CN104249932A - 防止高温落料烫伤运输胶带的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止高温落料烫伤运输胶带的方法，在上工序高温物料（1）排出口至下工序受料运输胶带机（4）的受料漏斗（2）之间安装温度检测装置（11），受料漏斗后部（12）和受料漏斗前部（14）、运输胶带（9）上方分别安装冷却水喷头组（13）、（15），每排冷却水喷头组单独连接一根冷却水支管(16)，每路冷却水支管上安装有一个电磁阀（18）和一个截止阀（19）；当上工序排料散发的热量被温度检测装置感知，温度检测装置将检测到的温度信号送到控制器的信号输入电路（21），微处理器（22）经比较运算后输出喷水控制信号到信号输出电路（24），控制各排支管喷头组电磁阀的开闭。

Description

防止高温落料烫伤运输胶带的方法

技术领域

本发明涉及冶金烧结、炼焦等领域中高温物料落于运输胶带的胶带输送系统，特别是在烧结环冷机出口和干熄炉排焦口的受料运输胶带时常有高温物料落于运输胶带造成运输胶带烫伤损坏的场合，属于冶金散状物料生产运输技术领域。

背景技术

为了防止运输的物料烫伤损坏运输胶带，正常生产条件下上游工序高温物料在卸落于下游运输胶带前都经过充分的冷却，同时下游受料运输胶带都会采用耐高温胶带。如：在冶金烧结系统，高温的烧结矿会经过环冷机进行冷却后，再卸落于下游运输胶带进入下一工序；在干熄炉熄焦场合，高温焦碳会经过干熄炉内的循环氮气进行冷却后，再卸落于下游运输胶带进入下一工序。而当烧结生产系统或干熄炉内部系统出现异常时，会有一些没有完全冷却的高温物料排出，有时甚至会有高温红料排出，即使是下游受料运输胶带采用了耐高温胶带，也时常会被排出的高温物料烫伤损坏，严重缩短胶带输送机的胶带使用寿命。下游受料运输胶带被高温物料烫伤损坏后，需要生产系统停产后更换，企业经济损失严重。现有的处理方法是，当生产操作人员发现上游系统有高温物料卸落于下游运输胶带上时，立即到受料处的胶带输送机上人工对高温物料进行喷水冲淋，使运输的高温物料进行降温，以保护胶带输送机的胶带不被烫坏。如中国专利201120412440.X，公开了一种运输高温固体的胶带的降温装置及其胶带运输装置。

现有技术在高温物料1卸落胶带运输机4运输胶带9上时，防止运输胶带被物料烫伤损坏的降温装置如图1所示，其采用在受料漏斗2出料口的胶带运输机4运输胶带9上对高温物料1通过操作者8人工开启经冷却水管6的手动阀门7进行喷水冲淋，使运输的高温物料1进行降温，降温后的高温物料1成为成品物料3后经胶带运输机4运输胶带送走。该技术的缺陷是：1、采用人工对上游系统有无高温物料排出情况进行判断，判断的准确性和及时性差；2、由于人工进行判断的准确性和及时性差，在发现运输胶带上有高温物料时，再到现场进行喷水处理，这种方式往往使排出的高温物料不能够及时得到降温处理，已经造成运输胶带的烫伤和损坏；3、现有技术采用在运输物料表面进行喷水冲淋降温的方式，冲淋水接触物料表层时即被高温物料汽化后蒸发，难以到达料层底部高温物料与运输胶带接触的部位，不能有效的防止运输胶带被烫伤损坏；4、现有技术采用在运输物料表面进行喷水冲淋降温的方式，使成品物料的含水量过多，造成成品物料的质量下降；5、现有技术难以准确控制冲淋喷水的水量，往往由于冲水过多，造成大量的水汽蒸发和污水流淌，污染环境；6、现有技术采用人工监视及冲水操作，工作人员的精神压力大，冲淋高温物料时产生大量水蒸气，工作环境差、劳动强度高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止高温落料烫伤运输胶带的方法，该方法能使上工序排料温度过高时自动对运输胶带表面进行及时降温，冷却水量控制合理；并在降低操作人员的劳动强度的同时，能避免人工喷淋降温所造成的物料含水量过高，影响成品物料质量。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种防止高温落料烫伤运输胶带的方法，在上工序高温物料排出口至下工序受料运输胶带机的受料漏斗之间安装温度检测装置，在受料运输胶带机的受料漏斗后部、运输胶带上方安装数排前后排列的冷却水喷头组，以及在受料漏斗前部、运输胶带上方安装数排前后排列的冷却水喷头组，所述受料漏斗的后部和前部是以运输胶带机运行方向由后部向前部运行划定的，每排冷却水喷头组单独连接一根冷却水支管，每路冷却水支管上单独安装有一个电磁阀和一个截止阀；

