电动装卸机械教材03第3章(堆取料与皮带运输)

第3章堆取料及皮带运输

学习目的：

初级工：掌握堆取料机及皮带机基本知识和安全操作知识；堆取料机及运输皮带机的设备名称、规格以及设备的维护保养、检查知识；堆取料工艺基本知识；危险源识别及防；掌握堆取料机及皮带运输机设备的参数性能和结构原理；皮带机跑偏原因和皮带打滑原因；设备维护保养容及简单常见故障判断方法；设备点检知识，设备安全保护设施原理及应用。

中级工：原料堆取预混工艺，主要掌握简单定点堆料、简单行走堆料及鳞形堆料，旋转分层取料方式；本区域及上下游工艺流程；本区域的货场及货位分布。；设备故障诊断方法；清扫器的结构特点及安装知识；本区域及上下游工艺流程；车载配电设施原理；掌握相关堆取料机及皮带运输机各机构参数、组成及工作原理；掌握设备主要零部件的结构使用、维护要求及检查判断方法；掌握设备安全设施及保护装置的原理和故障判断处理方法；掌握设备点检要求及点检技术；掌握液压系统运行特点及操作维护技术。

高级工：一次料场的作用；原料贮存时间；熟练掌握一次料场全部堆料工艺和取料工艺；掌握提高取料作业生产效率途径，能取出稳定料流；掌握本区域的货场及货位矿物存贮能力。掌握堆取料机及皮带运输机设备的三大规程；掌握设备整机性能参数,结构特点和钢结构受力分布；准确判断一般设备故障及动手处理简单故障；能够对设备检修质量进行鉴定。

技师：给定货场的大小，会简单测算货场的存贮能力。应用相关理论和技术提出设备改进性维修意见和建议；应用设备故障理论在设备维护和检修中提前预防故障发生的技术措施；准确检查设备钢结构裂纹生产位置及处理方法；准确判断设备钢结构变形的原因和处理意见。

第1节一次料场堆料工艺

1、一次料场知识

（1）一次料场的作用

一次料场用来堆存各个受料设备接受的各种原料，其主要作用如下:

1）贮存一定数量的原料，保证钢铁厂的均衡生产。当矿源变动、运输不正常及来料不稳定时，能在一段时间稳定地向各用户供料。

2）保证矿石混匀和整粒作用的正常进行。

3）接受并贮存钢铁厂产生的各种冶金废料，供烧结利用。

4）使用特殊的堆料方式，使参配下一步混匀的原料在建堆过程中达到初步混匀，为混匀料场作业创造良好条件。

（2）工作制度与设备运转小时数

料场一般采用二班连续工作制，每班11-13小时，年工作日为365天，设计时可根据工程具体情况。

（3）卸堆系统能力的确定

卸堆系统包括从卸车开始到一次料场堆料为止。

Q x=K1*K2*Q/t s

式中: Q X——卸堆系统的生产能力，t/h；

K1——来料不平衡系数，铁路运输K1=1.3～1.5；水路运输K1=1.4～1.8，大厂取小值，小

厂取大值；

K 2——操作系数，一般K 2=1.5～1.3;

Q ——各种散状物料总消耗量(各车间达到最大生产能力时)，t/d 。当运送两种以上堆比重

不同的散状物料时，Q 值是按照某种物料堆比重计算的折算值，可按下式换算: Q= Q 1+

r

r 2

1 Q 2+

r

r 3

1 Q 3+…+

r

r n

1Qn

Q 1、Q 2，、Q 3…Qn ——不同堆比重散状物料的最大消耗量，t/d;

r 1、r 2、r 3…r n ——分别是与Q 1、Q 2、Q 3;···Qn 相对应的物料的堆比重，t/m 3; t s ——设备运转小时数。

以上所计算出来的能力还必须按下式进行验算：

Q X ≥

t

n t q n d

d

y

c

y

式中，n y —— 一次到厂车辆数，一般按路、厂协议计算，如无协议，可按经验数选取，其值为10～60辆:

q c ——车辆平均载重量，一般按46.4t 计算;

t y ——卸车允许的最大时间，有路、厂协议者按协议办，无协议时取值4-6小时; n d ——调车次数，一般按一次到厂车辆数和卸车长度或货位长度确定;

t d ——从原料站至卸车地点每送一次车所需时间。应根据送车距离、行车速度等因素确定，行车速度可按20-35km/h 计算，或协商决定。

(4)供料系统能力确定

供料系统能力按下式计算:

