211171087_一种斜鳞板输送机在炭阳极成型中的应用

世界有色金属 2023年 1月下
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一种斜鳞板输送机在炭阳极成型中的应用
邢召路，王素生，刘海平，李逢军，王迎春
（索通发展股份有限公司，山东　临邑　２５１５００）
摘 要：
传统的阳极成型高温糊料输送一般采用料斗吊运、皮带运输机、料斗小车等输送方式，但上述输送方式均为间断式输送，高温糊料达不到工艺要求的温度。

而且输送过程非密闭式输送，沥青烟得不到有效收集，造成阳极质量不稳定，现场工作环境差。

关键词：
阳极；成型；糊料；温度；输送中图分类号：ＴＦ８２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：
１００２－５０６５（２０２３）０２－００５０－３Application of inclined scale plate conveyor in carbon anode forming
XING Zhao-lu, WANG Su-sheng, LIU Hai-ping, LI Feng-jun，WANG Ying-chun
（Ｓｕｎ－ｓｔｏｎｅ　Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ＣＯ．　Ｌｔｄ，　Ｌｉｎｙｉ　Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ　２５１５００）
Abstract:　Ｔｈｅ　ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ　ａｎｏｄｅ　ｍｏｌｄｉｎｇ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐａｓｔｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　ｇｅｎｅｒａｌｌｙ　ａｄｏｐｔｓ　ｈｏｐｐｅｒ　ｌｉｆｔｉｎｇ，　ｂｅｌｔ　
ｔｒａｎｓｐｏｒｔ，　ｈｏｐｐｅｒ　ｃａｒ　ａｎｄ　ｏｔｈｅｒ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｓ，　ｂｕｔ　ｔｈｅ　ａｂｏｖｅ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ　ｍｏｄｅｓ　ａｒｅ　ｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｔ　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ，　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｐａｓｔｅ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｒｅａｃｈ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．　Ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｉｓ　ｎｏｔ　ｃｌｏｓｅｄ，　ａｓｐｈａｌｔ　ｓｍｏｋｅ　ｃａｎ　ｎｏｔ　ｂｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ，　ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ　ｉｎ　ａｎｏｄｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ，　ｐｏｏｒ　ｓｉｔｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Keyword: Ａｎｏｄｅ；　ｆｏｒｍｉｎｇ；　ｔｈｉｃｋｅｎｅｒ；　Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ；　ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ
收稿日期：
２０２２－１１作者简介：
邢召路（１９８１－），男，本科学历，高级工程师，主要从事铝用阳极的生产与技术管理工作，现就职于索通发展股份有限公司。

1 前言
在现代工业生产中，经常遇到散状物料的输送问题，一般水平输送、小角度倾斜输送等采用普通的输送机都没有什么问题。

当输送角度大、物料有一定的粘性时，普通的输送机就不能适应了。

在铝用阳极成型工序中，都存在阳极糊料输送流程，由于场地等条件所限，经常需要把糊料由低处输往高处，一般采用的方法有料斗吊运、皮带运输机、料斗小车、普通鳞板输送机等。

但由于阳极糊料温度高，粘性大，要求输送过程保温，输送角度大，故以上方法都不能满足成型工艺要求。

成型工序是生产铝用炭素阳极的关键过程，因此成型生产工艺对于预焙阳极质量至关重要[1]。

其主要以煅后石油焦粒料、粉料为骨料，以煤沥青为粘结剂，将干料、沥青按一定比例和顺序加入混捏锅干混湿混，达到一定时间和温度后，混合成塑性较好的糊料，送至成型机均温箱等待振动成型。

本文主要介绍铝用阳极成型工序采用一种新型阳极糊料输送装置后，实现了高温糊料连续输送、解决了糊料温度难控制、沥青烟气难收集、废品率高的难题，应用效果良好，值得推广与应用。

2 搪瓷鳞板输送机
传统的物料输送一般采用带式输送机进行输送，但带式输送机对输送角度要求比较严格，一般不能超过20°，而且带料量小。

部分企业为提高物料输送量在边部增加了倾角挡
边皮带，防止物料下滑脱落以解决长距离、带角度的物料的输送。

但是在输送湿度大、有粘附性的物料时则容易产生窝料，造成输送量减少，粘附在挡边的物料极难清理，浪费大量的人力、物力、财力。

同时带式输送机不适用于高温物料的输送，一旦输送容易造成皮带卷曲漏料、变形跑偏等现象，而且促使皮带老化脱皮、应力卷曲等问题，极大程度的缩短了皮带的使用寿命。

搪瓷鳞板输送机可解决带式输送机存在的诸多问题，可以适应较大的倾角和较小的弯曲半径输送物料，其倾角可达50°，弯曲半径通常达到5m~8m，不但可以输送散粒、颗粒或块状物料，还可输送高温、高粘结的物料。

