罐式煅燒爐加料系統(tǒng)對比

楊 勝

（貴陽鋁鎂設計研究院有限公司，貴州 貴陽 550081）

目前石油焦煅燒設備主要有回轉窯、罐式爐及回轉床?；剞D床因其控制系統(tǒng)復雜且投資及運行成本高，在國內應用少?；剞D窯產(chǎn)能大，自動化程度高，但燒損高，煅后焦灰分含量增加[1]，且降低了石油焦的粒級。罐式煅燒爐產(chǎn)能小，自動化程度低，但燒損低，煅后焦質量好。近年來，隨著生石油焦原料品質變差和粉料增多，以及罐式煅燒爐技術的進步和產(chǎn)能的提高，罐式爐逐漸受到各大煅燒企業(yè)的青睞，其在國內使用量逐漸增大。由于罐式煅燒爐單臺罐體多，每罐加料時間及加料量不連續(xù)，因此其加料系統(tǒng)已逐漸成為新上項目的關鍵點之一。目前國內各生產(chǎn)企業(yè)常用的罐頂加料方式主要有三種，分別是天車加料、帶式輸送機加料、埋刮板輸送機加料方式。

1 天車加料系統(tǒng)

天車加料系統(tǒng)包含單軌吊車與天車加料方式。

（1）單軌吊車加料。單軌吊車加料系統(tǒng)由煅前倉、倉下插板閥、電動葫蘆及加料斗組成，其中每臺罐式爐上方需設置兩條軌道，每條軌道下配置一個電動葫蘆和加料斗。其運行流程為：當罐式爐底部排料一段時間后，罐頂接料罐料位下移，操作人員判斷需要加料時便控制電動葫蘆行走至罐頂加料口處，打開加料斗下方的插板閥進行加料，加料斗放空后，操作人員控制電動葫蘆行走至煅前倉處，打開煅前倉下方給料閥門往加料斗中加料。

（2）天車加料。天車加料系統(tǒng)由煅前倉、倉下閥門、天車、加料斗組成。其運行流程為：天車運行至煅前料倉處，打開倉下閥門對加料斗加料，當罐式爐頂?shù)慕恿隙沸枰恿蠒r，天車運行至上料點，操作工打開料斗底部閥門進行上料。

天車加料系統(tǒng)所用設備簡單、數(shù)量少，節(jié)省投資，操作直觀簡單，并且當罐體頂部結焦堵料時清理方便。但該系統(tǒng)也有明顯的缺點：①由于下料快，其在下料過程中會產(chǎn)生大量揚塵，微細碳素粉塵跑到空氣中，使操作環(huán)境變差且對操作人員身體健康造成危害；②市場上罐式爐逐漸傾向于大型化，小時加料量超過8噸/臺，這也促使加料的頻率增加，加大了操作人員的勞動強度。

2 帶式輸送機上料系統(tǒng)

（1）帶式輸送機上料系統(tǒng)分類。帶式輸送機上料系統(tǒng)有三種形式：①輸送設備基礎做在爐頂上；②輸送設備吊裝在屋頂上；③輸送設備不在爐子上方，配套獨立支撐結構。前兩種上料系統(tǒng)除了輸送設備安裝方式不同外，其它配置及流程均相同，其設備組成為煅前倉、倉下給料設備、附移動卸料小車的帶式輸送機。單臺輸送設備可以滿足順向布置的多臺罐式爐加料。其加料流程為：當罐式爐需要加料時，帶式輸送機啟動，然后煅前料倉下的給料設備啟動，帶式輸送機帶料后通過其配套的移動卸料小車連續(xù)的給罐式爐加料。第三種加料系統(tǒng)由煅前倉、倉下給料設備、附移動卸料小車的帶式輸送主機組成，其中移動卸料小車上分別安裝有兩臺可逆式帶式輸送機。其配置方式為，加料輸送設備配置在兩列順向布置的罐式爐中間，通過移動卸料小車上的可逆皮帶分別對兩邊的爐子進行加料。其工作流程為：當罐式爐需要加料時，三條帶式輸送機啟動，然后煅前料倉下的給料設備啟動，帶式輸送主機帶料后將物料卸至可逆皮帶，通過移動卸料小車及可逆皮帶連續(xù)的給罐式爐加料。