所述温度检测装置检测到排出物料的空间温度并输出温度信号到控制器的信号输入电路，控制器包括微处理器、数据存储器、信号输入电路、信号输出电路、参数设置和显示的人机接口，信号输出电路连接到安装在各排冷却水支管上电磁阀的控制端，使各电磁阀根据信号输出电路输出的控制信号进行动作；

当上工序排料散发的热量被温度检测装置感知，温度检测装置将检测到的温度信号送到控制器的信号输入电路，微处理器将接受到的温度信号与存储于微处理器内的温度控制参数进行比较运算，根据运算结果输出喷水控制信号到信号输出电路，控制各排支管喷头组电磁阀的开闭。

所述受料漏斗前部的每排冷却水喷头组对准胶带上表面凹槽形的两侧面。

所述温度检测装置检测到温度到达需要喷水的温度时，随着检测到的温度从低到高，微处理器控制打开喷头组冷却水支管电磁阀的顺序是：

1）首先打开运输胶带机受料漏斗后部的第一排喷头组；

2）打开受料漏斗前部的第一排喷头组；

3）打开运输胶带机受料漏斗后部的第二排喷头组；

4）打开受料漏斗前部的第二排喷头组；

5）打开运输胶带机受料漏斗后部的第三排喷头组；

6）打开受料漏斗前部的第三排喷头组；

7）直到运输胶带机受料漏斗后部的喷头组全部打开后，再逐个打开受料漏斗前部余下没有打开的喷头组，最后受料漏斗前部的喷头组也全部打开，此时运输胶带上的喷水量达到最大。

所述运输胶带机受料漏斗后部的第一排喷头组、第二排喷头组、第三排喷头组为沿受料漏斗后部向受料漏斗方向反向排列；受料漏斗前部的第一排喷头组、第二排喷头组、第三排喷头组为沿受料漏斗向受料漏斗前部方向反向排列。

本发明根据检测得到的上工序排料温度信号，经控制器运算后控制打开或关闭喷水组电磁阀，从而达到根据上工序的排出物料温度控制运输胶带表面喷水量目的。采用在受料漏斗前后布置喷头组位置，使喷头组喷出的冷却水即可以防止运输胶带被高温物料烫伤和损坏，又可以有效防止喷出大量的水使运输物料含水量过高，造成物料的品质降低。根据上工序的排料温度合适控制胶带表面喷水量，使底层物料形成温度较低的隔热层，有效隔绝上层物料的温度传递，既能使喷出的水充分蒸发，又不致造成过量的水和蒸汽污染环境。

本发明使上工序排料温度过高时自动对运输胶带表面进行及时降温，冷却水量控制合理，低耗、节能、环保，能有效防止运输胶带被烫伤损坏；并在降低操作人员的劳动强度的同时，避免人工喷淋降温所造成的物料含水量过高，从而影响成品物料质量。本发明可以替代原有人工监视及人工喷淋冷却超温物料的方法，在冶金等行业中的物料运输系统可应用本发明的技术。

