耐高温输送带结构设计的分析

lsgcxl

1、        前言
" Y* l: n: y6 N! H7 b在现代化的生产中，随着自动化程度的日益提高，高温输送带被广泛用于各个领域。主要用于输送烧结矿、焦碳、水泥熟料、石灰等物料。由于这些物料温度较高，一般的耐热输送带满足不了高温使用要求，影响了生产进度，降低了生产率。因此，国内同行业不少厂家开发出一系列耐高温输送带。但到目前为止，大多生产厂家设计耐高温输送带的结构形式时仍然是根据经验。例如耐200℃输送带，即指物料温度为200℃，而极少考虑带体的具体温度分布、使用环境温度、带长、带速、物料与带子的接触系数、以及是否采用强制冷却等。这样为了使用安全，就盲目地增加安全倍数，提高了生产成本，加大了能源的消耗。
2、        高温输送带使用中遭破坏的主要原因
+ ~) Y+ }( j" h5 E) M; }通过耐高温输送带破坏的原因分析以及现场使用情况了解发现：高温物料接触覆盖胶后，首先破坏覆盖胶，然后热量继续向里传递，导致骨架层被破坏。具体表现在（1）覆盖胶因高温物料的灼烧而老化、表面凹陷、脱落（2）骨架材料自身因高温导致强力下降产生应力集中而逐渐破坏（3）高温破坏了胶料与骨架材料间附着力，出现布层起泡、脱层等，缩短了输送带的使用寿命。因此，要解决输送带耐高温的问题，首先要改进覆盖胶和贴胶配方。通过我们公司几年的努力，现有配方可以解决上述问题。其次要增强骨架材料的耐热性及运用合理的带体结构，下面我就对耐高温输送带的结构设计发表一点见解。
% p1 q8 c' O+ z  G* ?* l3、        耐高温输送带中温度场的分析
6 d2 M+ Y, H! z+ s0 `- ^0 V实践表明，耐高温输送带的寿命主要决定于带体本身的温度，而不是象传统所认为输送物料的温度。覆盖胶温度过高，导致橡胶表面龟裂变脆、脱落而破坏；输送带内层温度过高，导致骨架材料强力下降、损坏或布层间起泡、脱层。因此，耐高温输送带中温度场的分析就显得致关重要。胶带的热分布可以有两种方法得到。一种是直接测量法，把热电偶埋在测量位置，记录温度与时间的关系，另一种方法是用理论公式进行热传导计算。由于测量过程中影响因素太多，因此上述温度场的分析可以通过实际测量，然后建立计算机模型来实现。在计算机模型中应包括以下参数：物料温度、带速、带长、物料与胶带的接触系数、胶料与骨架材料的比热及热传导系数、环境温度等。
测量仪器系采用北京橡胶设计院开发的ZLW-16型智能测温仪。此种测温仪可以在一分钟内同时测量16个点的温度。我们以结构为DSEP200 4*（8+4）的带子为例，通过预先埋入热电偶（如图1）
8 @8 t) ?2 I4 Y* |. x+ P  r 的方式测定带体内部温度随物料温度、运输物料的距离等变化。为了增加测温的可行性，我们用被灼烧为300℃的钢球模拟为高温物料，输送带样品下通风，间隔3min取下钢球，然后放上初始温度仍为300℃的钢球的办法来模拟输送物料的过程（如图2）。

把测量数据通过计算机处理，可以得出物料在输送带上停留期间，会与胶带发生热传递，导致输送带温度增加，卸料后，胶带热量散发到空气中，胶带的温度降低。在最初阶段，胶带的局部温度以dTc/C的速率上升（C为工作周期），经过一段时间，温度呈现稳定状态，稳定状态下的温度与物料温度、带速、带长、物料与胶带的接触系数、胶料与骨架材料的比热及热传导系数、环境温度等有关。在这种稳定状态下，胶带温度没有任何上升，既dTc/C=0，这期间的胶带温度分布是设计胶带结构的决定性因素。[1]
2 S1 r" r8 m( m; z4 f+ q- w6 M1 E/ r4、        耐高温胶带结构设计
只有了解带子在运行过程中的参数，才可以从理论上模拟出带子在运行过程中带体的温度分布，进而设计出合理的结构。例如在输送物料温度特别高的环境中，我公司设计的输送带就是采用增加1-2层隔热性极好的骨架材料来保护带体，另外也可以根据模拟出的温度分布场采用不同的耐热骨架材料，靠近上覆盖胶的骨架及贴胶采用耐热性好的，贴近下覆盖胶的骨架材料及贴胶可以用耐热性稍差点的。这样就避免了靠近上覆盖胶的骨架材料因为温度高而先破坏，从而造成的应力集中逐层破坏现象。
, F/ c' }& `* x" \" ]5、        结论
i.        输送带输送高温物料时，最终带体的温度分布将趋于稳定，此时的温度分布才是耐高温输送带带设计的依据。
ii.        耐高温输送带最终带体温度分布不仅与物料的温度有关，还与带子的使用环境温度、带长、带速、物料与带子的接触系数、以及是否采用强制冷却有关。
* W# w9 t& T% H) y2 Fiii.        耐高温输送带进行结构设计时，覆盖胶、贴胶、骨架材料可以根据带体的不同温度分布采用不同耐热等级的骨架材料和胶料。这样大大减少了材料成本，提高了耐热性，延长了带子的使用寿命。

lhx0309

资料不错，研究一下！

fxlch1

LZ能不能告知适合耐热带的EPDM牌号，在此谢谢了，给你加分

lsgcxl

先加分后我再告诉你！
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耐热带最好还是用二元乙丙，三元乙丙耐热性还是差些。

fxlch1

原帖由 lsgcxl 于 2009-3-23 22:18 发表

                               
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先加分后我再告诉你！
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耐热带最好还是用二元乙丙，三元乙丙耐热性还是差些。

二元乙丙理论上是成立的，但实际应用是硫化是个问题

lsgcxl

二元乙丙现在硫化已经不是问题了，特别是一些新型硫化助剂的加入，让二元乙丙逐步进入耐高温输送带的市场，不过二元乙丙存在的问题是粘合问题，需要我们共同努力解决

kennygu

我知道国内领头企业是用二元乙丙橡胶的，大概在2004年前就已经这样做的。

leiz_2000

我只是知道是小日本的技术优势之一……

lhx0309

我个人倒是觉得，当输送高温炽热物料的时候，多耐热的胶料也玩完，也得老化，也得裂口。现在我倒是在弄一种便宜的胶料，大量填充无机物，然后把工作面盖胶减薄一些加上这种胶料，看看耐烧效果如何。

yantingkai

学习了，谢谢了，呵呵