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铁矿石带式输送机|矿用智能带式输送机

铁矿现状

铁矿石是我国大宗干散货运输的典型代表。2000年以来,随着全球铁矿石贸易量的增长,船舶大型化已成为全球航运业发展的主要趋势之一,各大航运企业纷纷采用大型船舶以降低营运成本,
增强竞争力。为适应全球船舶运输大型化的发展趋势,中国港口向大型化、深水化方向发展,并不断提高航道、码头、堆场、集疏港交通、港口机械等硬件设施的能力和现代化水平。
沿海港口铁矿石运输呈现以下特点:
    ———外贸铁矿石进口量高速增长,港口接卸能力大幅提升
随着钢铁工业的快速发展,我国港口铁矿石进口量快速增长,2012年我国外贸铁矿石进口量达7亿多吨,成为我国沿海运输中增幅最大的货种。沿海港口在铁矿石运输中发挥着日益重要的作用,已成为冶金工业发展的重要支撑。我国沿海港口铁矿石吞吐量变化情况参见图1。
    ———港口运输格局日益完善、“瓶颈”制约作用逐步消除
2000年以来,交通运输部非常重视沿海港口铁矿石运输系统的建设,“十五”和“十一五”期间,沿海地区一批20万吨级、30万吨级铁矿石专业化泊位相继建成投产,迂回运输、减载和亏载运输大幅度减少,“瓶颈”制约作用逐步消除,有效地保障了我国铁矿石运输的便捷和安全。目前,我国沿海港口的铁矿石运输系统日趋完善,已形成了环渤海、长三角、华南沿海港口群共同组成的合理分工、有效配合的港口布局体系。分区域铁矿石外贸进口量变化参见图2。
    ———集疏运体系加快建设,但局部区域疏港压力较大
近几年,交通运输部门在重视港口码头建设的同时,也非常重视港口集疏运体系的建设,但由于各区域发展情况不同,矿石运输模式也有所不同,尤其是环渤海区域,随着疏港量的激增,公路承担了大量的疏港任务,造成港口疏港与城市交通发展的矛盾日益凸显,压港、疏港不畅的问题时有发生。从分区域情况看,集疏运特点如下:
环渤海港口腹地是我国钢铁企业的重要布局地,企业众多,布局分散,受产业布局和港口后方通道建设及与港口衔接程度等因素影响,公路和铁路各有运输优势。从目前运输情况看,环渤海地区外贸铁矿石接卸主要集中在大连、营口、唐山、天津、烟台、青岛、日照等港,目前唐山港公路疏运压力较大,与城市发展矛盾比较突出。
长三角和长江沿线地区也是我国钢铁产业重点布局地,受长江口航道条件制约,目前长三角地区矿石运输组织一程运输以外海大船接卸为主,接卸后或减载直达进江,或二程转运进江。该
区域以水水转运为主,上海、南京、镇江、南通等港水水转运比例均超过90%。连云港地处苏北,虽未能受长江黄金水道的辐射,但其处于亚欧大陆桥出海口,陇海铁路疏运优势明显,铁路疏运比例达51%。近几年,随着长江下游大型矿石码头的建设,长三角地区铁矿石海进江直达量大幅增长,江海直达比例由2000年的7%提高至2012年的25%,矿石运输成本大幅下降,有效保障了钢铁企业的利益。
华南沿海港口腹地钢铁企业主要分布在云南、贵州、四川、广西、广东、湖南、福建等地,该区域腹地钢铁企业相对于环渤海和长三角两片区腹地而言,企业总体规模较小,该区域矿石运输以铁水联运为主,公水联运为辅。目前,湛江港、防城港有超过60%的铁矿石通过铁路疏运。

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输送设备

矿用带式输送机是矿山生产中的重要组成部件,它的生产运转效率,直接影响着整个矿山生产,它的运转自动化水平,也代表着矿山整个生产系统的科学现代化水平。带式输送机的工作原理主要是通过摩擦力实现物料在皮带上的水平或者倾斜运输。带式输送机主要由机架、输送皮带、皮带辊筒、张紧装置、传动装置等组成。带式输送机智能化管控系统,则加入遍布现场设备的传感网络,实现对被检测设备各个关键工艺参数全面检测,针对分布式传感网络设计的参数控制终端能够将各传感器获取的数据进行统一处理,并通过现场采集数据传输至工厂智能监测终端,工厂智能终端采用动态图形及数据图表对皮带机运行情况进行实时展示。

