趙毅

(內(nèi)蒙古華云新材料有限公司合金鋁項目部 內(nèi)蒙古包頭 014046)

氣墊式皮帶輸送機是利用帶孔的氣室盤槽形成薄氣膜支承輸送帶及其上物料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的托輥帶式輸送機的托輥進行物料輸送的帶式輸送設(shè)備。

在氧化鋁或鋁電解生產(chǎn)企業(yè)的氧化鋁粉的遠(yuǎn)距離輸送中，一般采用液壓翻車機或拆包的方式，將氧化鋁粉灌裝到經(jīng)漏斗中，通過漏斗漏到氣墊帶式輸送機皮帶上，再通過氣墊帶式輸送機輸送至遠(yuǎn)距離的各儲倉。氣墊皮帶機的輸送能力達(dá)到數(shù)百噸每小時，其最大爬升的角度可以達(dá)到15°，單機輸送最長距離可接近幾公里，且整體密閉性好，不僅能夠有效的防止風(fēng)雪以及風(fēng)沙的入侵，且在輸送過程中，氧化鋁顆粒間相對運動少，顆粒破損程度也相對較小，最大程度保持了原氧化鋁的粒度，流動性、熔解性的好性狀，對電解生產(chǎn)工藝是非常有利。

1 氣墊皮帶機皮帶跑偏原因分析

在確立主要問題之初，筆者曾對鋁電解企業(yè)所使用的氣墊皮帶機進行了故障的調(diào)查統(tǒng)計，統(tǒng)計時間區(qū)間為2017年8月到2018年7月期間皮帶機所出現(xiàn)的主要故障，通過調(diào)查統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)皮帶跑偏故障占所有故障的50%～60%，氣墊皮帶機在回程過程中皮帶漏料占總體故障的22%～25%，這兩項故障就占據(jù)所有故障的大約80%，且回程皮帶粘料，最終也會對皮帶的跑偏產(chǎn)生一定程度的不利影響，下面筆者主要對皮帶跑偏的原因進行了分析。

1.1 人為因素

人為因素是氣墊皮帶機發(fā)生跑偏的一個重要的原因之一。首先，員工的培訓(xùn)不到位，不熟悉皮帶運輸機的工作原理和操作知識，那么在對其進行日常操作、點巡檢以及維修中不能及時發(fā)現(xiàn)和處理皮帶機出現(xiàn)的諸如旋轉(zhuǎn)部件機械磨損、或緊固件螺栓的松動、機架微小變形、傳動滾筒菱形膠面不均勻磨損、壓帶輪軸承損害變成滑動摩擦等細(xì)小的問題和隱患，或者處理不恰當(dāng)都會導(dǎo)致皮帶的跑偏的現(xiàn)象或加重，最終造成皮帶嚴(yán)重磨損。

1.2 氧化鋁粉的原因

氣墊皮帶機所輸送的氧化鋁本身的物理性狀的差異也是發(fā)生皮帶跑偏因素之一。一般氧化鋁粉粒度在-45μm的含量≤15%時，皮帶的跑偏現(xiàn)象比較輕微，如果氧化鋁粉粒度在-45μm的含量≥20%時，皮帶的跑偏現(xiàn)象就會明顯發(fā)生，需要進行及時維護和糾正。否則，故障就可能累疊加，最終表現(xiàn)在皮帶的傳輸中發(fā)生嚴(yán)重偏移的故障；其次在給皮帶機灌裝料時，不能有效控制皮帶的受料量，導(dǎo)致皮帶承重不均勻，皮帶在運行過程中各個部位的受力不一致也會導(dǎo)致皮帶偏離中心線，不能及時調(diào)整，造成部分機械部件的異常磨損，日久天長的“帶病運行”，更加重了皮帶的跑偏程度，最終導(dǎo)致更為嚴(yán)重的皮帶損壞事故。

1.3 返程皮帶清掃器的原因

皮帶在與滾筒摩擦的過程中會產(chǎn)生靜電，這些帶有靜電的皮帶會對氧化鋁顆粒產(chǎn)生不同程度的吸附，回程時皮帶工作面會粘有較多氧化鋁的現(xiàn)象的原因，這些附著的氧化鋁顆粒，主要靠在皮帶機機頭部位清掃器進行優(yōu)化改進，也就是當(dāng)前所使用的吹掃器無法很好地將殘留在皮帶上的氧化鋁吹掃干凈，導(dǎo)致其粘滯在皮帶的工作面，皮帶回程時由于表面附著著氧化鋁粉，使得該部分皮帶摩擦系數(shù)降低，在改向滾筒處皮帶受力不均勻，皮帶受到側(cè)向力的作用而發(fā)生跑偏。因此，必須改進皮帶清掃器的清掃效果，消除干凈皮帶粘連氧化鋁粉，保持回程皮帶的表面附著力。

1.4 其他原因

目前，氣墊式皮帶輸送機一般都在皮帶回程時安裝有可調(diào)整的托輥，依靠人為經(jīng)驗式調(diào)整多組的托輥的角度來糾正皮帶的跑偏，這種方式不能精準(zhǔn)調(diào)整偏離量，往往導(dǎo)致要不沒有效果，要不皮帶反而從另一側(cè)偏離，操作維修人員費時費力，很難進行皮帶糾偏的調(diào)整。

