1、現狀分析
     皮帶輸送機以其較高的性價比在工礦企業得到 了廣泛的應用，是傳輸物料的主要設備之一。萊鋼煉 鐵廠1 880 m³高爐主要采用皮帶輸送機為高爐供 料，該系統共有皮帶機28條，全長超過4 300 m,主 要包括4條槽上供料皮帶(G1~G4:寬lm,長1 100 m);4條槽下皮帶(K1、K2:寬1.6 m,長410 m);2條 高爐主皮帶(寬1 m,長1 000 m);5條輸煤皮帶(寬1 m,長520 m)等。這些大型皮帶機系統內外工序交 錯，外部工序對應著燒結、球團、焦炭、雜礦、落地焦、 翻車機等系統;內部工序有下料漏斗32個,振動篩 35臺，給料機34臺,稱量斗34個，閘門34個等多 套環節和設備，其內部還鑲有大量的各種形狀的普 通堆焊耐磨襯板幾千塊。由于區域廣，環節復雜，管 理難度大，經常產生金屬等異物進入皮帶機系統，再 加上施工下腳料、廢棄物等的影響，投產以來，曾多 次發生鋼板、襯板、角鋼、石塊、木棍等混人燒結礦、球團礦或焦炭中,造成皮帶劃傷或撕裂，甚至進人高 爐料罐，阻塞下料口，造成高爐休風,嚴重影響高爐 正常生產。因此，對皮帶系統進行安全防護具有十分 重要的意義。
2、原有皮帶防護技術存在的弊端
    萊鋼煉鐵廠原采用的皮帶防護技術是在皮帶輸 送機的頭部和中部加裝單一形式的普通除鐵器，其 工作原理是利用除鐵器內部的勵磁系統產生磁場， 當輸送機上散狀物料通過除鐵器下方時，混雜在物 料中的鐵磁性雜物，在磁場力作用下被吸出，由運行 的卸鐵皮帶連續拋出。當物料脫離磁場范圍外，鐵磁 性雜物在重力作用下掉人集鐵箱中，達到自動清除 的目的。這種除鐵器對于清除混雜在散狀非磁性物 料中的鐵磁性物品效果較為理想，但對冶金系統而 言,尤其是髙爐上使用的皮帶機，其功能主要是為髙 爐輸送燒結礦、球團礦等原料，其含鐵量在60%左 右。單一形式的普通除鐵器在實際使用時存在以下 問題：
1) 當料流大或遇到大塊料時，往往連同原料一 同吸起，間隙越小，吸得越多，但間隙過大，吸鐵效果。
表2 2006年11月改造前后過濾效果對比NTO也差。
2) 因為當金屬等異物被埋在料下時，因吸力過 小無法吸出。
3) 當金屬物比重過大時，吸力不夠，無法及時吸出。
4) 除鐵器常年運行耗電量大，不利于節能降耗。
3、技術改造
3.1金屬探測器和強磁除鐵器配合使用
     為了解決這些問題，在多方研究與論證的基礎 上，采用金屬探測器與強磁除鐵器配合使用的方法。 工作原理是：在每條皮帶機上相隔一定的距離安裝 1臺強磁除鐵器和1套金屬探測器（探測器安裝在 來料方向）,除鐵器平時不工作,只處于熱備用狀態， 當料中金屬物超標（比例可調)時，探測器發出控制 指令和聲光信號，控制除鐵器自動通電工作，延時一 段時間(可根據距離與帶速進行調整)待金屬物通過 強磁除鐵器時將其與物料一起吸附淸除（除鐵器通 電數秒后吸力達到最大,維持一定時間，隨后吸力減 小,當超標的金屬物過后，系統自動恢復常態，等待 下一次動作)。同時值班人員根據報警信號迅速到達 現場進行檢査處理。
