管链输送机在铅冶炼行业中的应用

周亮亮，杨卫严，连明磊

（1.中国瑞林工程技术股份有限公司，江西 南昌 330031；2.六盘水师范学院 化学与材料工程学院，贵州 六盘水 553004）

1 引言

华东某再生铅冶炼厂是一家具有近二十年历史，专业从事废旧铅酸蓄电池回收和加工的企业。为了满足日益严峻的环保要求，该厂计划新建一套节能、环保、自动化水平较高的侧吹新工艺处理废旧铅酸蓄电池，并加快推进冶炼烟气的超低排放改造。随着国家日益提倡循环经济和环境保护，将废旧铅酸蓄电池综合处理不仅可以回收其中的有价资源，而且有利于保护环境。

目前在铅冶炼的工业生产过程中，涉及到铅环集烟尘的输送问题。由于铅环集烟尘的PbO 含量较高（可达90%以上），且PbO 具有粘性大，受压后易板结，烟尘颗粒细小容易飞扬，有毒害性等特点，因此不适合采用气力输送工艺。

当前，各铅冶炼厂铅环集烟尘输送方式主要有两种：“埋刮板或螺旋+斗式提升”的机械输送方式；“人工+叉车”的运输方式。以上两种输送方式均存在一定的弊端。如采用第一种输送方式，则需要考虑合理的输送检修通道，这给现有改造的铅冶炼厂带来困难，而且埋刮板输送机数量较多，机械故障点也多，容易发生堵料、卡料等情况，铅环集烟尘的泄漏点多也容易对厂区内的环境造成污染。如采用第二种输送方式，则存在人工劳动强度大，自动化程度较低，难于保证操作工人和厂区内的安全卫生。

管链机械输送是一种新型的物料输送方式，可以在水平、垂直、弯曲和三维方向上灵活布置，具有输送量大，输送过程全密闭，自动化程度高等特点。管链机械输送方式在化工行业和钢铁行业得到了较为广泛的应用。比如，扬州惠通化工技术有限公司采用管链输送化工原料PTA（精对苯二甲酸），苏州苏信特钢有限公司采用管链输送除尘器捕集的烟尘，但在铅冶炼行业中应用的较少。文中分析了管链机械输送方式的可靠性，目的是为有色行业铅环集烟尘输送工艺的选择提供参考和借鉴。

2 铅环集烟尘和管链输送机

2.1 铅环集烟尘的物性参数

华东某再生铅冶炼厂采用侧吹工艺处理废旧铅酸蓄电池，侧吹熔炼车间产生的环集烟气经熔炼车间环集布袋除尘器除尘后送往脱硫系统，除尘器捕集的铅环集烟尘采用管链输送机输送到原料库的烟尘仓并返回侧吹炉系统。熔炼车间环集布袋除尘器捕集的铅环集烟尘量约0.1 t/h，侧吹炉工艺烟气的各除尘器捕集的铅冶炼烟尘量约18 t/h，铅环集烟尘和铅冶炼烟尘汇合后统一由管链输送机输送，选择该设备的输送能力为60 t/h。铅烟尘的物性参数如表1 所示。

2.2 管链输送机的配置

熔炼车间环集布袋除尘器捕集的烟尘采用1#管链输送机和2#管链输送机接力送往原料库的烟尘仓，其中1#管链输送机立面配置图如图1 所示，1#管链输送机平面配置图如图2 所示。

从图1、图2 可以看出，熔炼车间环集布袋除尘器的排尘口有2 个，铅环集烟尘的输送路径需要从地面±0.000 m 上升到8.500 m 高的位置，而且需要跨过厂区道路。从熔炼车间环集布袋除尘器的排尘口到原料库的烟尘仓水平距离约81.55 m（其中1#管链输送机水平输送距离38.50 m，2#管链输送机水平输送距离43.05 m），垂直距离约5.20 m（从地面标高±0.000 m 到烟尘仓顶面标高5.200 m）。

