熟料庫底卸料系統(tǒng)的改進(jìn)及應(yīng)用

丁云才

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熟料庫底卸料系統(tǒng)的改進(jìn)及應(yīng)用

Improvement and Application of Clinker Silo Bottom Discharging System

丁云才

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1　傳統(tǒng)型熟料庫卸料系統(tǒng)

傳統(tǒng)的熟料庫一般都是采用棒形閘閥、電液動(dòng)扇形閥和膠帶輸送機(jī)組成的卸料系統(tǒng)，其典型工藝布置如圖1所示。扇形閥出料口距膠帶機(jī)理論帶面的高度為250mm，盡量保證扇形閥“嵌入”導(dǎo)料槽內(nèi)，這樣可以有效降低落差，減少揚(yáng)塵。而實(shí)際上很多設(shè)備廠家的扇形閥傳動(dòng)機(jī)構(gòu)偏下，安裝時(shí)不能保證閥體沉入到導(dǎo)料槽中，甚至直接把扇形閥“坐”在導(dǎo)料槽上，使得落差達(dá)460mm（導(dǎo)料槽的深度），造成熟料卸料揚(yáng)塵較大，直接影響工人的職業(yè)健康和廠區(qū)的面貌。

圖1　傳統(tǒng)型熟料庫卸料系統(tǒng)工藝布置圖

2　改進(jìn)型熟料庫卸料系統(tǒng)

基于傳統(tǒng)型熟料庫的冒灰問題，改進(jìn)型熟料卸料系統(tǒng)采用棒形閘閥、氣動(dòng)插板閥和膠帶輸送機(jī)組成的卸料系統(tǒng)，工藝布置如圖2。

改進(jìn)型熟料庫卸料裝置與傳統(tǒng)型最大的變化是伸進(jìn)導(dǎo)料槽中不再是扇形閥，而是經(jīng)過精細(xì)計(jì)算的可以控制料流的卸料溜子，其前端最低點(diǎn)距離膠帶輸送機(jī)理論帶面僅有100～130mm，較低的落差是抑制熟料揚(yáng)塵有效手段，溜子兩側(cè)采用漸變式導(dǎo)流板，保證熟料不會“劃傷”膠帶帶面。

在變頻調(diào)速的膠帶輸送機(jī)的拖動(dòng)下，物料能完全充滿整個(gè)卸料溜子，依靠自然形成的料柱，產(chǎn)生一定的“料封”，避免物料在空隙中相對流動(dòng)引起的揚(yáng)塵?？梢钥闯?，卸料溜子在限制物料和控制揚(yáng)塵兩個(gè)方面起到至關(guān)重要的作用。與此同時(shí)，當(dāng)熟料接觸到膠帶輸送機(jī)帶面時(shí)，因膠帶機(jī)帶速較小，傳遞給熟料粉塵的動(dòng)量較低，因此粉塵獲得的逃逸速度較低，也就易于在導(dǎo)料槽內(nèi)沉降。所以選用低速的全程封閉的膠帶輸送機(jī)，是控制揚(yáng)塵的有效措施。

圖2　改進(jìn)型熟料庫卸料系統(tǒng)工藝布置圖

2.1卸料溜子工藝設(shè)計(jì)

熟料庫卸料溜子很重要的功能是控制料流，確保物料流出溜子時(shí)形成穩(wěn)定的料面。要避免物料之間相對流動(dòng)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵，就必須對出料的前端擋板高度有一定的限制，既要保證溜子里面的物料能夠流出，又能保證膠帶機(jī)上其他閥門卸出的物料不被阻擋，擋板高度需嚴(yán)格計(jì)算。圖3為溜子前端面卸料空間的詳細(xì)放大圖，