     另外，從電能的消耗來看,以規格1.6 m的除鐵 器為例:功率消耗為15 kW，全年按照363 d計算(扣 除高爐每3個月檢修1次，每次停機12 h,共計48 h),年耗電13.07萬kW-h,毎度電按照0.60元計算， 折合人民幣約8萬元。由此可見，配用金屬探測器可 解決上述問題，且經濟合理。因此在G1-G4、槽下 K1、K2皮帶上各安裝1套強磁除鐵器和金屬探測 儀；而輸煤皮帶機運送原煤，各安裝1臺普通除鐵 器;因主皮帶現場位置所限無法安裝除鐵器，但作為 上道工序的K1、K2皮帶上的除鐵器對其也能起到 很好的作用。
3.2安裝保護開關
    在各條皮帶機上安裝防撕裂開關、拉繩開關、跑 偏開關等對皮帶機進行相應保護。
3.3對各下料口進行改造
1)  原振篩下料口處格柵空隙具有攔隔大尺寸異 物的作用，對保證高爐正常生產有重要作用,但是對 中小尺寸的異物攔截能力差。為此，將格柵進行密集 處理,要求空隙間隔尺寸名3〇〇 mm X 300 mm(過小 則不利于下料)，可避免中大尺寸襯板等異物卡阻皮 帶下料口或進入爐內卡阻上料閘、下料閘等部位。
2) 格柵原采用螺紋鋼直接焊接在振篩下料口 處，與振篩連為一體。由于振動容易產生焊縫開裂,導致格柵頻繁脫落在皮帶機上，維修工作量較大。將 原結構改為抽屜式,使其與振篩本體分離。新格柵在 維修間制作完成，現場更換只需抽出已磨損的舊格 柵,插人安裝新格柵即可，避免了格柵脫落，有利于 日常維護和檢査。
3)   將下料口角度由原來的垂直向下改為傾斜下 料,減小了料流的沖擊。
3.4對襯板進行改造
     采用耐磨性能與性價比更好的襯板，以降低生 產成本，降低操作人員的勞動強度。經過對比并試 驗,采用超耐磨氧化鋁陶瓷襯板。如槽上機尾管帶焦 三通分料器下料部位、振篩下料口部位及稱料料斗 部位均貼陶瓷襯板。同時，要求所有耐磨襯板最長邊 尺寸彡400mm,以避免襯板脫落后，隨皮帶進入爐 內,卡堵上、下料閘等部位,影響高爐正常生產。
4改造效果
    系統改造后,可有效地清除物料中的雜物，防止 皮帶輸送機縱向劃傷、撕裂，確保了高爐供料系統設 備的穩定順行，取得了較好的收益。
    每套強磁除鐵器和金屬探測器費用為7萬元， 9臺共投資63萬元。原耐磨氧化招陶瓷襯板單價為 4 500元/ m²,改造襯板面積為398 m²,投資費用為 179.1萬元。改造總投資為242.1萬元。系統改造后，事故率大幅降低。
1) 減少皮帶撕裂、損傷的直接損失。
2) 減少皮帶故障對髙爐生產的影響。特別是上 料主皮帶若發生撕裂故障，由于其材質為鋼絲皮帶， 更換十分困難，硫化技術要求高，至少需要幾天的時 間，將迫使高爐長時間休風，造成巨大經濟損失。
3) 防止金屬異物進人料罐對髙爐生產的影響。 輸送系統在投運半年多的時間里共發現較大金屬異 物超過17次，其中有5次因金屬異物直接進人爐 頂，造成料罐不下料，迫使髙爐休風5次，共88.62 h,直接影響產量20 0001,經濟效益400萬元。
4)節電效果。一般吸鐵裝置都是連續通電運行 的,而系統改造后僅在發現異物時才短時通電工作。1 臺功率為15 kW,9臺除鐵器年節電效益為72萬元。
5) 襯板改造產生的效益。普通堆焊耐磨襯板單 價為2900元/m²,使用壽命4個月；氧化鋁陶瓷耐 磨襯板單價為4 500元/m²,使用壽命15個月。效益 計算以1 a為單位，則成本效益約為203萬元。
因此。