附图说明

图1为现有防止高温落料烫伤运输胶带装置的结构示意图；

图2为本发明防止高温落料烫伤运输胶带方法的结构示意图；

图3为本发明的控制器及控制关系结构示意图；

图4为本发明的控制处理流程示意图；

图5为本发明的一个具体实施例；

    图6为本发明受料漏斗前部两侧喷头组结构示意图。

图中：1高温物料，2受料漏斗，3成品物料，4运输胶带机，5物料运送方向，6冷却水管，7手动阀门，8人工操作者，9运输胶带（胶带）；

11温度检测装置，12漏斗后部，13漏斗后部冷却水喷头组，14漏斗前部，15漏斗前部冷却水喷头组，16冷却水支管，17冷却水总管，18电磁阀，19截止阀；131受料漏斗后部第一排喷头组，132受料漏斗后部第二排喷头组，133受料漏斗后部第三排喷头组；151受料漏斗前部第一排喷头组，152受料漏斗前部第二排喷头组，153受料漏斗前部第三排喷头组；21信号输入电路，22微处理器，23数据存储器，24信号输出电路，25人机接口；31胶带左侧喷头，32胶带右侧喷头，33平托辊，34两侧槽形托辊，35运输胶带机支架；

135（受料漏斗后部）第1组冷却水喷头组，136（受料漏斗后部）第3组冷却水喷头组，155（受料漏斗前部）第2冷却水喷头组，156（受料漏斗前部）第4冷却水喷头组，157（受料漏斗前部）第5冷却水喷头组。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图2，一种防止高温落料烫伤运输胶带的方法，在上工序高温物料1排出口至下工序受料运输胶带机4的受料漏斗2之间安装温度检测装置11，在受料运输胶带机4的受料漏斗后部12、运输胶带9上方安装数排前后排列的冷却水喷头组13，以及在受料漏斗前部14、运输胶带9上方安装数排前后排列的冷却水喷头组15，所述受料漏斗后部12和前部14是以运输胶带机4运行方向由后部向前部运行划定的，每排冷却水喷头组单独连接一根冷却水支管16，每路冷却水支管16上单独安装有一个电磁阀18和一个手动截止阀19，每路冷却水支管16连接到冷却水总管17。

所述受料漏斗前部14、运输胶带9上方安装数排前后排列的冷却水喷头组15，每排冷却水喷头组15对准胶带上表面凹槽形的两侧面，喷头组15包括胶带左侧喷头31和胶带右侧喷头32。胶带9是由胶带底部的平托辊33和两侧槽形托辊34托住，使胶带9表面形成槽形能够输送散状物料，平托辊33和两侧槽形托辊34安装于运输胶带机支架35上，参见图6。

参见图3，所述温度检测装置11检测到排出物料1的空间温度并输出温度信号到控制器的信号输入电路21，控制器包括微处理器22、数据存储器23、信号输入电路21、信号输出电路24、参数设置和显示的人机接口25，信号输出电路24连接到安装在各排冷却水支管16上电磁阀18的控制端，使各电磁阀18根据信号输出电路24输出的控制信号进行动作。

当上工序排出的高温物料1散发的热量被温度检测装置11感知，温度检测装置11将检测到的温度信号送到控制器的信号输入电路21，微处理器22将接受到的温度信号与存储于微处理器22内的温度控制参数进行比较运算，根据运算结果输出喷水控制信号到信号输出电路24，控制各排支管喷头组电磁阀18的开闭，从而控制需要哪些排支管喷头组电磁阀18打开喷水，哪些排支管喷头组电磁阀18关闭不进行喷水。温度检测装置11检测到的温度越高，打开的各排支管喷头组电磁阀18数量越多，喷水量也就越大，直到全部排的支管喷头组电磁阀18都打开，此时喷水量最大。温度检测装置11检测到的温度越低，打开的各排支管喷头组电磁阀18数量越少，喷水量也就越小，直到全部排的支管喷头组电磁阀18都关闭，此时停止喷水，参见图4。

