摘 要：焦炭下料斗在生产过程中受到物料剧烈的冲击与磨损，如何解决下料斗的损坏问题，是保证生产的一个重要前提。本文提出了一种制作、安装、操作简便的焦炭下料斗缓冲装置。很好的解决了下料斗易损坏的难题。
关键词：下料斗 冲击 缓冲装置
焦炭主要用于高炉炼铁和用于铜、铅、锌、钛、锑、汞等有色金属的鼓风炉冶炼，起还原剂、发热剂和料柱骨架作用。炼铁高炉采用焦炭代替木炭，为现代高炉的大型化奠定了基础，是冶金史上的一个重大里程碑。而下料斗是焦炭运输过程中的一重要设备，下料斗的完好性是生产过程的重要保证。但由于焦炭下料斗在生产过程中受到物料剧烈的冲击与磨损，如何解决下料斗的损坏问题，以及减少成本是一项很重要的课题，是保证生产的一个重要前提。本文提出了一种制作、安装、操作简便的焦炭下料斗缓冲装置，很好的解决了下料斗易损坏的难题。
2 焦炭下料斗损坏的方式及常见策略
目前国内的溜槽、贮仓、料斗等装置大多使用金属材料如高锰钢、钢轨和钢板等金属焊接的组合衬里。
2.1 耐磨性衬板的使用
承钢公司焦化厂的焦炭下料斗，为了保护下料斗在料斗内部镶嵌铸石板或瓷片等耐磨衬板。但在使用中衬板受到焦炭的强烈冲击、磨损、冲刷、腐蚀破坏，很容易被冲击碎、磨穿，因此衬板的使用寿命较短。衬板在修复更换过程中，由于衬板较重，检修人员需要进入到料斗内部进行作业，检修过程中存在较大的安全隐患。并且料斗内部残留粉尘过多，对检修人员身体容易造成很大的危害。
由于生产的节奏越来越快，在生产过程中，很难发现衬板的损坏。在衬板被冲击掉或磨损以后继续使用，就会对料斗进行磨损。在日常使用中，往往直到料斗发生磨损才能发现。并且由于生产节奏的加快，很难协调时间进行料斗的整体检修。只能对磨损或冲击严重的地方进行处理、更换，导致料斗越补越厚，不能根本解决问题。
2.2 “积料板”的使用
在大部分焦炭料斗上内部焊呈倒三角形状的“积料板”，利用“积料板”内存物料与物料磨损，从而延长料斗的使用寿命。但同耐磨衬板一样，仍然存在着受到焦炭的强烈冲击、磨损、冲刷、腐蚀破坏。也很容易被冲击掉、磨穿。在检修过程中，依旧存在着安全隐患等危害。
3 缓冲装置的研究
3.1 缓冲装置的工作原理
橡胶与钢在磨损的种类方面有许多相同之处， 但一个基本差异就是橡胶的高弹性与缓冲效果，它减缓了下落物料对橡胶表面的压力， 这种效果也是构成橡胶与钢在正常磨损类型方面的差异。该装置就要最大限度地利用橡胶弹性的优点， 以减少冲击力与剪切力。从而起到吸震、隔震的功效。在下料斗中，对物料冲击密集的区域这里称之为“落料点”。缓冲装置采用橡胶皮带制作，将缓冲装置固定安装至“落料点”处。物料下落后先对皮带进行冲击、磨损，皮带能对物料产生一定的缓冲作用，从而降低了对料斗或衬板的磨损，对料斗和衬板等起到了保护的作用。
3.2基本结构
而该装置的检修更换，可以在检修前提前制作好专用的夹具，如图所示。在检修过程中只需要在料斗外部将新夹具与料斗通过孔A、B进行固定即可。更换时间只需要几分钟至十几分钟。不需要长时间的停产甚至不需要停产。保证了检修时间与生产的连续性。
1、连接螺栓 2、上部夹板 3、皮带 4、下部夹板
该缓冲装置采用皮带制作(3)，通过连接螺栓固定在上下部夹板中。图2所示为该装置的剖面图。其中孔A和孔B为与料斗固定用的螺栓孔，为防止料斗内物料或粉尘从连接缝隙处漏出，可以再缓冲装置与料斗间安装“胶皮垫”或“毛毡”等密封材料。
3.3 参数的计算
3.3.1 皮带的长度
皮带的长度可根据夹板的宽度和料斗的宽度适当的选取。主要以不影响物料的下料为原则。
3.3.2 夹板的角度
皮带的耐磨效果依赖于冲击角度， 如果焦炭垂直冲击皮带表面， 冲击力被皮带吸收并且由于皮带的弹性将很快回复到原来的形状， 因此当发生非永久变形时，皮带将受到较少的磨损或不磨损。焦炭与皮带之间的磨损主要是由撕裂力造成的，磨损的程度取决于冲击角度的大小。对皮带里 的冲击角度90°是最理想的，因此设计衬板的冲击角度应尽可能大，以避免严重的磨损。有试验表明，如图 3所示，以30°的冲击磨损是冲击力垂直衬板表面的40倍。
图3 冲击角度对皮带磨损的影响
因此，假设下料斗与水平夹角为α，皮带的上倾角为β。经计算，该缓冲装置的上部夹板的夹角θ≈α-β 但在β值过小或者等于0的情况下，容易引起下料不畅。
此时缓冲装置的上部夹板的夹角θ=α-γ
其中γ值建议选取15°—30°
3.3 缓冲装置的优点及缺点
综上所述，该缓冲装置的主要优点有1、延长了料斗的使用寿命2、大大的节约了检修时间，由原来的数小时降低到现在的几分钟甚至不需要停产检修。为生产提供了有力的保障，很好的适应了现代生产的快速步伐。3、改善了工人的作业环境，降低了工人的劳动强度。由原来的需要进内料斗内部检修改为了在料斗外部进行检修。由原来的更换质量较重的钢板或衬板改为了质量较轻的缓冲装置。4、可以利用废旧的皮带制作成缓冲装置，实现了废物再利用，废旧物品创造了价值。
但对于颗粒较小的物料，由于物料较密集与缓冲装置的皮带摩擦力较大。易导致下料不畅，因此该装置不太适用于此类料斗。
4 结语
该缓冲装置有效的解决了焦炭下料斗的损坏，延长了焦炭下料斗的使用寿命。同时对同等的运送较大颗粒物料的下料斗有一定的参考价值。
参考文献：
[1] 韩春艳.徐万鑫. 缓冲滚筒在斗轮堆取料机物料转运系统中的应用[M]. 《起重运输机械》，2012，(7) 。
[2] 陈海辉.王阳冬.溜槽、贮仓、料斗用耐磨橡胶衬里的设计与应用[M].冶金矿山设计与建设，2001，33、38。
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