——针对石灰石、熟料、混合材等物料的清扫技术与选型指南
一、水泥行业输送带清扫的核心需求
水泥生产涉及石灰石开采、生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨等环节，其输送带系统需处理高硬度、高磨损性、含尘量大的物料（如石灰石、熟料、矿渣、粉煤灰等），清扫器需满足以下特殊要求：
物料特性：
高硬度：石灰石（莫氏硬度3-4）、熟料（莫氏硬度5-6）易磨损清扫器刀头。
高温环境：熟料输送温度可达120-150℃，部分工况（如窑头）局部温度超200℃。
粉尘污染：物料含尘量高（如粉煤灰、矿渣粉），易形成扬尘，需控制清扫过程中的二次污染。
粘附性：潮湿物料（如雨季石灰石）或含糖分混合材（如石膏）易粘附皮带。
生产连续性：
水泥生产线通常24小时运行，清扫器故障可能导致皮带跑偏、托辊磨损加速，甚至引发停机事故（单次停机损失可达数十万元）。
环保与安全：
粉尘排放需符合《水泥工业大气污染物排放标准》（GB 4915-2013），清扫器需减少物料洒落。
防爆设计：部分工况（如煤粉输送）需选用防爆型清扫器，避免火花引发粉尘爆炸。
二、水泥行业专用清扫器类型及技术特点
针对水泥行业工况，清扫器需具备耐磨、耐高温、防粘附、低维护等特性，常见类型如下：
1. 头部一级清扫器（Primary Cleaner）
功能：安装在驱动滚筒附近，清除卸载后粘附在皮带工作面的大块石灰石、熟料或混合材，防止物料进入回程段。
技术特点：
分段式刀头：可单独更换磨损段，降低维护成本（如马丁工程CS1分段式清扫器）。
液压/气动张紧：自动补偿刀头磨损，保持恒定接触压力（压力范围20-50N/cm）。
硬质合金（碳化钨）：耐磨性强（HRA≥85），适合高硬度物料（如熟料），寿命是聚氨酯的5-8倍。
陶瓷复合材料：耐高温（≤300℃）、耐腐蚀，适用于窑头熟料输送（温度≥150℃）。
聚氨酯+碳纤维增强：弹性好，避免损伤皮带（如处理潮湿石灰石时防止皮带划伤）。
刀头材料：
结构设计：
典型案例：
熟料输送线：陶瓷复合刀头一级清扫器，在150℃工况下寿命达1年以上，清扫效率≥98%。
石灰石破碎机出口：碳化钨刀头一级清扫器，在莫氏硬度4的石灰石中寿命达聚氨酯的6倍。
2. 头部二级清扫器（Secondary Cleaner）
功能：安装在一级清扫器后方，清除残留的细粉（如粉煤灰、矿渣粉）或微小颗粒，防止物料进入托辊组。
技术特点：
低接触压力设计：压力≤15N/cm，避免皮带表面划伤（水泥行业皮带成本高，需延长寿命）。
可逆刀头：双向旋转使用，寿命延长50%以上（如贝塞曼可逆式二级清扫器）。
超高分子量聚乙烯（UHMW-PE）：自润滑性强，摩擦系数低（≤0.1），减少皮带磨损（如处理石膏时防止皮带起毛）。
不锈钢刷：耐腐蚀，适合潮湿或酸性环境（如含氯混合材输送）。
刀头材料：
结构设计：
典型案例：
粉煤灰输送线：UHMW-PE刀头二级清扫器，在细粉工况下寿命达3年以上，托辊磨损率降低70%。
石膏破碎车间：不锈钢刷二级清扫器，有效清除粘附石膏，防止皮带发霉。
3. 空段清扫器（Return Belt Cleaner）
功能：安装在输送带回程分支的空段上，清除回程带上的残留物料（如熟料粉尘、石灰石碎屑），防止污染环境或腐蚀设备。
技术特点：
重力式张紧：利用自身重量保持接触压力，无需额外动力，适合长距离输送（如矿山至水泥厂的长皮带）。
可调节角度：适应不同皮带倾角（0°-30°），防止物料洒落（如斜坡输送段）。
橡胶+金属骨架：弹性好，适应皮带振动（如V型空段清扫器），适合处理大块残留物料。
聚氨酯刮板：耐油、耐老化，适合润滑油污染场景（如熟料输送线托辊润滑油滴落）。
刀头材料：
结构设计：
典型案例：
熟料输送栈桥：聚氨酯刮板空段清扫器，减少粉尘洒落，降低清扫工劳动强度。
石灰石长皮带输送线：橡胶V型清扫器，有效防止大块石灰石碎屑堆积，避免皮带跑偏。