2.1 搪瓷鳞板输送机的特点
鳞板输送机应用领域广泛，对一般的固体散状物料和成件物品均可输送，而且经搪瓷处理后的鳞板输送机对于易粘结、易吸附性物料亦可输送，并可完成高温、高粘结物料的输送。

鳞板输送机牵引构件强度高，可以较长距离输送，而且输送能力大，最高可达1000t/h。

目前国内使用的输送机的输送长度一般为60m~120m，最大可达到200m，而国外很多企业使用的鳞板输送机最大输送长度可达500m 以上。

在输送高温糊料时，搪瓷鳞板输送机的底部托板可做成夹层式，在其内部通热媒油等热载体物质，加热鳞板底部，通过对鳞板底部进行加热，输送过程可保证输送物料的温度,为产品质量提供保障，而且鳞版输送机润滑维修方便，安全可靠、使用寿命长、稳定性能好。

搪瓷鳞板输送机的缺点也显而易见，由于鳞板式输送机的所有部件均用金属材料制成，运行几年后受牵引力的影响，鳞板与鳞板之间灰出现间隙，间隙过大时会造生细粒料泄露，影响物料的正常输送，故每运行一段时间需要对部分鳞板料斗进行调整并禁锢焊接，防
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止磨损过大。

而且鳞板输送机运行环境温度较高时，链轮及链条连接处容易干燥，导致磨损加重，每各台班需按规定的润滑量、润滑频次进行润滑，使链条始终处于润滑状态，确保输送机工作正常，运行通畅。

2.2 搪瓷鳞板输送机的结构
搪瓷鳞板输送机也称为板式输送机或链板输送机，因其运行可靠、使用寿命长,安装维修简单；广泛应用于机械、冶金、化工、建材、矿山等工业部门[2]。

鳞板输送机主要由机架、鳞板装置、涨紧装置、加卸料装置、驱动装置、保温装置等组成，如图1所示。

鳞板输送机按牵引件分类分为板链鳞板输送机和普通环链板式输送机等[3]。

槽体一般采用金属板或铸铁板作料斗，因此可输送高温600℃~700℃的物料。

鳞板槽体料斗主要由耐高温的锰钢制作而成，耐冲击、可运输比重较大的、磨损性及腐蚀性强的物料，为了减少槽型鳞板的摩擦力，槽型鳞板料斗内部喷涂2层瓷釉，进行了高温搪瓷处理，以保证槽型鳞板内壁光滑，使其在输送高温粘结物料时不吸附、不粘接、不与物料发生物理化学反应。

鳞板输送机的机架总成一般有槽钢、锰钢、角钢等焊接而成，牵引系统主要由链条牵引运动，运行稳定，可适应大角度、长距离的安装布置，而且安装维护简单方便、耐腐蚀、抗高温、耐冲击、
使用寿命长。

图1 搪瓷鳞板输送机结构示意图
3 搪瓷鳞板输送机在铝用阳极成型工序中的应用生阳极制造系统主要由煅后焦中碎筛分系统、残极中碎筛分系统、磨粉系统、配料混捏系统、成型冷却系统、热媒系统、沥青熔化系统、净化除尘等十大主体工艺系统组成[4]，随着生产技术和设备的开发，铝用炭素阳极成型工艺和设备已得到快速发展[5]。

阳极成型工序的主要流程为；将煅后焦、残极、生熟碎通过多级破碎、筛分后，制成不同粒度的骨料，使用配料秤按一定的比例均匀的输送至集合螺旋，在初步搅拌后输送至预热螺旋，然后按比例掺配液体沥青进入混捏机进行充分的混合搅拌，得到塑性较好的高温糊料。

混捏均匀后的高温糊料在混捏机下方排出口排出至水平带式输送机上，由带式输送机或者糊料小车将糊料运输至成型机上方均温箱内均匀搅拌，搅拌均匀后的糊料加入计量称内称量，再经计量称将糊料加到成型机模具内振动成型、脱模冷却，工艺流程如图2
所示。

