1）输送带在牵引施工前，应对所有参与人员进行安全技术培训和交底工作，让每位施工人员了解施工方案及注意事项、安全条令，避免引发安全或质量事故。牵引时，操作人员应注意听从指挥人员的指令，不得随意操作。（2）输送带牵引过程中，应有专人负责巡视全线，定岗、定员、定点，无关人员严禁进入施工区域，并设立警戒线。（3）将输送带固定在皮带架上时，要固定稳妥。钢丝绳和皮带连接的地方要检查是否牢固。每次牵引输送带前要检查钢丝绳是否有受损伤的部位，检查滑轮和固定卷扬机是否完好。对于存在安全隐患的设备、钢丝绳、卡环等及时更换。2.3.2牵引输送带额外阻力消除由输送带牵引力计算公式可知输送带在牵引时存在额外阻力，包括部分输送带在地面拖动、跑偏等造成的卡阻和摩擦产生的牵引阻力。这部分阻力应设法尽量消除，可采取以下措施：（1）在牵引易卡阻部位设立导向辊以及输送带地面拖动部位敷设辊道，减少相对摩擦，使输送带牵引增加相对运动，减少额外阻力。（2）安排专人跟随牵引头部，观察输送带牵引状态，牵引出现跑偏或是卡阻及时叫停，避免非必要牵引出力，处理问题后再次进行牵引。（3）钢丝绳可增加动滑轮装置，可使承载力和输出加倍的方式进行牵引。2.3.3钢丝绳及安全保障钢丝绳连接牵引头部的钢丝绳要求能够独立承担所需最大牵引力，包括安全保障钢丝绳。钢丝绳选用应认真检查，出现断股禁止使用。牵引过程中，辅助防止下滑的安全绳应固定在皮带通廊大框架，不允许固定在小支架上。2.3.4人员机具合理安排人员机具的安排可根据输送带长短、重量，结合安放工艺合理安排。3结语综上所述，输送带的敷设是带式输送机的一大施工难点，其具有工作面大、施工战线长、工作量大等特性。本文主要从输送带的安放牵引方面介绍广西钢铁炼铁系统 1#高炉上料主皮带的安放工艺，同时以输送带安放为例，在牵引额外阻力消除及安全保障方面提供一些指导性建议，希望能为类似作业提供参考。图 1输送带安全保障绳交替示意图 2二级接头局部等级及接头长度中垫胶规格型号/DIN 连接等级 最小级长/mm 接头长度/mm（厚度宽度）/mmST 2000240011502.57ST 2500250013502.510ST 315026501650210ST 3500365024502.511表 3胶接连接等级及接头长度43设备管理与维修2023 5（下）参考文献1GB 8918-2006，重要用途钢丝绳 S.2王希军.高炉带式输送机动、静态分析及滚筒有限元分析 D.阜新：辽宁工程技术大学，2007.3王勇，许子铮.1880 m3高炉槽上适应高炉需求采取的措施 J.设备管理与维修，2019（13）：79-80.4梁成琳，马明.高炉主上料带式输送机的设计与应用 J.科技创新与应用，2013（7）：17.5王庆春.冶金机械安装和维护 M.北京：冶金工业出版社，2004.编辑李波0引言城市轨道交通的发展非常迅猛，其中车门系统是地铁人机接口直接界面之一，其设计对车辆平稳运行具有重要影响。润滑油脂作为是车门系统的机械部件的组成之一，主要起到减少摩擦、减小运行阻力的作用。在车门设计中，基于对人身安全性的考虑，要求门的闭合力要小，门系统选用的电机功率较小，因此车门系统的润滑要求具有较小的运行阻力。同时要求润滑油脂与设备和工况具有非常好的匹配性，特别是针对我国较广的地域，存在明显的南北气候差异、四季和早晚变化，对于车门系统的润滑油脂提出了更高的要求。目前进口维护用润滑油脂成本极高，而且来源单一，导致供货周期不定，迫切需要国产润滑油脂填补国内空白市场1。本文研究了一种综合性能优良的城轨车辆车门系统专用润滑油脂，并考察其基本理化指标，经过台架测试后，在成都地铁 10 号线进行实车追踪验证，对润滑油脂的服役行为进行阐明。文中采用专家的判断方法，确定了车门系统和各部分的维修方法和维修周期，如果能够在安全使用期对门系统和各部分进行维修，可以降低运行期间的门系统故障发生率；当维修计划的时间跨度超过了安全使用的安全使用期限，当达到安全使用的临界点，就会导致门的失效概率增大，维修无法及时保障安全；通过对门的使用寿命进行预报，可以获得其可靠性的使用年限。1工况分析1.1城轨车门的可靠度可靠度是指在特定的情况下和一定的期间，能够实现指定的性能。产品的概念包括产品、条件、时间、规定的职能等四个方面，并将其界定为产品的一项能力而非一项绩效。“可靠性”这个词最早出现于 1939 年，其目标是评估一架航空器的意外事件。那个时候，对于“可靠性”这个概念的认识还只是定性的，没有量化的概念。20 世纪 50 年代以前，有些工程师将概率论和数理统计学的方法引进可靠度测量，从而迅速发展了定量的可靠度，使可靠度计算成为一种新兴的科学学科。在提出产品的可靠度概念以后，美国就着手进行系统的可靠性分析，并于 1957 出版了 军事电子装备的可靠度 一书，确立了其在可靠性技术方面的国际影响力。英国是城市轨道交通工具可靠度的最早的国家，60 年代使对其进行了可靠度量化的探讨，并将其用于城市轨道交通工具的可靠性分析，为城市轨道交通工具的可靠性奠定了基础。70 年代，在经济高速发展的背景下，我国出现了一条新型的高速铁路，日本也在进行汽车可靠度的研究；美国对铁路机车的可靠性问题的认识还比较晚，主要是从全列车的角度来分析各个子系统的可靠性分布。国内关于城市轨道交通系统的可靠性的认识比较迟，在 90 年代根据国内外有关城市轨道交通系统的相关研究成果，提出了基于可靠性的工程思想在铁路运输领域的应用。铁路应用：铁道可靠性、可用性、可维护性和安全性规范 是我国铁道部（现中国铁路总公司）在 21 世纪初制定的，旨在对列车可靠性进行标准化。当前，对于城市轨道交通系统可靠性的研究，通常从可靠性设计、可靠性评估和可靠性分析等角度展开。目前国内现有和正在建设的城市铁路中，关于安全技术的相关研究还很少见。国内外许多学者对此作了一些有益的探索，但普遍存在缺少详细的参数、现场数据、故障的相关数据以及故障的原因调查等问题，制约着课题的进一步开展。1.2运行环境城轨门系统用润滑油脂主要应用部位为导柱、丝杆、螺母传动结构以及关门限位器的润滑。成都为亚热带季风性湿润气候，四季分明，冬暖、春早、夏热、秋凉，全年雨量充沛，湿度较摘要：分析城轨车辆车门特殊润滑工况条件，结合国产车门专用油脂与国外竞品理化性能比对。通过 10 万公里实车在线运行，对服役前后油脂性能指标和服役过程中开关门力进行在线跟踪与检测对比，结果表明城轨车辆车门专用油脂可满足城轨车辆车门的服役要求。本研究可为国产车门润滑油脂后续批量应用提供参考。关键词：城轨；车门；油脂；服役行为中图分类号：U270.38文献标识码：BDOI：10.16621/ki.issn1001-0599.2023.05D.20城轨车辆车门专用低阻尼力油脂服役行为研究许琪（中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛266000）44