烧结生产过程的运输设备是高效、连续、有节奏、衔接性强及自动化程度高的设备，其工作特点是以连续的流动方式输送物料。一定的运输设备适合运送一定类别的物品、一定的应用范围和使用条件。因此，在给定运输条件下，选用合理机械方式、机械形式和机组的运输设备成为烧结生产稳步运行的关键。烧结生产常使用的运输设备有胶带运输机、螺旋输送机、链板运输机、刮板运输机、斗式提升机、水封拉链机、振动运输机和气力运输机等，其中使用量最大的是胶带运输机[1]。
1胶带机特点及技术参数
胶带输送机以其结构简单、输送量大、运距长、连续运输、技术可靠和运行费用低等特点广泛应用于冶金、煤矿、水泥、矿山和电力等行业，是运送散装物料的理想设备。在实际应用中，为了满足生产工艺要求，有的胶带输送机还需要逆向运输，即可逆胶带输送机。它分为两种:一种是带行走机构，输送机本体可以沿着水平铺设的直线轨道往复行走，可沿轨道任一点卸料，即可逆配仓胶带输送机，有系列产品;另一种是输送机本体固定，只在机头与机尾两点卸料[2]。该种可逆胶带机一般作为物料仓装仓用，仓的个数大多为1～2个，输送距离较短。短距离可逆胶带机需要正向和反向运转，具有易跑偏、胶带磨损快、寿命短、故障点多和检修、维修频繁等缺点。在冶金烧结领域，烧结返矿仓一般设计为2个仓，仓上方用一条可逆短距离输送机输送返矿装仓。以红钢260m2烧结机返矿系统配-9胶带机为例，配-9胶带机功能参数为DTII(A)通用带式输送机，胶带机规格B1000×17m，带速1.25m/s，倾角0°，输送量200t/h，返矿粒度0～6mm，电机功率P=7.5kW，胶带水平输送距离为8m。采用单滚筒传动方式进行驱动。
2可逆胶带存在的问题
(1)可逆胶带需要正反转，胶带机粘紧力会发生变化，胶带易跑偏，胶带边容易与除尘罩、胶带机下平行托辊挂耳、机头机尾防护罩等产生摩擦，导致胶带边缘磨损，接头起翘等问题发生。(2)可逆胶带机一般输送距离较短，物料与胶带工作面接触频率较高，胶带受冲击及磨损频率加剧，导致胶带机使用寿命较短。以红钢260m2烧结机返矿系统配-9胶带为例，胶带平均使用寿命约7个月。(3)可逆胶带机卸料点比较集中，现场扬尘大，需要对胶带机整体进行全封闭密封，而胶带机密封后又会造成点巡检困难、更换托辊挡皮困难及更换胶带时现场条件恶劣等弊病。(4)可逆胶带机频繁正反转导致胶带机联轴器磨损、尼龙棒剪断、电机烧损等事故发生，生产中断，影响烧结矿产量和质量。配-9胶带机2010年2月投产至2015年改造期间检修次数及故障停机时间统计见表1。
3改造设计思路
3.1设计思路
为了解决短距离胶带机上述缺点及延长设备检修周期，达到节能降耗、创新创效等效果，通过现场测量、制定了改造方案，即设计一种可替代短距离可逆胶带机的摆式漏斗装置。该装置不仅实现短距离胶带机的功能，还具有操作使用方便、维护成本低、故障率低和检修周期长等特点。设计摆式漏斗，用电液推杆推动摆式漏斗实现两侧装仓，以实现取代可逆带式输送机，摆式漏斗结构及原可逆胶带机工作原理见图1和图2。
3.2设计方案
(1)利用摆式漏斗代替配-9胶带，为了满足下料需求，将配-8胶带机传动平台前移3m，使配-8胶带机卸料点位于两个返矿仓中间，然后在两个仓中间开两个下料口，使摆式漏斗能满足卸料要求。(2)溜槽采用厚度为10mm钢板制成，其断面形状根据物料的形状及流动性而定。对流动性好的物料，垂直设置的溜槽一般采用方形断面，而倾斜设置的溜槽采用矩形断面。它们的缺点是粉状物料易滞留在角缝处。但由于方形和矩形溜槽易于制造和连接，因此仍得到广泛应用。返矿在溜槽中的流动性较好，所以选择将摆式漏斗溜槽设计为上大下小的倒梯形形状，溜槽的断面尺寸取决于物料的最大粒度及要求的输送能力[3]。溜槽的输送能力按公式(1)计算。Q=3600Fvρ∮(1)式中:Q为溜槽的输送能力，t/h;F为溜槽的断面积，m2;ρ为物料堆积密度，t/m3;v为物料在溜槽中的运动速度，m/s，实际运动速度是由溜槽的倾斜角度、物料与溜槽内表面的摩擦系数以及物料的初速度等因素所决定，计算时可参照表2选取;∮为物料在溜槽内的充满系数，一般封闭式溜槽∮=0.2～0.3，敞开式∮=0.35～0.6，大块物料取下限，小块物料取上限配-9胶带机原输送能力为200t/h，返矿堆积密度查常见物料堆积密度表为1.8t/m3，物料运动速度取0.75m/s，物料在溜槽内的充满系数取0.2。带入式(1)计算得F=0.21m2。(3)为了避免堵料及下料顺畅，溜槽上口与配-8胶带机机头溜槽尺寸一致为800mm×800mm正方形，面积为0.64m2;下口为500mm×800mm长方形，面积为0.4m2，为计算面积的2倍左右，既能满足下料要求，又考虑了溜槽检修空间。为了防止溜槽磨损在溜槽内壁安装铸石耐磨衬板。通过对方案的论证，2015年12月份利用3号烧结机大修机会对该改造项目进行实施。2015年改造至今摆式漏斗未出现任何故障。
4应用成果
(1)节约电耗、备件材料消耗该技改实施后采用电液推杆推动漏斗摆动，相当于减少了一台7.5kW的电机，节约电耗。取消可逆胶带机及减少托辊、胶带、滚筒、减速机等备件消耗。节约电费、备件材料费约10万元/a。(2)减少设备故障取消短距离可逆胶带机，减少生产中日常维护及事故故障点，提高了设备作业率。(3)减少了维修费用短距离胶带机使用寿命短、检修频繁，而摆式漏斗使用寿命长、维护简单、维护成本低，节约维修费5万元/a。(4)优化了人力资源摆式漏斗投入生产实践后，降低工人劳动强度，不需要岗位人员值守。(5)改善了现场环境该改造实施解决了短距离输送机现场卫生差，容易积灰及积灰、积料清理困难等问题，
5结语
通过对可逆短距离输送机存在的问题进行分析及研究，设计了一种摆式漏斗，解决了短距离胶带机存在的缺点，延长了设备检修周期，具有节能降耗、创新创效，操作方便和维护成本低等特点。该改造优化了烧结返矿系统工艺流程，值得在全行业推广借鉴，对以后烧结工艺流程设计有一定指导意义。
《摆式漏斗在烧结工艺流程的应用》来源：《冶金能源》，作者：杨学斌 周伟 肖聪国 刘厚甫 虎荣波