所述温度检测装置11检测到温度到达需要喷水的温度时，随着检测到的温度从低到高，微处理器22控制打开喷头组冷却水支管电磁阀18的顺序是：

1）首先打开运输胶带机受料漏斗后部12的第一排喷头组131；

2）打开受料漏斗前部14胶带两侧面的第一排喷头组151；

3）打开运输胶带机受料漏斗后部12的第二排喷头组132；

4）打开受料漏斗前部14胶带两侧面的第二排喷头组152；

5）打开运输胶带机受料漏斗后部12的第三排喷头组133；

6）打开受料漏斗前部14胶带两侧面的第三排喷头组153；

7）直到运输胶带机受料漏斗后部的喷头组13全部打开后，再逐个打开受料漏斗前部14胶带两侧面余下没有打开的喷头组15，最后受料漏斗前部胶带两侧面的喷头组15也全部打开，此时运输胶带9上的喷水量达到最大。

所述运输胶带机受料漏斗后部第一排喷头组131、第二排喷头组132、第三排喷头组133为沿受料漏斗后部12向受料漏斗2方向反向排列；受料漏斗前部胶带两侧面的第一排喷头组151、第二排喷头组152、第三排喷头组153为沿受料漏斗向受料漏斗前部方向反向排列。

在温度检测装置11检测到物料温度超过运输胶带9正常使用额定温度时，需要对胶带9表面进行喷水，首先是利用运输胶带机4受料漏斗后部喷水组13对运行中尚未到达受料漏斗2装料的空胶带9进行表面喷水，表面带水的空胶带9运行到受料漏斗2装料时，高温物料1落于表面带水的胶带9工作面上，当高温物料1接触带水胶带9工作面时，胶带9表面的水被物料1高温汽化，水在汽化的过程中带走大量的热量，使接触胶带9表面的物料瞬间冷却，由于热量随着水的蒸汽向上，此时接触胶带9表面已冷却的物料形成了一个隔热层，阻止了上部高温物料1的温度向胶带9表面传递，有效防止了运输胶带9被超温物料（即高温物料1）烫伤损坏。在物料温度较高时，胶带9表面带有的水会很快被汽化，冷却形成的隔热层厚度有限，随着时间的推移上层高温物料1的温度会逐渐向胶带9表面传递，这时就需要利用受料漏斗前部14胶带两侧面的喷水组15对胶带9表面进行补水，由于两侧槽形托辊的作用使胶带9表面形成槽形，由于槽形的作用在胶带9两侧面是没有物料的，在胶带9两侧表面进行喷水，喷出的水很容易顺着胶带槽形表面流入胶带9表面与底层物料之间，随着底层水的汽化迅速带走底层物料热量，使底层物料形成的隔热层增厚，起到有效防止运输胶带9被超温物料1烫伤损坏的效果。

控制器中的信号输入电路21除了可以接受温度检测装置11送来的信号和系统送来的运行信号，还可以接受其它所需要的控制信号，如远程人工操作控制信号等。信号输出电路除了可以输出电磁阀控制信号，控制不喷水与喷水、以及喷水时的水量大小，还可以输出报警信号和远传控制室的各种所需信号。

实施例

参见图5，在上工序物料排出口至下工序受料运输胶带机受料漏斗2，在受料漏斗2上部罩盖上安装一个（或数个）温度检测装置11，在受料运输胶带机受料漏斗后部12、运输胶带9上方安装有二组冷却水喷头组13，分别为第1组冷却水喷头组135和第3组冷却水喷头组136，第1组冷却水喷头组135和第3组冷却水喷头组136为沿受料漏斗后部12向受料漏斗2方向反向排列，即第1组冷却水喷头组135比第3组冷却水喷头组136更靠近受料漏斗2。在运输胶带机受料漏斗前部14，即受料漏斗2出料口前方，运输胶带9的两侧每边各安装有三个冷却水喷头组15，运输胶带9两边对称位置的两个冷却水喷头为一组，分别为第2、4、5冷却水喷头组155、156、157，第2、4、5冷却水喷头组156、157为沿受料漏斗2向受料漏斗前部14方向反向排列，即第2冷却水喷头组155离受料漏斗2最远，第4冷却水喷头组156离受料漏斗2次之，第5冷却水喷头组157离受料漏斗2最近。每冷却水喷头组连接一根冷却水支管16，每根冷却水支管16上都单独安装有一个电磁阀18和一个手动截止阀19后连接到冷却水总管17，手动截止阀19可以调节水量，控制该冷却水支管16上的电磁阀18开闭可以达到控制该冷却水喷头组喷水或不喷水。

