鋅焙燒礦計量輸送設備全密封式改進

韓麗軍

（江西銅業鉛鋅金屬有限公司，江西 九江 332500）

原有的鋅焙燒礦計量輸送設備采用的是敞開式輸送，在現場運用中，導致鋅浸出廠房內揚塵大，存在較大的環保風險，且廠房內辦公人員密集，嚴重危害員工身體健康。同時，飄灑的粉塵落在行車軌道上，易造成打滑，吊裝時存在一定的安全隱患。另外，為收集散落的焙砂，需安排專人清掃，這無疑加大了人力成本、物力成本和財力成本。如何科學地改進該輸送設備全密封方式，進一步提高鋅焙燒礦計量輸送設備的運行性能是技術人員必須思考和解決的問題。

1 項目背景

鋅精礦經焙燒球磨后由倉儲泵輸送至浸出料倉，再由計量皮帶加入浸出槽。焙砂從出爐至浸出料倉為密封輸送，從浸出料倉至浸出槽為開放式輸送。鋅精礦經高溫焙燒和球磨后形成焙砂，呈粉呈狀，極易揚塵。因此，浸出廠房長期存在較為嚴重的粉塵污染。且40余人在浸出廠房內長期辦公（浸出凈化工段人員、檢化中心人員、設備點檢人員），漂浮在空氣中的細微粒粉塵嚴重危害員工的身體健康。為了更好地解決最后6m的揚塵污染[1]，保護員工身體健康，考察組多次至甘肅、內蒙、河南、陜西、安徽、云南、廣西、廣東鋅冶煉廠考察交流。經考察，廣西南方冶煉廠雙螺旋焙砂加入揚塵最小。

圖1 鋅焙燒礦加入流程圖

圖2 固定料斗式計量系統

因此，鋅冶煉分廠計劃列技改項目投資約70萬元對浸出4臺計量輸送設備進行改造。2020年3月公司組織專家審核技改項目立項工作，經專家審核，廣西南方冶煉廠的焙砂加入方式在我廠不適用。主要原因是我廠原設計焙砂輸送系統中無篩網裝置，焙砂中的鋼球、斷裂刮板配件極易卡死螺旋[2]。且螺旋計量精度極低。因此，鋅分廠決定根據自身實際情況，自主設計一套全密封計量輸送設備。

2 輸送設備全密封式改進案例分析

2.1 現場調查

浸出廠房內儀表室正上方共有4臺計量輸送設備，負責將料倉內的焙砂加入浸出槽。輸送水平距離6m，落差1.5m+2m，槽內有蒸汽溢出。目前，采用開放式計量皮帶輸送，主要揚塵點在物料下落點，雖有防護措施，但揚塵仍然較大。地面、廠房墻壁四周、槽罐頂部、起重設備、攪拌設備本體積灰嚴重，有專人在皮帶周邊清掃。所確定的目標值主要包含以下兩種[3]，一種是焙砂加入零泄漏，解決最后6m的揚塵污染；另一種是減去清掃崗位，降低用工成本。

2.2 原因分析

導致該輸送設備出現全密封性能不佳的原因主要包含以下幾點：①焙砂經高溫焙燒球磨后呈粉塵狀，含水低，粒度細，極易揚塵。②焙砂加入過程為皮帶開放式加入，落差較大，加劇揚塵。③現場無收塵設施，增加收塵設施空間不足。

2.3 改進方案

方案一：采用固定料斗式計量系統,計量斗空時，1#密封刮板輸送機開啟，2#密封刮板輸送機停止，計量斗開始進料。計量斗滿時，1#密封刮板輸送機停止，2#密封刮板輸送機開啟，計量斗開始排料。缺點：計量斗進料、排料不能同時進行，不能連續均勻加入。

方案二：目前通用的物料輸送設備有皮帶、刮板、螺旋，三種設備各有利弊，皮帶計量精度高，但無法全密封，且遇蒸汽粘結嚴重；刮板可以密封，但無法計量[4]；螺旋在蒸汽工況下影響不大，但計量精度不高且遇鋼球、刮板軌道易卡死。現場安裝高度1.5m，結合三種設備的優勢決定采用上部為計量皮帶，主要負責物料的輸送和計量，下部安裝刮板，負責將黏在皮帶上的物料刮下送至下料斗，下料斗至槽罐中間安裝螺旋隔離蒸汽的組裝方式。