1#管链输送机设备规格如表2 所示；2#管链输送机立面配置图如图3 所示；2#管链输送机平面配置图如图4 所示； 2#管链输送机设备规格如表3 所示。

3 管链输送机的特点及设备维护管理

3.1 管链输送机的特点

在密闭的管链输送管内，借助链条牵引带动输送盘片移动并连续使物料沿管道输送。当水平输送时，物料受到输送盘片在运动方向的推力。当料层间的内摩擦力大于物料与管壁的外摩擦力时，物料就随输送盘片向前运动，形成稳定的料流。当垂直输送时，管内物料颗粒受输送盘片向上推力，因为下部给料阻止上部物料下滑，产生了横向侧压力，所以增强了物料的内摩擦力，当物料间的内摩擦力大于物料与管内壁外摩擦力及物料自重时，物料随输送盘片向上输送，形成连续料流［1］。已授权实用新型专利《粉体物料管链输送机》（ZL201922208061.8）介绍了一种能有效输送粉体物料且防止物料堆积的输送设备，该设备的进料口和出料口的一侧内部安装有固定杆，固定杆上开设有弹簧槽和安装直角三角块，可有效防止粉体物料的堆积［2］。

表1 铅烟尘的物性参数

图1 1#管链输送机立面配置图

图2 1#管链输送机平面配置图

表2 1#管链输送机设备规格

图3 2#管链输送机立面配置图

图4 2#管链输送机平面配置图

表3 2#管链输送机设备规格

管链输送机具有以下特点：管链输送是一个分节组装成整体的圆管式紧凑结构，输送效率高，与埋刮板输送、螺旋输送相比较，输送效率可提高2～3 倍［3］；管链输送布置灵活、安装方便，可以在水平、垂直、弯曲和三维方向上布置。由于管链输送机的结构呈管道状，可根据用户实际需要在现有场地进行设计，而且可以实现多口进料，多口出料，能满足各种场合的使用；物料输送系统从进料口到出料口全密闭，无物料粉尘泄漏，适用于极细粉料的输送，有利于环境保护；管链机械输送方式最大水平输送距离可达60 m，最大垂直输送高度可达40 m，最大输送能力可达200 t/h；物料输送过程中，在同种输送能力的情况下，管链机械输送方式的能耗最低，可降低运行成本；物料输送过程中，链条运行速度慢，管道内壁摩擦小而且无积料，可以最大限度保证输送物料的完整性；由于管链输送机的内部结构简单可靠耐用，而且内部结构采用特殊工艺处理，所以设备维修率低，提高了设备的使用寿命；物料输送过程中，可以载惰性气体保护以实现防爆设计，满足易燃易爆粉状物料的输送要求；物料输送过程中，出料口不需设置除尘器排气，只需简单排气即可，满足生产企业对环境保护的要求；管链输送采用计算程序控制，自动化程度较高，使输送管道和弯头等部位保持必要的静摩擦力和拉紧力，具有低噪音、低磨损的特点。

3.2 设备维护管理

（1）应定期检查管链输送设备的张紧情况，确保管链链条的张紧程度处于一个合适的范围内。张紧度太紧，会引起输送管、链轮齿、轴承等过度磨损；张紧度太松，会引起脱链事故［4］。

（2）如果将管链输送设备作为生产进料的关键设备，建议进行双电源供电，以便在其中一个电源检修时，还可以确保管链输送设备的正常运行［5］。

4 结论

（1）华东某再生铅冶炼厂采用2 台管链输送机接力输送铅环集烟尘，管链输送机是首次应用于中国瑞林公司的设计项目中。项目自2018 年10 月投产后，管链输送机运行状况良好。如果按以往的设计思路，需要采用“3 台埋刮板输送机+1 台斗式提升机”才能实现将铅环集烟尘输送至原料库的烟尘仓，但采用了管链输送机后，只需要2 台该设备即可。经过比较后发现，采用管链输送方式可节约设备投资约30%，节约运行成本约20%，具有较好的应用前景。

（2）目前国内使用的管链输送机绝大部分是用在PTA（精对苯二甲酸）、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）等化工原料的中小型输送方面，可能是由于管链输送机设计理论不够完善，对该设备的认识不充分等因素造成的［6］。相信随着该设备设计理论的逐渐优化，逐渐改进其结构和性能后，管链输送机会应用得更加广泛。