选矿应用

带式输送机的应用范围在不断的扩大,带式输送机的技术改造还有很大的发展空间,在矿石选矿过程中,铁矿石带式输送机一般是由减速电机驱动和电动滚筒驱动两种,另外随着技术水平的提高,在矿山输送皮带上,还要加大改进力度,提高矿山输送皮带的质量。 皮带质量的提高确实会影响带式输送机的生产效率。为了最大化的方便铁矿石的前期输送过程,扩大带式输送机的工业应用,我们通过皮带这个关键性的组成部件来提高输送机的自动化水平。铁矿石属于高硬度物料,带式输送机在长期的输送过程中皮带会逐渐升温,我们的目标是通过加入温度传感器来实现皮带的自动降温。超过某个规定的数值,系统就会通过驱动洒水装置的电磁阀实现超温洒水。这个自动降温的过程,可以大大的提高铁矿石带式输送机在生产过程中的运输安全。
  铁矿石输送带分料:
  输送铁矿石的传输皮带下方设置磁性选矿设备,同时在磁性选矿设备位置的输送皮带上方设置固定支架,固定支架上横向固定设置底部呈圆弧状的分料刮板,分料刮板的底部距离输送皮带1.5~5厘米,使矿石物料层经过该处时,经分料刮板刮动分摊后,物料变薄,变宽,使弱磁性的矿石物料依然能够被磁性选矿设备所吸附,大大提高了弱磁性矿石被正常磁选、收集、节约能源的优点。
  铁矿石输送带式输送机变频控制:
  随着带式输送机运输机自动化控制水平的不断提高,变频及plc数字化控制技术的成熟,逐渐在矿山带式输送机上实际应用,他能逐步解决由于传统带式输送机所带来的带式传送机在启动过程中对电网、电动机、减速机、皮带冲击严重,重负载时启动困难。运行过程中轻载、空载时,对电动机、减速机、滚筒、托辊、胶带等设备造成不必要的磨损和电能消耗;设计富余量大,电动机常处于低效率工作状态,无法调整速度,控制精度低,安全保护和监测环节不完善,安全可靠性差,维护工作量大,而且运行不经济等的问题。

控制系统

系统组成:
  交流配电电源柜、自动化控制显示操作台部分、交流变频驱动柜部分、保护信号采样部分共计四部分。
  分别实现内容:
  第一部分交流配电电源柜部分采用双电源进线(即双回路供电),保障了生产的连续性。同时向交流变频驱动柜、自动化控制显示操作台进行馈电。并具有完善的短路、漏电动作等保护功能,使设备运行更加安全可靠。
  第二部分自动化控制采用原装进口的品牌系列PLC作为接收、处理、输出信号的主控器件,并完全按GB/T17626电磁兼容性标准要求进行设计。显示系统采用全彩工业级触摸显示屏。该显示单元可以通过PLC公共数据通道中取出各种数据进行运行状态监视,包括带式输送机运输状态画面,实时显示输送机运行速度,控制输送机在零速时制动器动作状态,系统各保护点和外设故障记忆显示等功能。
  第三部分交流电力驱动部分采用全数字,重负载适量转距控制型变频器,主从控制分别同步驱动两台电机,同时完成对电机起动调速等控制过程,与主控台等单元共同构成全数字、高性能的变频驱动系统。当带式输送机坡度方向向下输送物料时,电机会处于发电状态,这时应加配制动单元或能量回馈单元,将电机所产生的再生电能通过制动电阻消耗掉,或转换成三相交流电反馈电网。达到刹车制动的效果。
  第四部分保护信号取样部分主要由各种传感器组成,通过传感器对现场的电机电流电压、矿石仓及仓位、皮带上料量监测、跑偏、拉绳急停、带式输送机运行速度、堆料、温度、烟雾、瓦斯、纵向撕裂、急停等实时数据进行采集并输入到自动化控制显示操作台的PLC信号输出接口中,通过PLC进行信号处理并发出停机,开关各种电磁阀,自动水阀等相应指令。并实现对输送机运行状态的实时监控,设备运行和故障状态在触摸屏上实时显示。
  系统特点:
  1)产品全部采用工业级产品,确保系统24小时连续可靠的运行。
  2)工作时整个网络成链状结构,环网冗余,快速建立网络工作拓扑结构以及连接恢复。
  3)提供多种符合国际主流标准的接口方式(OPC、DDE、ODBC、FTP),便于各种子系统的接入。
  4)采用B/S结构,基于IE浏览,客户端零配置。
  5)采用硬件、软件等多种安全措施,保证了系统运行的安全性和可靠性。
  6)合理实用的分级控制模式,在充分保留各子系统功能特点的基础上,有效的整合各子系统,通过严格的认证后,可在任一台工作站上实现对所有设备的控制。
  7)具有各种数据查询、曲线显示、报表输出、逐级报警、数据分级管理、报警记录、故障记录及完整的事件记录等功能。
  8)强大的数据整合及处理功能,为整个矿的现代化综合管理提供数据基础,真正意义上实现全矿的综合自动化控制管控一体化。
  9)系统数据与现场视频数据可实现全面关联
  10)系统以工业以太环网为核心,实现了各子系统的无缝集成和安全生产实时数据的Web浏览和显示。

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