圖3 鋅焙燒礦計量輸送設備改進示意圖

方案二上部為計量皮帶，下部為刮板，下料口為螺旋的全密封物料輸送設備。皮帶主要負責物料計量和輸送，刮板將皮帶撒落的物料收集后輸送至浸出槽，螺旋將浸出槽內的蒸汽與皮帶刮板隔離，防止水蒸氣進入密封殼體冷凝后引起皮帶刮板粘結。從而達到了計量、零泄漏、隔離蒸汽的目的。確定方案二為項目最終方案。

2.4 效果檢查

圖4 鋅焙燒礦計量輸送設備設計圖

通過持續的改進——試驗——改進，于2020年9月試車成功。實現了鋅焙燒礦零泄漏計量輸送，該設備適應性強，異物通過能力強，應用范圍廣，可應用于高溫蒸汽環境下粉塵、顆粒物、復雜原料的輸送。

3 輸送設備全密封式改進優化策略

3.1 加強操作人員規范化作業水平

對于操作人員而言，其操作行為是否規范，直接影響了該輸送設備全密封效果，因此，相關部門要加強對工作人員操作技能的培訓，確保他們熟練地掌握和應用該輸送設備規范化操作技巧[5]。例如：為了確保動力輸送機構、過渡裝置和物料收集裝置能夠形成一個密封的整體，實現完全密封的機構，確保工作環境良好；操作人員需要配合使用動力輸送機構和過渡裝置，將焙砂按種類分前后輸送到物料收集裝置，然后，利用電子計數器通過物料收集裝置的重量變化，計算出焙砂的重量是否達到要求，當各種焙砂的重量達到要求時，動力輸送機構和過渡裝置停止工作，物料收集裝置的開口端上的電磁閥打開，振動錘開始震動將原料輸送到攪拌釜之中，整個過程只需一個人員進行操作，其它由PLC控制自動輸送焙砂。

3.2 進一步推進設備日清日檢工作，全面提升現場管理水平

為進一步提高該輸送設備現場管理水平，相關部門要加強對設備日清日檢工作的有效推進，確保整個輸送設備始終處于干凈整潔的狀態，避免因設備表面出現油垢或灰塵堆積而影響其運行性能[6]。同時，還能及時發現和解決該輸送設備內部異常故障問題，使得整個設備的使用壽命得以有效延長。例如：定期清理設備表面上的污漬，并將其放置于通風干燥的地方，避免因環境過于潮濕而導致設備內部零件出現腐蝕損壞現象。此外，還要定期全面地檢查整個設備運行性能，檢查其是否出現運行異常問題，并確定出導致設備出現運行異常問題的原因，并提出相應的維修措施。

3.3 提高機械密封的可靠性

為了進一步提高該輸送設備全密封效果，相關部門要加強對機械密封的檢查。首先，要借助相關輔助系統，全面地監測該設備的機械密封性狀態，從而全面地了解和掌握該設備機械密封工作狀況。同時，還要智能化監控沖洗液溫度、液體位置等參數，便于作業人員科學地分析和判斷當前設備機械密封狀態，使得機械密封的安全性和可靠性得以大幅度提高。其次，還要做好對機械密封記錄相關信息數據的全面化采集和整理，為后期機械密封改進工作的有效開展提供重要的依據和參考，同時，技術人員還要利用自身豐富的工作經驗，分析和推斷導致機械密封失效的根本原因，并借助相關理論計算知識，對其推斷結果的可靠性和正確性進行驗證，為后期該輸送設備全密封式改進工作的開展提供相關理論依據。

4 結語

綜上所述，對于鋅焙燒礦計量輸送設備而言，通過加強對其全密封式的改進和優化，不僅可以實現焙砂零泄露加入，解決最后6m的揚塵污染問題，還能減去清掃崗位，降低用工成本，有效地改善了工作現場環境，使得焙砂揚塵損失程度降到最低，更好地保障了員工的人身安全，提高員工的工作效率和效果。所以，加強對輸送設備全密封式改進方案的推廣和應用顯得尤為重要。