Глава IV. Конвейерный транспорт

1. Применение конвейеров и конвейерных линий

Конвейерный транспорт в большинстве стран мира получает все более широкое применение на промышленных предприятиях: для внутризаводских перевозок грузов - межцеховых и внутрицеховых; внешних перевозок грузов между конечным пунктом магистрального транспорта и промышленным предприятием и между разными предприятиями, находящимися в одном промышленном районе или узле; для перевозок полезных ископаемых и вскрышных пород на открытых горных разработках.

Быстрое развитие конвейерного транспорта и непрерывное расширение сферы его применения объясняется следующими основными преимуществами: большая часовая производительность; непрерывность работы, обеспечивающая устранение простоев добывающего и погрузочного оборудования; сравнительно низкая себестоимость перевозок и небольшая численность обслуживающего персонала; совмещение процесса транспортирования продукции с ее обработкой: транспортирование грузов с большими уклонами и углами поворота, а также возможность вертикального перемещения; высокая степень специализации конвейеров с учетом свойств различных грузов; возможность полной автоматизации транспортного процесса без больших затрат.

На внутризаводских и внутрицеховых перевозках конвейерный транспорт наиболее широко применяется в машиностроении, черной металлургии, химической промышленности, промышленности строительных материалов, легкой и пищевой промышленности и др.

На внешних перевозках конвейерные линии используются для транспортирования главным образом сыпучих и кусковых грузов: угля, руды, строительных материалов от железнодорожных станций, пристаней и портов к промышленным предприятиям и от рудников, шахт, карьеров к станциям, портам и пристаням; угля от обогатительных фабрик, карьеров и шахт к электростанциям и другим крупным потребителям; руды и угля из рудников и карьеров на обогатительные фабрики; известняка из карьеров на цементные заводы; вскрышных пород в отвалы; строительных материалов и нерудных ископаемых на строительство гидроэлектростанций и т. д.

В зависимости от рода и свойств груза, дальности перемещения груза, угла подъема груза при транспортировании, технологии производства и других условий в зарубежных странах применяются различные типы конвейеров: ленточные для сыпучих, кусковых и штучных грузов; ковшовые и элеваторные для загрузки бункеров и для больших углов подъема; пластинчатые для крупнокусковых и «горячих» грузов; скребковые для транспортирования шлака, металлической стружки и др.; шнековые с двумя винтами для перемешивания грузов в процессе транспортирования; трубчатые для пылевидных материалов; подвесные цепные и толкающие конвейеры; напольные тележечные конвейеры; вибрационные для песка и кусковых материалов, гравитационные роликовые конвейеры и др.

Основными направлениями в развитии конвейерного транспорта являются:

- повышение мощности и производительности конвейерных линий в результате увеличения ширины и прочности конвейерных лент; скорости их движения, длины става, мощности приводных станций. При этом для внешних перевозок характерным является увеличение дальности транспортирования грузов конвейерным транспортом;

- создание новых типов конвейеров для транспортирования различных грузов с учетом их свойств и условий основного производства в различных отраслях промышленности;

- усовершенствование конструкции конвейеров - создание новых типов конвейерных лент; приводов, роликовых опор, питателей и др.;

- автоматизация управления конвейерными линиями.

2. Увеличение мощности и протяженности конвейерных линий

Производительность крупнейших конвейерных линий, созданных за последние годы в США, ФРГ, ГДР, ЧССР и других странах, достигает в настоящее время 10-15 тыс. т/ч , скорость движения ленты до 5-6 м/сек, ширина ленты до 2600 мм.

Особенно большой производительности достигают конвейерные линии, сооружаемые на открытых горных разработках и на строительстве плотин. Дальность транспортирования грузов конвейерами также непрерывно возрастает. В ряде стран имеются линии, длина которых достигает 15-20 км.

В США в 1961 г. в штате Оклахома на цементном заводе «Laurens» пущена в эксплуатацию конвейерная линия длиной 8,85 км, соединяющая карьер с заводом. На линии установлено семь конвейеров с длиной отдельных ставов от 167 до 3588 м. Ширина ленты 91 1 мм, скорость движения 2,5 м/сек; производительность конвейерной линии 1000 т/ч [129].