4. 高压水清扫器（Water Jet Cleaner）
功能：通过高压水枪（压力5-15MPa）冲洗皮带表面，清除顽固粘附的物料（如潮湿石灰石、含糖分石膏），适用于传统清扫器难以处理的工况。
技术特点：
循环水系统：搭配沉淀池或过滤装置，实现水资源回用（水泥行业用水成本高）。
脉冲控制：间歇性冲洗，减少用水量（较连续冲洗节水40%-60%）。
扇形喷嘴：覆盖宽度大，适合宽皮带（≥1400mm）。
旋转喷嘴：360°旋转冲洗，提高清洁效率（如处理粘附性强的石膏）。
喷嘴设计：
节水设计：
典型案例：
雨季石灰石输送线：高压水清扫器+循环水系统，彻底清除潮湿石灰石粘附，年节约用水成本超30万元。
石膏粉输送车间：旋转喷嘴高压水清扫器，清除糖分残留，防止皮带发霉变质。
5. 防爆型清扫器（Explosion-Proof Cleaner）
功能：适用于煤粉制备、煤磨系统等易燃易爆工况，防止清扫过程中产生火花引发粉尘爆炸。
技术特点：
材料：刀头、支架采用防静电材料（如不锈钢304L），表面电阻≤1×10⁹Ω。
结构：密封设计，防止粉尘进入清扫器内部（如贝塞曼防爆型清扫器，通过ATEX认证）。
典型案例：
煤磨系统输送线：防爆型硬质合金清扫器，在煤粉工况下安全运行超5年，未发生爆炸事故。
三、水泥行业清扫器选型与维护要点
选型原则：
物料硬度：高硬度物料（如熟料）优先选碳化钨或陶瓷刀头；低硬度物料（如石膏）可选UHMW-PE或不锈钢刷。
温度：高温工况（≥120℃）需选陶瓷或耐高温聚氨酯刀头。
粘附性：潮湿或含糖分物料需选高压水清扫器或不锈钢刷清扫器。
防爆需求：煤粉输送线必须选用防爆型清扫器。
维护策略：
定期检查：每日检查刀头磨损、张紧装置状态，每周清理喷嘴堵塞（高压水清扫器）。
压力调整：根据皮带磨损情况，每季度调整接触压力（建议使用压力计监测）。
备件管理：储备分段式刀头、喷嘴等易损件，缩短停机时间。
经济性分析：
全生命周期成本（TCO）：虽然陶瓷刀头单价高，但寿命是聚氨酯的3-5倍，综合成本更低。
环保效益：高效清扫器可减少粉尘排放，避免环保罚款（单次罚款可达数十万元）。
四、水泥行业清扫器应用案例
案例1：某5000t/d水泥生产线熟料输送系统改造
工况：皮带宽度1200mm，带速3.15m/s，运输150℃熟料，原聚氨酯清扫器寿命仅2个月，频繁停机。
问题：熟料高温导致聚氨酯刀头软化，清扫效率下降至80%，托辊磨损加速，年维护成本超200万元。
解决方案：
头部一级清扫器：改用陶瓷复合刀头（马丁工程CS1），寿命延长至18个月。
头部二级清扫器：采用UHMW-PE刀头，压力调至12N/cm，减少皮带磨损。
空段清扫器：安装聚氨酯刮板清扫器，防止粉尘洒落。
效果：
清扫效率提升至98%，托辊寿命从1年延长至3年。
年维护成本降低85%，停机时间减少90%，粉尘浓度降至10mg/m³以下（远低于国家标准30mg/m³）。
案例2：某水泥厂煤粉输送线防爆改造
工况：皮带宽度800mm，带速2.0m/s，运输煤粉（含尘量≥500g/m³），原普通清扫器因火花引发爆炸风险。
问题：煤粉爆炸风险高，原清扫器未通过防爆认证，需停产改造。
解决方案：
头部一级清扫器：更换为防爆型硬质合金刀头（贝塞曼EX系列），通过ATEX认证。
头部二级清扫器：采用防爆不锈钢刷清扫器，防止静电积累。
效果：
改造后运行3年未发生爆炸事故，通过应急管理部安全检查。
清扫效率≥95%，满足煤粉输送连续性要求。
五、总结
水泥行业输送带清扫器的选型需紧密结合物料特性（硬度、温度、粘附性）、环保要求及防爆需求，优先选择耐磨、耐高温、防粘附、防爆的产品（如陶瓷、碳化钨、UHMW-PE、防爆型）。通过合理配置一级、二级及空段清扫器，并结合高压水清扫技术处理特殊工况，可显著提升输送系统效率，降低维护成本，助力水泥企业实现安全、高效、绿色生产。
