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绿色矿山先进技术:大陆集团管状输送带在中国实现高效无尘煤炭运输

来源:美通社资讯

-无惧道路难行:借助管状输送带,中国最大的煤炭输出地之一实现了物料的清洁运送

-助力高效环保:由于采用封闭式输送系统,滚动摩擦极小,全年煤尘减排可达2880吨

上海2019年5月30日 -- 科技企业大陆集团向位于华北地区的山西省阳泉市提供了管带输送系统,以助其实现低摩擦阻力且清洁环保的煤炭输出。该封闭式输送系统不仅降低了燕龛煤炭矿区的煤尘排放,而且还具有防火、滚动摩擦小以及节能高效等特点。该系统长达8.1公里,是中国目前使用的最长管状输送带设备之一。

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清洁化的物料运输:利用大陆集团的管式传送带,全年可减少煤尘排放量2880吨

无论是智能手机、平板电脑、汽油或电力驱动系统,抑或是楼房、机器、交通工具,乃至于其生产车间,都有一个共性:它们都需要能源和物料,才能得以生产、建造并投入使用。正因如此,全球都在对石油、天然气、贵金属、稀土、铁矿石(可用作钢铁冶炼的基材)以及煤矿进行开采、收集和运输。对中国而言,煤炭仍是国家电力的主要来源,因此也是满足用电需求方面最重要的资源之一。作为人口大国,中国在过去几十年内实现了快速的工业化进程,经济得以繁荣,人民生活水平大幅提高,因此也催生出了对能源的巨大需求。中国的煤炭储量很高 -- 尤其是北部的内蒙古自治区和山西地区,那里富含化石燃料。从这些地区开采出的煤炭总量可满足该国目前约60%的能源需求(数据来源:路透社)*。中国因此成为全球产煤大国之一。

以环保的方式进行煤炭开采,同时投资可再生能源的开发利用,是中国能源政策的重点关注方向。在这方面,大陆集团的产品大有助益。

清洁化的物料运输降低了空气污染并有助于确保安全

与世界其他国家一样,中国也面临着一个难题:如何解决民众及工业用电需求与气候保护之间的冲突。“对于煤矿公司而言,他们主要关心一点:在煤炭等物料运输领域,怎样的技术方案能在确保安全、可靠以及成本低廉的同时,还能满足气候保护以及节能高效的要求。”大陆集团中国输送带集团的 Stephan Weisgerber 如此说道。

正因如此,山西煤矿企业燕龛煤炭选择了大陆集团生产的管状输送带(英文:Pipe Conveyor Belt)。随着中国政府对煤矿行业提出气候保护方面的相关要求,此类输送设备也凭借其优势越来越受欢迎。通常在一定的输送范围内,输送带与其他运送方式(如卡车车队)相比在经济性和生态保护方面更具有优势,原因在于输送带工作时排放的二氧化碳更少,且空转几率更低。此外,管带输送机这类封闭式输送系统还有其他突出的优点,例如:有效降低煤尘排放。另外,该设备还可保护输送对象不受外部环境(如:雨、雪、风以及日照等)影响。“能做到这一点得益于输送带的封闭性。”Weisgerber 说道。在整个输送过程中,输送带两侧外缘都是重合的,因此形成了一个对输送对象具有保护作用的的管道。只有在装料和卸料时管带才会打开,变回输统输送带的形态。

一般而言,如使用开放式输送系统,由强风以及雨雪造成的煤尘排放量可占被运送物料的0.12%。阳泉使用的大陆管状输送带宽1600 mm,卷成管形后外径458 mm,每小时可运煤1000吨,全年合计240万吨。“如此一来,每年可降低2880吨煤尘排放量,空气质量将得以显著改善。因此,既保护了矿工的健康,又改善了周边居民的生活质量。”Weisgerber 强调。

“我们决定选用大陆集团的管状输送带,原因在于它完全满足了我们在气候保护、安全性和能效方面的所有要求。”燕龛煤炭的陈必贵强调。大陆集团所提供的技术有助于煤矿企业满足安全规范提出的严格要求(如:空气中允许达到的最高煤尘浓度)。然而,提出这些要求并不仅仅是出于对健康和空气质量的考虑。在采矿作业中,最可怕的灾难莫过于煤尘爆炸,即煤尘和氧气混合后发生的反应,破坏性极大。这类事故发生速度极快,空气中漂浮的煤尘可因接触火花、高温部件或类似热源而与空气中的氧气发生反应。“大陆集团所采用的封闭式输送系统可以非常理想地解决这一问题,因为该系统不会造成粉尘外泄。此外,阳泉使用的管状输送带抗燃性能强,因此安全性更高。”陈必贵补充道。

灵活的适应地形复杂的地区

山西的煤矿产区占全省面积的37%,其煤炭储量约为2000亿吨,占全国总储量的三分之一(数据来源:China Tourism)**。该省大部分地区位于海拔1000米以上,于此同时,阳泉市燕龛煤炭有限责任公司矿区周围的13.37平方公里区域(大约相当于1870个足球场的总面积)地势陡峭且通行困难。