Конвейерную линию обслуживают 3 человека; запуск производится с пульта, начиная с последнего става, причем каждый последующий став приводится в движение при достижении предыдущим конвейером половинной скорости. Длина конвейерных лент всей линии составляет 47,6 км. Конвейерная лента состоит из двух частей: каркаса из четырех прокладок с рейоновой основой и найлоновым утком, воспринимающего усилия от натяжения, ударов и сгибов ленты и резиновых прокладок, защищающих каркас от разрушения и амортизирующих удары материала по ленте.

При проектировании этой установки сравнивали варианты перевозки известняка автомобильным, железнодорожным и конвейерным транспортом. Расчеты показали, что первоначальные затраты на железнодорожный и автомобильный транспорт были бы меньше, чем на конвейерный соответственно на 50 и на 30%. Однако эксплуатационные расходы на конвейрной линии меньше, чем на железнодорожном транспорте на 40% и на автомобильном на 33%. Поэтому был выбрян вариант конвейерного транспорта.

В США запроектирована конвейерная линия Риверлейк общей протяженностью 210 км, связывающая грузовые причалы оз. Эри и р. Огайо и предназначенная для перевозки руды от причалов Великих озер к предприятиям в районе Питсбурга и Янгстауна и в обратном направлении угля, добываемого в районе г. Питсбург. Обе ленты конвейера являются рабочими и расположены на одинаковой высоте одна рядом с другой. Ленты проходят в стальной трубе, имеющей овальное сечение высотой 2,4 и шириной 5,4 м и расположенной на металлических опорах на высоте 6,6 м.

Конвейерная линия состоит из 172 отдельных ставов длиной от 100 до 1100 м. Средняя скорость движения ленты 2,75 м/сек. Лента преодолевает подъемы до 20^°, что является одним из главных преимуществ конвейерного транспорта. Работа всей системы управляется с центрального пульта.

Годовой объем перевозок на линии составит 52 млн. т. Предполагается, что экономия расходов по сравнению с железной дорогой в зависимости от объема перевозок достигнет от 18 до 40,5 млн. руб. в год.

На 24 рудных карьерах США конвейеры используются как основной вид транспорта в первую очередь для транспортирования пустых пород в отвалы и руды на обогатительные фабрики. К числу наиболее крупных конвейерных установок относится линия рудника «Новый Виртон» для транспортирования мытого угля на погрузочную площадку.

Конвейерная линия состоит из одного става длиной 3,3 км с резино-тросовой лентой шириной 760 мм.

В Канаде недавно сооружена конвейерная линия для доставки каменного материала к строящейся плотине Portage Montain Damm. Общая протяженность линии свыше 6,4 км [130].

Источником каменного материала для плотины служат ледниковые наносы. Материал подгребается бульдозерами к установленным на стальных салазках конвейерам с лентами шириной 1524 мм. С этих загрузочных конвейеров материал поступает на челночные конвейеры с лентой шириной 1220 мм, длиной 30,5 м, которые также смонтированы на стальных салазках. Наличие концевых опор позволяет поворачивать конвейер. Две группы челночных конвейеров (попять конвейерных секций в каждой) транспортируют камень на два отдельных промежуточных ленточных конвейера длиной 305 и 610 м производительностью по 6000 т/ч . Ширина ленты этих конвейеров 1524 мм.

С обоих промежуточных конвейеров материал поступает на односекционный магистральный конвейер производительностью 12 000 т/ч и длиной 4572 м. Ширина резиновой ленты армированной стальными проволочными канатами, 1676 мм Скорость движения ленты 5,8 м/сек (20,9 км/ч).

Автоматические натяжные устройства обеспечивают натяжение ленты магистрального конвейера из расчета 214 кг/см ширины ленты. Лента армирована 120 продольными канатами, изготовленными из высокопрочной стальной проволоки. Благодаря только продольному расположению канатов стала возможной установка боковых роликов каждой роликоопоры под углом 35^°, что придает ленте повышенную желобчатость. Четыре электродвигателя мощностью по 840 л. с. приводят в движение ленту этого конвейера.

При помощи этого конвейера предполагают переместить за шесть с половиной месяцев свыше 15 млн. м³ «каменного» материала.

