斗式提升機在電熱前床撈渣作業的應用與故障分析

杜進毅，張文昌，趙廣華

（1.白銀有色集團股份有限公司第三冶煉廠，甘肅 白銀 730900；2.白銀高技術產業園中昱熱力有限公司，甘肅 白銀 730900）

1 前言

在冶煉行業電熱前床沖渣生產中，需將電熱前床含鐵爐渣用水沖散冷卻，沖渣水和水淬渣同時進入沖渣池冷卻，冷卻后的水淬渣需和沖渣水分離，沖渣水循環利用，水淬渣由車輛運輸至渣場處理。

我廠使用的水渣垂直提升設備有橋式抓斗起重機、橡膠帶傳動斗式提升機和環鏈傳動斗式提升機3 種。橋式抓斗起重機提升水渣具有沖渣池占地面積大、提升高度受限、操作環境差、抓斗長期在高溫沖渣水中運行易缺油損壞等缺點。斗式提升機則相反，具有提升高度高、沖渣池占地面積小和提升連續、高效、不需要人力直接操作等優點。因此，我廠對一些生產場地受限、沖渣量小的撈渣系統采用斗式提升機。

斗式提升機將沖渣水池里的渣水混合物料通過料斗掏取，自動連續運轉，垂直向上運送。通過控制料斗大小、間距和傳動比來調節提升量，并根據現場使用條件和實際需求選擇提升高度。料斗由制作模具折彎焊接[1]，把固液比為1:10 的渣水混合物從下面的沖渣池中舀起，通過橡膠輸送帶或傳動鏈條垂直向上運輸，通過頭部滾筒或鏈輪的離心力，將物料甩入頭部卸料溜槽后進入水渣倉內，水從料倉底部縫隙流出，回到水渣池中，實現渣水分離。

2 斗式提升機的結構、提升原理及特點

2.1 撈渣斗式提升機結構、提升原理

撈渣專用的斗式提升機由底部殼體、進料口、配重、料斗、傳動機構、鏈輪（橡膠運輸帶）、頭部架體、傳動裝置、傳動鏈輪（滾筒）、頭部罩體、卸料溜槽、中部殼體等部分組成，見圖1。在撈渣作業中應用的斗式提升機對底部進行了改造，取消了底部殼體和進料口，便于水渣流入撈渣區域。

圖1 斗式提升機結構簡圖

我廠使用的斗式提升機分為兩種，分別為帶傳動斗式提升機與鏈傳動斗式提升機。帶傳動斗式提升機采用耐熱橡膠輸送帶，裝在上面的頭部滾筒和下面的尾部滾筒上。鏈傳動斗式提升機裝有兩條平行的傳動鏈，上面有一對頭部鏈輪，下面是一對尾部鏈輪[2]，頭、尾部鏈輪直徑相同。撈渣專用斗式提升機一般都裝有中部殼體，以防止提升帶水物料時物料亂灑。

2.2 斗式提升機的特點

2.2.1 帶傳動斗式提升機特點

帶傳動斗式提升機具有重量輕、占地面積小、運行成本低、運行速度快等特點，可以利用離心力將物料拋出，適用于比重低、溫度不高的粒狀帶水物料的運輸。

帶傳動斗式提升機的頭部傳動有電動滾筒和電機配套圓柱形減速器兩種形式，電動滾筒結構緊湊，運行穩定，但故障率高。圓柱形減速器運轉平穩，電機和減速機采用聯軸器連接，對電機和減速機都能起到保護作用。我廠使用的帶傳動斗式提升機尾部張緊裝置（頂桿）采用T 型絲杠螺母結構調整滾筒架上下滑動，實現運輸帶的張緊和平衡，既能保持穩定的張緊力，又能在運輸帶磨損及受熱伸長的時候調整絲杠來避免皮帶打滑，滾筒架的兩端各設計一對調整絲杠，同時調整滾筒兩面兩對絲杠來保證尾部滾筒兩邊的平衡，確保皮帶在滾筒中間運行，不出現跑偏現象。帶傳動斗式提升機尾部軸承座采用骨架油封和氈圈密封的組合密封方式（見圖2），以保證軸承座在水中的密封性。

圖2 帶傳動斗式提升機軸承座密封方式

2.2.2 鏈斗提升機特點

鏈斗提升機輸送量大、運行平穩、適應性強、安裝維修方便、壽命長，輸送溫度可達250℃。鏈斗提升機采用鑄造式一體鏈輪，輪體和輪緣一體鑄造加工而成。鏈輪磨損量小，使用壽命長，延長了更換周期，降低了備件成本及維修費用。牽引構件材料采用16Mn，經熱處理后，具有抗拉強度高、耐磨性好、使用壽命長等特點。

我廠使用的鏈斗提升機的頭部傳動采用圓柱形減速器（配逆止裝置），逆止器使設備在停機時不會出現反轉現象。鏈斗提升機下部采用分離式配重張緊裝置，調整兩邊配重塊的數量實現自動張緊，在鏈條伸長的時候能夠自動調節，避免出現鏈條脫齒的現象，同時料斗遇到大塊物料時有一定的彈性，能夠有效地保護斗子、鏈條等部件。兩邊的配重塊重量、數量的多少根據底輪兩邊是否平衡和保證提升機的提升鏈條是否張緊而確定[3]。鏈傳動斗式提升機尾部軸承座采用迷宮密封和骨架油封加盤根密封的組合密封方式（見圖3），以保證軸承座在水中的密封性。