参见图3，控制系统包括控制器，控制器包括微处理器22、数据存储器23、信号输入电路21、信号输出电路24、参数设置和显示的人机接口25，微处理器22与数据存储器23、信号输入电路21、信号输出电路24和人机接口25连接，微处理器22内存储有事先编制的控制程序，人机接口25可以置入控制参数和显示，微处理器22运算结果输出给信号输出电路24，信号输出电路24连接到安装在各组冷却水支管16上电磁阀18的控制线圈，使各电磁阀18根据信号输出电路24输出的控制信号进行动作。

当上工序排出的高温物料1散发的热量被安装在受料漏斗2上部的温度检测装置11检测到，温度检测装置11将检测到的温度信号送到信号输入电路21，微处理器22将接受到的温度信号与存储于微处理器22内的温度控制参数进行比较运算，根据运算结果输出喷水控制信号到信号输出电路24，控制各支管喷水电磁阀18的开闭。

本实施例中：温度差大于胶带正常使用温度，小于第1档控制温度时，第1组冷却水支管上电磁阀18打开，第1冷却水喷头组135进行喷水。温度差大于第1档，小于第2档控制温度时，第1组、第2组冷却水支管上电磁阀18同时打开，第1、第2冷却水喷头组135、155进行喷水。温度差大于第2档，小于第3档控制温度时，第1组、第2组、第3组冷却水支管上电磁阀18同时打开，第1、第2、第3冷却水喷头组135、155、136进行喷水。依此类推，直到全部组的冷却水支管上电磁阀18同时打开，全部的冷却水喷头组进行喷水。

本实施例具体控制计算如下：

根据测量和计算得到：上工序物料排出至下工序受料运输胶带机受料漏斗2，受料漏斗2上部位置空间温度场测量的温度与物料实际温度之间的差值比约为1：1.8；

高温运输胶带的最高允许温度为200℃；正常使用温度为<150℃；

运输胶带的运行速度为120米/每分钟；运输胶带的有效宽度为1米；

运输胶带表面降温所需要的基本水量M=H*W* V，

其中：M=降温所需要的水量（升）；H=运输胶带表面带水的厚度；W =运输胶带的有效宽度；V=运输胶带的运行速度；

根据以上的关系式计算出第一组喷水头的喷水量，在喷水头制作时控制喷水口的面积以及控制第一组喷水支管上的手动截止阀19阀门的开度，可以调节喷水头的出水量。

在微处理器22内部输入编制好相应的运算控制程序，在人机接口25触摸显示屏上输入“胶带正常使用温度”、“各档温度差的控制范围”、“测温温度与物料实际温度之间差值比”等参数。在本实施例中，各档温度差的控制范围为30℃，即第1档30℃，第2档60℃，第3档90℃，第4档120℃，第5档150℃。

运算控制过程：

在生产过程中，温度检测装置测得运送的物料温度场温度=75℃，微处理器计算物料温度：75*1.8=135℃；微处理器计算温度差135℃-150℃=-15℃，当前物料温度小于控制目标温度，于是微处理器输出信号控制所有电磁阀关闭，不进行喷水。

在生产过程中，温度检测装置测得运送的物料温度场温度=90℃，微处理器计算物料温度：90*1.8=162℃；微处理器计算温度差162℃-150℃=12℃，12℃<30℃，当前物料温度大于控制目标温度，小于第1档控制温度，于是微处理器输出信号控制第1组喷水支管电磁阀18打开，第1冷却水喷头组135对受料漏斗后部12胶带表面进行喷水。