季節(jié)氣溫的變化也會使皮帶發(fā)生跑偏，主要是因為溫度變化導(dǎo)致皮帶或松或緊，皮帶與傳動滾筒、改向滾筒的摩擦力的降低或升高，導(dǎo)致皮帶各部受力不同而發(fā)生偏離。

2 氣墊皮帶機皮帶跑偏的應(yīng)對措施

2.1 加強員工對皮帶機理論與操作、技能培訓(xùn)

針對人為因素所導(dǎo)致皮帶跑偏問題，主要采用培訓(xùn)的手段來解決上述問題。培訓(xùn)的內(nèi)容主要包括皮帶機運行的相關(guān)的理論、皮帶機經(jīng)常發(fā)生的故障以及由不同因素導(dǎo)致的皮帶機故障。皮帶機的運行操作實踐，必須要對相關(guān)工作人員針對皮帶機操作實踐的相關(guān)的技術(shù)進行培訓(xùn)，讓其掌握最為基本的操作的常識。

2.2 針對氧化鋁形狀不同采取的應(yīng)對措施

采購和使用粒度均勻的沙狀氧化鋁當(dāng)然是根本之策，但是國內(nèi)大多數(shù)生產(chǎn)氧化鋁屬于比表面積低于60m2/g的中間狀氧化鋁，那么我們可以在氧化鋁灌入皮帶機前設(shè)計一些針對性裝置予以消除氧化鋁形狀不同導(dǎo)致的皮帶跑偏因素。比如筆者對原普錐型漏斗改進為靴形料斗、受料點增設(shè)雙層導(dǎo)料槽設(shè)計等措施，不僅具有緩沖料流動能的沖擊力，而且可以大大提高落料時的料流居中，均勻的性能，大大改善了不同氧化鋁對皮帶跑偏的影響，而且明顯減少了輸送中二次揚塵現(xiàn)象。

2.3 改進糾偏裝置

為了有效的避免皮帶跑偏，重點要改進傳統(tǒng)的依靠人工調(diào)整返程托輥組或在皮帶機的機頭和機尾的皮帶兩側(cè)安裝豎向檔輥來強行阻擋皮帶跑偏的辦法。這種辦法往往糾偏效果不明顯，而且還會造成皮帶兩側(cè)邊緣卷邊、劃傷的嚴(yán)重問題，造成皮帶的嚴(yán)重?fù)p傷。經(jīng)過與相關(guān)單位多次的改進試實驗，托輥采用復(fù)合橡膠的雙向螺旋結(jié)構(gòu)托輥，托輥設(shè)計為凹弧外形，實現(xiàn)與輸送帶充分貼合，增加作用面積以保證自動糾偏效果；另外在機頭驅(qū)動裝置的前方和機尾的底皮帶下方，各安裝一套中線追蹤裝置，始終跟蹤輸送帶的中心，防止接近驅(qū)動滾筒部位的輸送帶跑偏。采取以上的主動糾偏措施后，通過半年的運行跟蹤統(tǒng)計，皮帶跑偏造成停機故障下降87%，皮帶兩側(cè)沒有在出現(xiàn)嚴(yán)重磨損和劃傷情況的發(fā)生，皮帶機的使用壽命會大大延長。

2.4 改進吹掃器

針對當(dāng)前設(shè)備吹掃器所存在的吹掃不干凈的情況，我們主要采取以下改進措施：針對皮帶兩側(cè)吹掃的干凈，而中間吹掃不干凈的現(xiàn)象，我們進行了研究分析，發(fā)現(xiàn)了主要是皮帶中間受料多、磨損大、靜電多，而兩側(cè)相對少的特點，而原有的空氣清掃器的噴吹口孔徑大小一律是均勻布置的，不能有效吹掃皮帶中間工作面粘附的氧化鋁，因此我們將噴吹口孔徑從皮帶中間到皮帶兩側(cè)孔徑大小采用遞減型設(shè)計排列，吹掃效果明顯提升；另外我們皮帶機機頭內(nèi)部和外部采用空氣吹掃+彈簧清掃器的組合清掃系統(tǒng)，對回程皮帶上的物料進行進一步的清掃，最大程度的減少回程帶料對皮帶跑偏的影響。同時也消除了現(xiàn)場粉塵泄露飛揚問題，現(xiàn)場環(huán)境得到治理，降低設(shè)備維修工作量和成本，減少飛揚損失浪費，經(jīng)過初步的估算，僅每年減少浪費的氧化鋁就可以達(dá)到幾十萬元。

3 結(jié)語

通過對電解鋁和氧化鋁企業(yè)氣墊皮帶機跑偏問題的研究，可以為相關(guān)企業(yè)提供皮跑偏問題的有效的解決方案，作為氧化鋁和電解鋁企業(yè)自身一定要結(jié)合企業(yè)自身的特點來采用相應(yīng)的措施來解決皮帶跑偏問題，比如通過新技術(shù)、新設(shè)備的運用，有效提升控料閥門自動化控制的均勻性、穩(wěn)定性，由自動糾偏改為智能糾偏、單氣墊改為雙氣墊等等技術(shù)手段，有效的消除皮帶跑偏的現(xiàn)象。