膠帶硫化接頭在黑礦的應用與實踐

張宏超

(漢中嘉陵礦業有限責任公司，陜西 略陽 724301)

黑山溝鐵礦隨著不斷的技術改造，已由一個以采礦為主的礦山，變成一個擁有采、選一體化的新型礦山，現在已有年產20多萬噸鐵精礦的生產能力。生產現場內擁有17條輸送帶，承擔著礦石及礦粉的運輸任務。過去我們對輸送帶的接頭采用冷粘接的工藝進行粘接，接頭質量很難得到保證，特別是接頭處有一道縫隙，使水分容易滲透到皮帶接頭里面造成接頭脫開，另外接頭在經過掛料器時，容易從縫隙處撕開接頭。輸送帶接頭斷裂故障較多，嚴重影響生產的正常進行，為了改善輸送帶接頭質量，我礦采購了皮帶接頭硫化設備，采用熱硫化工藝粘接輸送帶接頭，達到了輸送帶接頭與輸送帶使用壽命基本一致。

一 硫化接頭的原理

硫化就是在一定的溫度、壓力條件下，經過一定的時間使膠料組分中的生膠與硫化劑之間發生交聯化學反應，由線形的橡膠大分子交聯成立體網狀結構的大分子，通過這一反應大大改善了橡膠的各項性能，硫化的實質是交聯，即線形的橡膠分子轉化為空間網狀結構過程。硫化的結果使輸送帶接頭獲得了能滿足使用需要的物理機械性能和其他性能，接頭的強度和使用壽命顯著提高。

1.硫化的溫度。溫度是皮帶接頭硫化工藝過程中重要的控制條件之一，膠料發生硫化反應的最適宜溫度為145°±5°，保持這一溫度，膠料才能充分發生硫化反應，皮帶接頭才能懷得良好的性能。

2.硫化的時間。時間長會導致過硫化，時間短使硫化不充分，都將影響輸送帶接頭的使用性能，普通帆布輸送帶在厚度小于25mm時，硫化時間按T=14+P+2(A+B)計算，其中P為膠帶布層數，A+B為上下覆蓋膠厚度mm

3.硫化的壓力。壓力在硫化過程中起到提高膠帶芯層與膠料密實性和沾著性、排出粘合面內部存在的氣體、消除氣泡的作用，能夠促進膠料在粘合面內的的流動，并迅速填充芯層的粘合面，最大限度地提高了輸送帶接頭粘合面的附著強度和膠帶抗彎曲、耐拉伸性能。

4.接頭長度的計算。皮帶接頭長度決定著粘合面積大小，同時決定著接頭強度的大小，接頭長度短，可能使得皮帶接頭強度較低，不能滿足使用需要;接頭過長，粘合面積過大，但強度增加并不顯著，反而造成浪費。對于斜角型對接硫化皮帶接頭長度按L=(τ-1)e+Bcota其中L為接頭長度，τ為膠帶芯層層數，e為階梯長度，B為膠帶寬度，a為剖切角度一般硫化角度等于帶寬的0.4倍約為22°，對于強度要求不高的帆布輸送帶，其接頭長度一般等于膠帶寬度即可滿足使用要求。

5.接頭形式。根據強度的不同，接頭形式分為搭接和對接。強度要求較高時采用搭接，一般情況下輸送帶則采用對接。對接時一般選用斜割，把輸送帶分層剝離，各層重疊式對接的方法。斜割法使膠帶拉伸力分散，能增加接頭的拉伸強力，實際操作中得到廣泛應用。

二 輸送帶硫化前的準備

1.劃線。為了防止粘接好的輸送帶運行時跑偏，必須使所粘接輸送帶中心線重合一致，將膠帶平整放置在工作平臺上，接頭部位擦拭干凈，劃出接頭中心線、基準線、切斷線、切割線、邊膠切割線、階梯節距線。

2.輸送帶剝離。劃線完畢后，進行剖切扒剝工作，按照先第一層，再第二層以此類推的順序進行。即從后部開始，向端部推進，剖切時，必須小心謹慎，不能損傷下一層膠布，一般做兩次剖切，第一次切印，第二次切斷。采用對接接頭時切出的階梯數比膠帶芯層數少一個，采用搭接接頭時切出的階梯數與膠帶芯層數相等。

3.打毛。接頭剝好后，采用鋼絲輪打毛，使膠布層表面沒有附著膠，呈現絨毛狀為止，并打削輸送帶剖割線處工作面和非工作面橡膠20mm寬，打毛的好壞直接影響到輸送帶接頭接頭粘合的強度。

4.清洗。打毛后的粘合面一定要清洗干凈，清洗的目的是為了保證膠料與膠帶在硫化過程中能夠緊密粘合起來。

5.涂膠。清理干凈的膠布表面刷膠漿兩遍，第一遍涂抹均勻并晾干不粘手后方可涂抹第二遍，使膠漿侵潤到膠布層每個空隙，晾干到不沾手時，膠漿中的溶劑完全揮發出去，以便粘接后粘合面不起泡，并在粘合面覆蓋一層芯膠膠片確保硫化質量。

6.膠帶合攏。將兩個接頭和中心線和階梯對準，確定無誤后合攏，然后從中心向兩側用橡膠錘趕出粘合面中的空氣。

三 輸送帶接頭硫化

接頭合攏后，鋪設下層硫化器夾緊梁，水壓袋、隔熱板、加熱板，加熱板上鋪上報紙防止硫化過程中膠料與加熱板粘合的一起，然后在輸送帶打削好的工作面接頭剖切縫隙處覆蓋上覆蓋膠片，在輸送帶打削好的非工作面接頭剖切縫隙處覆蓋下覆蓋膠片，接頭覆蓋報紙后安裝上加熱板、隔熱板、上層硫化器夾緊梁，緊固螺栓保持夾持力均勻，最后連接水壓管、電源線，接通電源，加熱板開始升溫，同時對水壓袋進行打壓，使壓力升到0.6MPa，保持此壓力以便使粘合面內的空氣在加熱板溫度升高的過程中盡快排出。當溫度上升到110C°時，進行第二次升壓，壓力升到1.2～1.5MPa，此時粘合面內的膠片已軟化并與布層完全粘合，當溫度上升到145C°時開始發生硫化反應，保持這一溫度和壓力，根據膠帶的厚度，確定硫化時間。

普通輸送帶厚度小于25mm以下時，硫化時間按T=14+1P+(A+B)計算，P為膠帶布層數，T為硫化時間，A+B為上、下覆蓋膠的厚度mm，硫化過程中，一定要嚴格控制壓力、溫度、時間，欠硫化和過硫化都將嚴重影響輸送帶接頭的使用性能。

我礦在實際操作中，硫化時間一般控制在35分鐘左右，時間一到立即停止加熱，保持壓力不低于1.2Mpa，讓其自然冷卻，待溫度降低到80℃以下時，方可拆除硫化機。

四 效果

硫化機拆除后，上、下覆蓋貼膠與輸送帶表面橡膠熔為一體，硫化后的皮帶接頭光滑平整，接頭邊界無明顯痕跡，接頭彈性好。經過使用表明質量可靠，性能優異，接頭故障顯著減少，使用壽命與輸送帶壽命達到了同步。