在采矿作业中,无论是矿井入口还是矿井下,都经常会出现陡峭的斜坡和急弯,空间局促,并伴有较高的泥石流风险。槽型输送带的最大倾斜角度通常仅为20度,而且曲线半径很大;相比之下,管带输送机的曲线半径更小,同时倾斜角可达30度。阳泉使用的这套管带输送系统全长8.1公里,在将煤炭从矿区运送至中转站的过程中,经历了高达 172 米的海拔差,同时运输路线极其复杂,共经过39个凸起和凹陷地形,以及20个水平弯道。“我们的管带设备可以轻松应对急弯和陡峭的运输斜面,因此能很好适应当地的地形。正是由于这一点,我们的输送系统可以畅行无阻地运送物料,而无需使用中转机构。”大陆集团的 Ming-Ya Tan 表示。因此,与带中转机构的设备相比,该设备的安装成本通常也更低。

阳泉的煤矿所使用的大陆集团管带输送机全长达8.1公里,矿区周边地形复杂险峻,输送途中历经众多急弯和陡坡,尽管如此,该设备还是成功克服了艰难险阻,同时达到了环保要求并有效降低了粉尘排放。

快速进入节能模式

在阳泉,大陆集团的管带输送设备能以高达4米/秒(相当于14.4公里/小时)的速度进行煤炭运输,这一速度约为步行速度的三倍,与自行车行驶速度持平。在工作效率方面,该输送系统的优点不仅体现在输送速度上,同时也体现在能效上。一个长达数公里的输送设备,其耗电量甚至可与一个小镇一较高下。对此,大陆集团研究出了一套方案:使用一种特殊的橡胶混合材料,减小输送带的滚动摩擦,通过这一方式可显著降低耗电量。滚动摩擦通过管带运动产生,占输送设备整体运动阻力的三分之二。“通过使用适当的复合材料,我们将物料运输的能耗成功降低了25%。这一特殊混合材料也被应用在了阳泉的设备上。此举改善了设备在气候保护方面的表现,同时煤矿公司也节约了用电成本。”Weisgerber 强调。

汉诺威莱布尼兹大学运输与自动化学院的测量结果表明,在一个长达5公里的输送系统上使用这一材料,将可节约超过3000 kW 的用电量。在1.5个小时内所节约的电能,甚至相当于一户德国家庭或是五户中国家庭全年的平均用电量。

为各种作业要求提供合适的解决方案

通过与输送设备生产商四川省自贡运输机械集团股份有限公司以及大陆集团的专家们进行合作,大陆集团在阳泉成功研发出了这款管带输送系统,该系统在输送技术上达到了最高要求,并能很好地克服地形阻碍,因此获得了客户的极高赞誉,同时在气候保护及保障操作人员健康方面表现出色。其实,包括阳泉的设备在内,每一套管带输送系统都是“度身定制”的 -- 一条输送带都是根据作业地点的实际情况设计制造的,可依不同需求,采用高质量的织物或钢缆作为材料。

对于输送带的设计和生产而言,最大的挑战之一是达到最佳侧偏刚度,从而保证获得较好的管形,使管带不至于垮塌。如果刚度过高,就会增加运动阻力和用电量。因此,相关工程设计人员的专业技术非常重要。除此之外,大陆集团的客服技术人员还定期前往山东的煤田进行访问,确认输送带平稳运行,并测量磨损,以及评估管带的工况。在此期间,他们始终积极与当地的煤矿企业进行交流。

大陆集团的管带输送机已在中国多地得到了使用,其应用领域遍及煤矿、发电和炼钢等行业。阳泉市上社煤矿所使用的管带输送系统长达4.9公里。此外,陕西澄合的安阳煤矿以及山西蒲县宏源煤业所使用的四管输送机的输送距离总长达到了8.7公里。更多的项目正在计划当中。

无论输送对象是煤炭、水泥、弃土、高温炉渣、污泥,还是糖和谷物等食品,大陆集团都能为其提供更适合的输送技术。另外,针对不同气候和地形,大陆集团也有相应的输送系统与之配套。无论是回收及碎石处理、木料加工,还是电厂、矿山、水泥厂和钢铁厂,抑或是生产及化工基地,甚至于港口、沙漠、山区以及丛林地区,大陆集团的输送带技术惠及世界各地。

输送方向上的六角形凹槽滚筒部件可确保管带的封闭式运行,能够为输送带持续提供保护。

管带输送系统的功能特点

在装料过程中,大陆集团管带输送系统具备与输统输送带相同的功能。装料完成后,输送带可以卷起,形成封闭的管形。输送方向上的六角形滚筒部件可确保管带的封闭式运行。由此,输送带也可持续受到封闭式管带系统的保护。输送任务完成后,滚筒部件会将封闭的管带打开,并在滚筒位置处形成一个平面,以便将输送对象卸下(与输统输送带工作方式一致)。

*参考文献:**参考文献:

关于大陆集团

大陆集团致力于开发创新技术和服务,为人们及其货物提供可持续性的互联驾乘和运输解决方案。科技公司大陆集团成立于1871年,为车辆、机械设备、交通及运输领域提供安全、高效、智能且经济适用的解决方案。2018年大陆集团销售额初步达到444亿欧元。目前集团在全球员工数量约为245,000 名,遍及60个国家和地区。

康迪泰克是全球领先的行业专家之一。作为大陆集团的事业群,康迪泰克为客户提供具有连接性、环保、安全和便捷的产品与服务解决方案,用于工程车辆,铁路和公路,无论是空中,地上还是地下,工业环境,食品领域乃至家具工业。事业群在全球42个国家和地区拥有员工约47,000名,销售额为63亿欧元(2018),作为全球产业合作伙伴活跃在亚洲、欧洲、北美和南美洲。

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