Q s =K 3*K 4*K 5*Q/t s

式中，Q s ——供料系统生产能力，t/h;

K 3——供料不均衡系数，一般取1.1-1.2;

K 4——换料时间系数，当料种少于2时K 4=1. 0，当料种多于3时K 4=1. 05-1. 4 K 5——消耗量波动系数，对于集中供料设施K 5=1.2

(5)原料贮存时间

确定贮料天数，一般考虑以下因素:

1)当运输距离较远，须经国家铁路干线且矿点分散时，贮存天数可以多一些；当原料由定点矿山供料，运距较短且有专线铁路供料时，贮存天数可少一些。

2)消耗量较少的原料，贮存天数要多些；消耗量较多的原料，贮存天数要少些。 3)采用船舶运输时应考虑气候等因素的影响而造成停航，因此贮存天数应适当多些。 根据国外经验，各种散状物料贮存天数参考值见表*。

表3—7 散状料贮存天数

料场规模 铁矿石 铁矿粉 熔剂 烧结燃料 厂循环料 动力煤 炼焦煤 大、中型厂 40~50 35~50 10~20 7~15 10~20 15~30 10~15 小型厂

45~60

40~55

10~20

7~15

10~20

15~30

10~15

（6）设备能力的确定 1）原料平均日使用量

P0=Q r/365

式中，P0—原料平均日使用量，t/d;

Q r—原料年需要量，t/a.

2)原料最大日使用量

P0

P m ax=

η

式中，P m ax—原料最大日使用量，t/d;

η—车间(厂)作业率，一般按表3-8选择。

表3-8 车间(厂)作业率

车间(厂) 烧结炼铁炼钢焦化石灰电厂

η0. 9 0. 91 0.82 10. 905 1

3)设备平均小时能力

P=P max/24η1

式中，P—设备平均小时能力，t/n;

η

—设备作业率。

1

4)设备公称能力

P1 =l. lP

式中, P1—设备公称能力，t/h，

5）设备最大能力

P2=KP1

式中，P2—设备最大能力，t/h;

K—与设备有关的系数，一般为1-1.5。

设备系数K一般可按如下情况选用：原料输入系统为1.25(应与卸船机系数一致)；混匀配料槽输入系统为1.0；混匀矿输出系统为1.1；矿石和煤输出系统为1. 3 ；副原料输出系统为1.5。

应该注意的是，前述各系统中所属设备驱动装置的选择，不应以设备最大能力为依据，而应按设备公称能力和最大能力的中间值计算。

（7）一次料场面积的确定

决定料场面积的因素大致包括:

1）料堆的尺寸。宽度与料场布置和设备选型有关，一般为30-50m.大厂选上限。料堆高度和料堆宽度与所采用的设备和所堆原料的安息角有关，而且还受到地耐力的影响。如10多米高的矿堆，其地面荷重达30t/m2。料堆截面可以堆成三角形和梯形。具体截面形状还应结合堆宽、堆高和物料的安息角研究决定；

2）采用的工艺是堆取分开还是堆取合一；

3）料场配置和工艺流程是否经济合理，达到最佳效果；

4）料场利用率及料场管理的技术经济指标。

料堆长度的确定可按下列步骤计算:

1）某原料必需的贮存量(湿重)

Q 1=P 0T/(1-ω)

式中，Q 1—某原料的贮量(湿重)? t;

P 0—-某原料平均日使用量. T ／d; T —贮存时间.d; ω—某原料的平均含水量,% .

2)某原料的贮存体积

V=Q 1/r

式中. V —某原料的体积，m 3。

r 一一原料堆比重，t/m 3 。

3)设堆数为N.则一个料堆的体积为

V 1=V/(N ψ) 式中，V 1— 一个料堆的体职，m 3

ψ— 堆料时的操作系数，一般为0.65-0.75.