在生产过程中，温度检测装置测得运送的物料温度场温度=125℃，微处理器计算物料温度：125*1.8=225℃；微处理器计算温度差225℃-150℃=75℃，75℃<90℃，当前物料温度大于控制目标温度，小于第3档控制温度，于是微处理器输出信号控制第1、2、3组喷水支管电磁阀18打开，第1、2、3冷却水喷头组135、155、136对受料漏斗后部12胶带表面及受料漏斗前部14胶带两侧同时进行喷水。

在生产过程中，温度检测装置测得运送的物料温度场温度=180℃，微处理器计算物料温度：180*1.8=324℃；微处理器计算温度差324℃-150℃=174℃，174℃>150℃，当前物料温度大于控制目标温度，并且大于最高档第5档控制温度，于是微处理器输出信号控制全部组喷水支管电磁阀18同时打开，全部冷却水喷头组135、155、136、156、157对受料漏斗后部12胶带表面及受料漏斗前部14胶带两侧同时进行喷水。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种防止高温落料烫伤运输胶带的方法，其特征是：

在上工序高温物料（1）排出口至下工序受料运输胶带机（4）的受料漏斗（2）之间安装温度检测装置（11），在受料运输胶带机（4）的受料漏斗后部（12）、运输胶带（9）上方安装数排前后排列的冷却水喷头组（13），以及在受料漏斗前部（14）、运输胶带（9）上方安装数排前后排列的冷却水喷头组（15），所述受料漏斗后部（12）和前部（14）是以运输胶带机运行方向（5）由后部向前部运行划定的，每排冷却水喷头组单独连接一根冷却水支管(16)，每路冷却水支管(16)上单独安装有一个电磁阀（18）和一个截止阀（19）；

所述温度检测装置（11）检测到排出物料的空间温度并输出温度信号到控制器的信号输入电路（21），控制器包括微处理器（22）、数据存储器（23）、信号输入电路（21）、信号输出电路（24）、参数设置和显示的人机接口（25），信号输出电路（24）连接到安装在各排冷却水支管上电磁阀（18）的控制端，使各电磁阀（18）根据信号输出电路（24）输出的控制信号进行动作；

当上工序排料散发的热量被温度检测装置（11）感知，温度检测装置（11）将检测到的温度信号送到控制器的信号输入电路（21），微处理器（22）将接受到的温度信号与存储于微处理器内的温度控制参数进行比较运算，根据运算结果输出喷水控制信号到信号输出电路（24），控制各排支管喷头组电磁阀（18）的开闭。

2.根据权利要求1所述的防止高温落料烫伤运输胶带的方法，其特征是：所述受料漏斗前部的每排冷却水喷头组（15）对准胶带（9）上表面凹槽形的两侧面。

3.根据权利要求1或2所述的防止高温落料烫伤运输胶带的方法，其特征是：所述温度检测装置（11）检测到温度到达需要喷水的温度时，随着检测到的温度从低到高，微处理器（22）控制打开喷头组冷却水支管电磁阀（18）的顺序是：

1）首先打开运输胶带机受料漏斗后部的第一排喷头组（131）；

2）打开受料漏斗前部的第一排喷头组（151）；

3）打开运输胶带机受料漏斗后部的第二排喷头组（132）；

4）打开受料漏斗前部的第二排喷头组（152）；

5）打开运输胶带机受料漏斗后部的第三排喷头组（133）；

6）打开受料漏斗前部的第三排喷头组（153）；

7）直到运输胶带机受料漏斗后部的喷头组（13）全部打开后，再逐个打开受料漏斗前部余下没有打开的喷头组，最后受料漏斗前部的喷头组（15）也全部打开，此时运输胶带上的喷水量达到最大。

4.根据权利要求3所述的防止高温落料烫伤运输胶带的方法，其特征是：所述运输胶带机受料漏斗后部（12）的第一排喷头组（131）、第二排喷头组（132）、第三排喷头组（133）为沿受料漏斗后部（12）向受料漏斗（2）方向反向排列；受料漏斗前部（14）的第一排喷头组（151）、第二排喷头组（152）、第三排喷头组（153）为沿受料漏斗（2）向受料漏斗前部（14）方向反向排列。