圖3 鏈傳動斗式提升機軸承座密封方式

3 斗式提升機在撈渣作業中的常見故障及分析

3.1 帶傳動斗式提升機常見故障

（1）料斗帶跑偏。主要是橡膠運輸帶粘接或用皮帶卡子連接后，運輸帶邊緣線不在同一直線上。待料運行時運輸帶一邊緊一邊松，使運輸帶向張緊的一側移動，產生跑偏現象[4]。此時應停機，修正接頭使運輸帶邊緣線在同一直線上并接好，同時在尾部架體加裝兩組擋輪限制運輸帶跑偏。

（2）運輸帶打滑。①帶斗提升機利用運輸帶與頭部滾筒間的摩擦力來帶動斗子提升，張緊力不夠導致運輸帶打滑。此時應停機，調節尾部張緊裝置以拉緊運輸帶。②提升機超載或底部卡料時，阻力增大，導致料斗帶打滑。此時應調整放渣量和沖渣水量。若調整放渣量和沖渣水量后仍不能改善打滑現象，可能是底部水渣沉積太多或料斗被大塊料卡住，應停機檢查，排除故障。③頭部滾筒和運輸帶接觸面過于光滑，導致運輸帶打滑。處理方法：在傳動滾筒外表面包一層膠，以增大摩擦力。④尾部滾筒軸承長期在高溫、水下運行，密封破壞進水，運行阻力增大，引起運輸帶打滑。這時可拆洗加油或更換軸承，并檢查軸承座動密封的可靠性。

（3）運行效率下降。提升機回料指物料在出料口位置沒有完全甩到出料溜槽，有部分水渣沿返回斗回到提升機尾部[5]。造成回料多的原因有以下幾點：①運輸帶運行速度過慢。斗式提升機提升不同的物料時，料斗運行的速度是不同的，速度過小，物料甩不出去。這時應根據提升的物料比重和固液比，適當增加料斗的速度，避免回料。②料斗的選型問題。對我廠提升的水渣物料，應選用淺斗（斗口與后壁一般成45°角）。③機頭出口的接料板安裝位置不合適，接料板距卸料位置太遠，物料無法全部從出口流出，部分物料會順著殼體回料。

（4）料斗脫落。①前床放渣量大，水淬時形成塊狀渣，或者沖渣水量太小，物料固液比過高，造成物料在機座內堆積，導致運輸帶運行阻力增大，料斗運行不暢，產生料斗脫落、變形。此時應立即停機，排除機座內的積存物料并更換新料斗[5]。②大塊物料、磚頭或吹氧管進入掏料區，使料斗受到過大沖擊，造成料斗脫落或運輸帶撕裂。③斗子與運輸帶連接的皮帶螺絲松動或掉落。應定期檢查料斗與運輸帶連接是否牢固，發現螺栓松動、脫落和料斗歪斜、破損等現象時，應及時檢修或更換[5]。

3.2 鏈傳動斗式提升機常見故障

（1）鏈條脫軌、斷裂。產生原因：①兩邊鏈條磨損不均，節距、總長不相等，運行時會造成鏈條脫軌，應停機檢查鏈條磨損或更換鏈條。當鏈環、鏈鉤截面磨去1/3 時，應及時更換。②張緊輪兩側張緊不一致，或兩側配重有偏差，應及時調整。

（2）下鏈輪軸承過快損壞，軸頸磨損。產生原因：①密封失效。斗式提升機在撈渣作業時尾部鏈輪及軸承座斗浸沒在水渣中，因此對軸承座密封的要求高，要定期檢查軸承座的密封情況，并定期更換軸承座密封盤根，定期對軸承清洗、加潤滑脂。②下部物料堵塞，渣子對軸磨損較大。改變鏈輪的轉速，防止下部物料堆積過多，磨損尾軸和破壞尾部密封結構。

（3）運轉時異響。產生原因：①基座底板與鏈斗相碰，應調整鏈條的松緊，使鏈條張緊。②鏈斗連接螺絲松動，應經常緊固檢查鏈斗螺絲。

4 小結

我廠撈渣作業時用的帶傳動斗式提升機的優點是運行成本低，缺點是沖渣水量小，容易燒壞皮帶；提升量小，操作不當容易引起料斗脫落、皮帶撕裂等故障；頭尾部滾筒磨損大，尾部密封容易損壞，更換滾筒及軸承較頻繁，且皮帶容易跑偏。它適用于沖渣量小、冷卻效果好的環境。鏈斗提升機的優點是提升量大，使用壽命長，承受溫度高，鏈輪有卡槽，不易脫鏈、打滑，鏈條和鏈輪磨損時更換方便，缺點是運行成本高，對材質的要求高，尾部密封及鏈輪軸容易磨損，備件成本高，適用于沖渣量大，水溫高的環境。