圖4為卸料溜子前端面。根據(jù)CAD模擬，設(shè)定：

S1：溜子前擋板開孔面積

H1：溜子前擋板開孔高度

S2：溜子距離理論帶面的空間面積

S3：膠帶機(jī)理論帶面距離實(shí)際帶面的面積

S：整個(gè)溜子物料流出空間截面面積

則計(jì)算過程如下：

膠帶機(jī)調(diào)速范圍0.06～0.6m/s，50Hz，正常帶速v= 0.5m/s，25Hz；

圖3　溜子前端面卸料空間放大圖

圖4　卸料溜子前端面圖

輸送能力Q=500t/h；

物料容重ρ=1.4t/m3；

溜子前端開孔寬a=0.6m；

因?yàn)镼=ρSvt，即500=1.4×S×0.5×3 600；

所以出料端截面積S =0.198 4m2；

因?yàn)镾 =S1+S2+S3，經(jīng)CAD模擬測量得出：

S2=0.052 0m2，

S3=0.064 6m2，

所以S1=0.048 7m2；

因?yàn)镾1=a×H1，

所以H1=0.013m，即卸料溜子前端開孔高度為130mm。

以此為依據(jù)，設(shè)計(jì)了如圖4形式的熟料庫底卸料裝置，基本解決了傳統(tǒng)卸料裝置的不足。

（1）物料在卸料溜子中完全充滿，通過物料鎖風(fēng)，抑制物料在卸料過程中產(chǎn)生一次揚(yáng)塵。

（2）物料流出溜子后通過前擋板的布料作用將物料平整，避免物料在輸送過程中相對流動(dòng)產(chǎn)生二次揚(yáng)塵。

（3）膠帶輸送機(jī)寬度適當(dāng)加大，根據(jù)輸送量帶寬應(yīng)＜1 400mm，避免物料溢流出膠帶輸送機(jī)。

（4）膠帶輸送機(jī)采用變頻調(diào)速，帶速≯0.6m/s，較低帶速能抑制粉塵的初始“逃逸速度”，減少粉塵擴(kuò)散。

2.2熟料庫卸料程序控制系統(tǒng)

2.2.1直徑40m熟料庫卸料點(diǎn)典型分布，見圖5。

圖5　卸料點(diǎn)典型分布

輸送能力：500t/h；

帶速范圍：0.06～0.6m/s；

最高頻率：50Hz；

導(dǎo)料槽：膠帶機(jī)在卸料區(qū)間內(nèi)全程設(shè)置。

2.2.2操作原則

（1）庫底棒閥在正常情況下，全部閥門應(yīng)處于完全打開狀態(tài)；當(dāng)對應(yīng)的氣動(dòng)插板閥需要檢修時(shí)，將此閥門關(guān)閉。

（2）同一條膠帶機(jī)上只能有一個(gè)氣動(dòng)閘板閥處于打開的狀態(tài)。

（3）當(dāng)僅運(yùn)行一條膠帶機(jī)時(shí)，膠帶輸送機(jī)以10Hz頻率啟動(dòng)，運(yùn)行膠帶機(jī)的頻率控制在42Hz以內(nèi)，不允許超過42Hz，操作程序如下：

以組1（見圖6）為例，其他組2和組3與此相同。

圖6　卸料控制系統(tǒng)操作程序

（4）正常生產(chǎn)情況下，僅運(yùn)行膠帶機(jī)（412BC36），卸料閥在中間三個(gè)閥門（412SG25，412SG26，412SG27）間進(jìn)行切換卸料；當(dāng)需要配料或清庫時(shí)，可運(yùn)行其他膠帶機(jī)卸料。

2.2.3新型卸料系統(tǒng)的應(yīng)用

新型熟料庫庫底卸料系統(tǒng)，在國內(nèi)某項(xiàng)目上進(jìn)行了實(shí)際應(yīng)用：當(dāng)閥門開啟后，卸料點(diǎn)后部揚(yáng)塵較大，仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)卸料溜子的中部增加了兩塊擋板（見圖7云線部分），這樣就人為造成溜子內(nèi)部的截面積變小，并在擋板正下方形成一定的空間，使物料有間隙向前和向后兩個(gè)方向錯(cuò)位流動(dòng)，形成二次揚(yáng)塵。因此取消緩流板，使物料完全充滿溜子，形成“料封”作用才是解決問題的根本。按此想法實(shí)施后，問題得到基本解決。

圖7　卸料溜子云線部分

3　結(jié)語

新型熟料庫底卸料系統(tǒng)在設(shè)計(jì)理念上是可行的，相對于傳統(tǒng)卸料裝置，這種完全依靠膠帶輸送機(jī)拖料的卸料形式更加簡單，并能抑制一定的揚(yáng)塵。不足之處在于初次啟動(dòng)時(shí)由于插板閥上積累了很多粉狀物料（來自熟料庫），突然打開后會引起一定的揚(yáng)塵，在今后的操作中應(yīng)盡量減少閥門切換，同時(shí)加強(qiáng)導(dǎo)料槽的密封性，減少揚(yáng)塵向外擴(kuò)散。

中圖分類號：TQ172.683

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-6171（2016）01-0076-03

通訊地址：天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，天津 300400；

收稿日期：2015-05-20； 編輯：呂 光