图2 铝用阳极成型工序工艺流程图
目前国内大部分阳极生产企业一般采用的方法有料斗吊运、皮带运输机、料斗小车、普通鳞板输送机等方式进行糊料输送。

因混捏后的糊料温度一般在160℃~180℃左右，糊料内含有大量高温沥青，输送过程易冷却、易散落、易粘附。

故上述几种输送方式糊料容易吸附粘结在皮带或着粘结在运输小车上，导致输送效率降低。

而且冬季生产时，输送过程糊料温度容易降低影响产品质量，特别是输送过程不密闭，容易造成沥青烟得不到有效收集。

在生阳极成型工序中，成型机在加料和成型过程产生含尘沥青烟气，糊料输送过程也产生含尘的沥青烟气[6]。

沥青烟是一种含有大量多环芳烃以及少量氧、氮硫的杂环混合物，通常以气溶胶形式存在于空气中，十分细微的挥发性冷凝物，其粒径多在0.1~1μm之间，最小的0.01μm，最大的约10μm[7-8]。

沥青烟气得不到有效收集严重影响产品质量，成型过程会有大量气体从生阳极内部逸出，糊料颗粒间产生较大的张应力，当张应力大于粘结力时，阳极制品将产生裂纹。

而且操作人员长期接触这种沥青烟气，可引起皮炎、毛囊炎、结膜炎、鼻炎、咽炎，更严重的是，这种烟气中含有以沥青衍生物3.4苯比蓖为代表的1.2苯比蔥等致癌物质[9]。

这种浓度不大，又极为分散的烟雾必须做到有效收集，才能改善现场工作环境，确保员工的身心健康。

搪瓷鳞板输送机主要是利用相互连接的槽型料斗来输送混捏后的糊料，其槽型料斗由低碳钢钢板制作而成，可输
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世界有色金属 2023年 1月下
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送高温物料并且可以承受一定的冲击力，同时为了防止高温糊料吸附粘结于槽型料斗内，影响其输送效率，对鳞板的槽体料斗表面进行了搪瓷处理。

经搪瓷处理后的鳞板输送机槽体料斗耐腐蚀、抗高温、不与物料发生物理化学反应，解决了高温糊料易吸附、易粘结的难题。

为防止糊料在输送过程温度降低影响产品质量，输送机上方设有保温系统，保温系统由密封罩和加热装置两部分组成。

鳞板输送机的密封罩有耐温300℃以上的复合板制作而成，对整个输送机进行了密闭式保温，密封罩的上方安装有集烟罩，集烟罩的上方与沥青烟气收集管路相连接，直接把沥青烟气收集至电捕除尘器进行处理，在保温的同时对糊料内散发处的沥青烟进行收集如图3所示。

加热装置是用高温导热油通过钢管铺设在搪瓷鳞板输送机的底部，根据现场环境温度进行加热，高温导热油管路安装有高温截止阀用于调节流量大小，进而控制温度的高低，产品质量得到保证，现场工作环境得到改善。

铝用阳极成型工序采用搪瓷鳞板输送机即可以满足生阳极成型工序高温糊料的输送，同时可解决糊料输送过程沥青烟气排放的难题。

该种搪瓷鳞板输送机承载能力高、输送路线布置灵活，对物料粒度、块状等无特殊要求，而且安装维护简单方便、耐腐蚀、抗高温、耐冲击、不沾料、不与糊料发生物理化学反应，使用寿命可达到7-9年，完全适用于铝用阳极成型工序高温糊料输送工作。

4 结论
综上所述，铝用炭素生阳极成型工序糊料输送采用鳞板式输送机是可行的，使用鳞板输送机输送糊料有以下特点：
（1）搪瓷鳞板输送机底部设有保温装置，混捏好的糊料在输送过程可保持温度满足工艺需求，
确保糊料塑性不被破
图3 糊料输送过程沥青烟气收集示意图
坏，提高了阳极产品质量。

（2）搪瓷鳞板输送机采用密闭式输送，输送过程糊料中散发的沥青烟气得到有效收集，杜绝了沥青烟排放，改善了生态环境。

（3）搪瓷鳞板输送机的槽体料斗经搪瓷处理后，高温糊料输送过程中不吸附、不粘结、不与糊料发生物理化学反应。

（4）搪瓷鳞板输送机使用寿命长、维修便捷，提高了工作效率，降低了劳动强度，在铝用炭素成型工序中应用效果良好，值得推广与应用。