長距離帶式輸送機(jī)清洗工藝優(yōu)化研究

劉 衛(wèi)，羅雄清，陳炳如

紫金礦業(yè)集團(tuán)股份有限公司 福建上杭 364200

筆 者優(yōu)化改造的帶式輸送機(jī)輸送長度為 2 100 m，帶強(qiáng)為 ST2500，帶寬為 1 400 mm；輸送物料為硬質(zhì)銅礦石，粒度小于 300 mm；帶速為 2.6 m/s，輸送量為 3.8 萬 t/d。該帶式輸送機(jī)投產(chǎn)至今已有 3 a，前期采用合金清掃器清掃輸送帶，回程時出現(xiàn)輸送帶清洗不干凈，出現(xiàn)返砂量大，含水量多的情況。返砂加快輸送帶、滾筒和托輥的磨損，含水量多增加輸送帶打滑的風(fēng)險，且潮濕環(huán)境加速輸送帶機(jī)架銹蝕。使用 2 a 時，輸送帶回程滾筒處發(fā)現(xiàn)大量料屑，經(jīng)分析，輸送帶與礦石摩擦磨損，帶面不平整，合金清掃器損傷輸送帶，導(dǎo)致帶面脫屑。筆者對帶式輸送機(jī)清掃方式進(jìn)行優(yōu)化改造，一級清掃采用橡膠清掃器清掃，二級清洗采用高壓水沖洗的聯(lián)合清洗方式[1-3]。改造后，輸送帶返砂量減少，清掃器使用壽命延長。

1 一級清掃改造

一級清掃采用 2 道清掃器，安裝在頭輪。前期改造時，試用了多家知名品牌耐磨橡膠及聚氨酯清掃器，清掃器使用壽命為 1～6 個班次，影響生產(chǎn)供礦，維修人員工作量大，且清掃器采購價格高昂。之后，利用更換下來的舊尼龍輸送帶制作一級清掃器，自制清掃器如圖1 所示。自制清掃器安裝方便快捷，25 min 可完成一級清掃器的更換。自制清掃器可調(diào)頭使用，使用壽命長，1 個清掃器可使用 9 d，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外購橡膠或聚氨酯清掃器使用壽命，減輕了維修人員的工作強(qiáng)度，節(jié)約了成本。

圖1 一級自制清掃器安裝位置

2 二級清洗優(yōu)化改造

二級清洗采用 2 道高壓水沖洗，中間用耐磨橡膠刮板刮洗，后 2 道高壓水沖洗，最后 1 道用耐磨橡膠刮板刮洗，如圖2 所示。試驗研究發(fā)現(xiàn)，影響二級清洗效果的主要因素有沖洗水壓力、沖洗水管噴水口直徑、沖洗水管噴水口間距、沖洗水管與輸送帶夾角、沖洗水與輸送帶夾角。

圖2 二級清洗系統(tǒng)

3 二級清洗優(yōu)化試驗方案

如圖2 所示，在二級清洗的第 2 道耐磨橡膠刮板處增設(shè)沖洗水收集槽，收集沖洗水，并靜置沉淀，去除上層清水，烘干沉淀泥砂，秤泥砂質(zhì)量，通過泥沙質(zhì)量對比，比較清洗效果。

沖洗水最高水壓可達(dá) 8 MPa，若沖洗水管噴水口直徑D過大，則無法保證水壓，且水消耗量大；若沖洗水管噴水口直徑D過小，容易堵塞，影響清洗效果，且制造成本高；通過試驗確定沖洗水管噴水口直徑為 1.0～ 2.5 mm。若沖洗水管噴水口間距L太大，則沖洗水無法擴(kuò)散到整個帶面，影響清洗效果；若間距L太小，則水消耗量大，且水壓無法保證，影響清洗效果；通過試驗確定沖洗水管噴水口間距為 30～ 60 mm。沖洗水管與輸送帶夾角α為沖洗水管與輸送帶的橫向夾角，如圖3 所示，α取 0°～ 30°，沖洗水與輸送帶的夾角β取 20°～ 50°。

圖3 沖洗水管與輸送帶橫向的夾角示意

影響二級清洗效果的主要因素有沖洗水壓力、沖洗水管噴水口直徑、沖洗水管噴水口間距、沖洗水管與輸送帶夾角、沖洗水與輸送帶夾角。進(jìn)行正交試驗設(shè)計[4]，以期找到清洗效果最好的參數(shù)組合。試驗參數(shù)及水平如表1 所列，正交試驗方案如表2 所列。

表1 正交試驗因素及水平

表2 正交試驗方案

在供礦量相同、礦石濕度相同情況下，對正交試驗 16 組工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行試驗。在二級清洗系統(tǒng)的第二塊刮板處收集沖洗水，收集時間為 5 min；并稱重 16組試驗收集水中的含砂質(zhì)量，試驗結(jié)果如表3 所列。第 15 組試驗稱重含砂質(zhì)量最小，清洗效果最好。最優(yōu)參數(shù)組合：沖洗水壓力為 8 MPa、沖洗水管噴水口直徑為 2.0 mm、沖洗水管噴水口間距為 40 mm、沖洗水管與輸送帶夾角為 30°、沖洗水與輸送帶夾角為20°。按試驗參數(shù)指導(dǎo)現(xiàn)場清掃系統(tǒng)安裝使用，清洗效果良好，維修工作量小。

表3 正交試驗結(jié)果 g

4 結(jié)語

通過優(yōu)化改造，一級清掃采用自制清掃器，使用壽命長，更換方便，維修工作量少，清掃效果良好，節(jié)約清掃器采購成本 4.5 萬元/d。正交試驗研究得到最優(yōu)清洗效果參數(shù)組合，按試驗參數(shù)指導(dǎo)現(xiàn)場清掃系統(tǒng)安裝使用，清洗效果良好。