В ФРГ конвейерный транспорт является ведущим видом, карьерного транспорта на открытых угольных разработках в Рурском бассейне. Общая длина конвейеров в бассейне превышает 1000 км. В 1963 г. конвейерные установки длиной соответственно 8,6 и 9,0 км были введены в разрезе Eldmann-weiher для транспортирования угля на станцию погрузки и вскрышной породы - в отвал [131]. Производительность установок 4500 т/ч , ширины ленты 1200 мм. На разрезе Rauberweiher производительность конвейеров достигает 8600 т/ч при ширине ленты 1400 м и скорости ее движения 5 м/сек [132].

Для перевозки руды из порта Вильгельмсхафен на металлургические заводы Рура в ФРГ составлен проект постройки 10 конвейерных линий средней длиной по 15 км и общей производительностью 42 млн. т в год.

В ГДР на открытых разработках бурого угля железнодорожный транспорт интенсивно вытесняется конвейерным. В угольных карьерах для транспортировки угля и вскрышных пород применяются конвейеры с лентами шириной до 2500 мм и скоростью их движения до 6 м/сек [133]. В разрезе Welzow-Slid производительность конвейерного транспортной системы намечено довести к 1967 г. до 32 млн. т. в год. Выработка на одного рабочего в этом карьере на конвейерном транспорте в два раза выше, чем при использовании рельсового транспорта.

В ПНР в буроугольном комбинате Tuzow сооружаемая вторая очередь комбината мощностью 17 млн. г угля в год. оснащается системой конвейерного транспорта. Общая длина конвейеров превысит 50 км. Конвейеры имеют ленты шириной 1400, 1600 и 2250 мм [134]. Скорость движения лент, транспортирующих вскрышные породы, 3,3 м/сек, и уголь 5,2 м/сек. Управление работой всей конвейерной системы: осуществляется с трех диспетчерских пунктов.

В СССР во всех отраслях промышленности действует около 200 тыс. конвейерных установок различного типа и длины. Конвейерный транспорт преимущественно используется на внутризаводских и внутрицеховых перевозках в машиностроении, угольной и рудной промышленности, в черной и цветной металлургии, промышленности строительных материалов, пищевой и легкой промышленности и др. Расширяется применение конвейерного транспорта на открытых горных разработках. так в настоящее время в угольных и рудных карьерах страны работает свыше 800 конвейеров, которые ежегодно транспортируют около 80 млн. т угля, руды и вскрышной породы.

Отмечается, что по своим основным параметрам: расстоянию транспортирования, производительности и скорости перемещения грузов конвейерный транспорт в нашей стране значительно отстает от зарубежного. Максимальная дальность транспортирования в СССР достигает 6,3 км (Ахан-Гаранский цементный завод транспортирования известняка из карьера) и, как правило, не превышает 2-3 км.

Значительно отстают скорости перемещения грузов. Они: составляют всего 1,7-3,0 м/сек, в то время как за рубежом, скорости достигают 5-6 м/сек. В разультате производительность карьерных установок в СССР не превышает 7 тыс. т/ч при ширине ленты 1800 м против 15 тыс. т/ч за рубежом.

В общем объеме перевозок грузов промышленным транспортом, конвейеры занимают еще очень небольшой удельный вес. Особенно мало применяется конвейерный транспорт для внешних перевозок промышленных предприятий. Почти не находят применения конвейерные линии для транспортной связи предприятий с конечными пунктами примыкания магистрального транспорта - железнодорожными станциями, речными пристанями и портами.

В настоящее время в СССР проводятся мероприятия по внедрению конвейерного транспорта не только на внутризаводских и внутрицеховых перевозках, но и для транспортирования грузов на большие расстояния. Разработан проект сооружения конвейерной линии на Раздольском химическом комбинате для перемещения серной руды на расстояние 25 км. На Итатском месторождении запроектирована конвейерная линия для перемещения угля на расстояние свыше 20 км; железная руда на шахте им. Артема будет транспортироваться конвейерами на расстояние 9,5 км и др. Всего намечается около 30 объектов, на которых должны быть построены конвейерные линии длиною свыше 15 км. На горно-рудных предприятиях намечается создание конвейеров производительностью до 8 тыс. т/ч .

При решении этих задач должен быть учтен опыт ряда зарубежных стран, где в настоящее время проектируется сооружение конвейерных линий производительностью до 25 тыс. м³ и длиной до 200 км и более.