4)一个料堆的长度为

L

1

=R S

V

V r

21

+-

式中，L 1— 一个料堆的长度，m;

V r — 端部料的体积(见混匀料场计算)，m 3; S — 料堆的截面积，m 2; R — 端部料堆半径，m o

5)各种原料的料堆总长度

L n

=)2(11R L +∑

式中，L n — N 堆料的总长度，m 。

(8)一次料场布置与布料方式

一次料场有多种布置方式，但主要的只有两种:一种为平行并列料堆式，另一种为串联料堆式。个别厂也采取堆组分开布置的方式。

为了防止原料在堆料时发生粒度偏析，一次料场在堆料过程中一般采取鳞状布料、三棱形布料和条形布料等三种基本布料方式(见图3一1)。

图3-1 一次料场布料式

2、一次料场堆料工艺

轨道式摇臂堆料机作业主要有定点堆料、旋转堆料、行走堆料三种基本方式。

（1）定点堆料

定点堆料又分为以行走为主的定点堆料和旋转行走组合的定点堆料两种，根据需要堆成矩形或菱形料堆。

1）以行走为主的定点堆料

堆料机悬臂置于料堆起点上开始堆料，悬臂随料堆的不断升高，按一定节距仰起。当料堆逐渐堆积至堆料最高点时，堆料机不改变回转角度，走行至第二点开始堆料于同样高度。如此反复，直到将料场堆满。其料堆截面为三角形(如图3-2)。此法堆料时堆料机不需回转，可省掉回转机构，设备成本低.适合单列料场。

图3-2 定点行走一层堆料

2）旋转行走组合的定点堆料

图3-3 旋转行走组合的定点堆料法

在多列料场中.采用旋转行走组合的定点堆料方式。如图3-3堆成矩形或菱形料堆。按照上述方法堆完第一小堆后.行走加臂架旋转定位进行第二小堆、第三小堆的堆料，再行走加旋转调车到第一列位置重复上述过程完成堆料作业，形成矩形料堆。臂架旋转换堆过程没有行走动作，只有达到预定旋转围后才行走换位，形成菱形料堆。这里所指矩形或菱形是料场平面的形状。

鳞形堆料：是多层多列定点堆料，根据货场大小进行整体布置，确定第一层每行每列各小堆数，在指定位置堆第一小堆、第二小堆……直到货场堆满，再进行第二层堆料，第二层堆料每小堆堆在第一层邻近四小堆之间，堆满第二层后，依次进行第三层、第四层……堆料，直到封堆，每小堆的高度一般为2-3m，一般堆3-5层。鳞形堆料能够很好地解决力度偏析问题。

（2）菱形堆料法

菱形堆料法是行走起点与终点保持不变的一种堆料方法(如图3-4.)。行走堆完一列料堆后，臂架回转一个预定角度进行第二列行走堆料，重复上述过程堆完一层，然后臂架升高一个预定高度，按要求列数，在第一层料条间重复第一层堆料过程，完成第二层堆料。依次下去，完成所要求层数。由于从固定点连续回转完成每列堆料，因此料堆呈菱形。

图3-4菱形堆料示意图

（3）旋转堆料

旋转堆料可分断续旋转加断续行走堆料法和连续旋转堆料法。料堆的形状呈菱形或近似平行四边形。

1）断续旋转加断续行走堆料法

臂架选定堆料点后，为减少粉尘飞扬逐步变换臂架高度，分数层堆完第一小堆。然后臂架高度保持不变，臂架旋转一个角度，到第二小堆继续堆积，达到预定围后开动行走机构，微动一个距离进行堆料，臂架再反向旋转一个角度，重复上述堆料过程，达到所要求的堆料长度形成菱形料堆(见图3-5)。

图3-5断续旋转加断续行走堆料

2）连续旋转堆料法

如图3-6所示，臂架始终固定在预定的堆料高度上，往返旋转堆料。当达到预定高度后，行走机构微动一个距离、依次按照1、2、3、4……进行作业，形成一个近似平行四边形的料堆。