（2）帶式輸送機上料系統(tǒng)比較。第一種上料系統(tǒng)需要考慮烘爐時爐體變形對設備的影響，所以若輸送設備在烘爐前安裝完成，烘爐料可以通過安裝完成的輸送設備上料，但是烘爐過程中爐體的變形，可能導致輸送設備的變形，影響設備壽命及正常使用。若是烘爐后安裝輸送設備，可避免爐體變形對設備的影響，但是需要設臨時上料裝置，而且烘爐完成后爐面溫度達到80℃～100℃，安裝難度大。目前已建項目多采用烘爐前安裝輸送設備并在烘爐完成后對設備進行修繕及再調試的方式。第二種上料系統(tǒng)可以避免烘爐對輸送設備的影響，但是會增加屋面載荷及高度，提高土建成本。由于前兩種安裝方式的輸送設備均布置在罐式爐兩排加料罐的中間，所以爐體中間的觀察清理孔操作難度大，甚至已經(jīng)失去作用。第三種安裝方式完全規(guī)避了前兩種方式的缺點，并且可以實現(xiàn)對兩列順向布置的罐式爐加料，節(jié)省設備數(shù)量。但是，設備需要單獨做約15米高的支撐結構，增加了投資；同時，對車間罐式爐設備的配置也有一定的要求。總體來講，帶式輸送機加料系統(tǒng)自動化程度高、并且自帶收塵系統(tǒng)所以車間環(huán)境較好、能適應多臺爐子的連續(xù)加料。但是設備的給料仍需要操作人員隨行并控制卸料小車的啟停；另外，由于其是連續(xù)運行給料，所以在一臺罐式爐設備加料完成到卸料小車運行至下一臺罐式爐設備期間需要煅前倉下給料設備停止給料，待帶式輸送機上剩余的料卸完后，移動卸料小車才能運行至下一臺爐子，然后重新啟動倉下給料設備進行下料。這導致設備啟停頻率增加，增加了控制復雜程度。目前也有生產(chǎn)企業(yè)在兩臺爐子之間增加受料槽，實現(xiàn)不停止給料的連續(xù)運行，但是需要定期去清理受料槽上的料。

3 埋刮板輸送機加料系統(tǒng)

隨著罐式爐的大量推廣和生產(chǎn)企業(yè)對操作環(huán)境及操作人員健康的越加重視，埋刮板輸送機加料系統(tǒng)應運而生。埋刮板輸送機加料系統(tǒng)由煅前料倉、倉下給料設備、埋刮板輸送機、緩沖料罐、溢流罐組成。其運行流程為：煅前倉的生石油焦通過給料設備及埋刮板輸送機輸送至緩沖料罐，緩沖料罐隨著罐式爐的排料而自動加料。從其運行流程可以看出，此加料系統(tǒng)自動化程度高，不需要單獨設置加料操作工，節(jié)省人力成本，且密封式運輸及加料改善了車間環(huán)境。但是此加料系統(tǒng)增加了緩沖料罐，且需要配置緩沖罐吊裝平臺，增加廠房高度，建設投資大；其次，由于埋刮板輸送機的設備故障率相對高，增加了檢修強度；另外，由于是全密閉型系統(tǒng)，所以罐頂堵料時清理困難。

表1 三種加料系統(tǒng)的比較

4 幾種加料系統(tǒng)對比及選擇

三種加料系統(tǒng)都存在一定的優(yōu)劣勢。表1為三種加料系統(tǒng)的直觀對比。從表1可以看出，天車加料系統(tǒng)配置簡單投資少，但車間環(huán)境差、自動化水平低、操作強度大，適用于小產(chǎn)能煅燒企業(yè)，但鑒于其差的車間環(huán)境及高的勞動強度，新上項目建議不選擇此種上料方式。帶式輸送機加料系統(tǒng)配置簡單、車間環(huán)境好，自動化程度、建設投資及操作強度處于中間水平，適于目前產(chǎn)能規(guī)模大的煅燒企業(yè)。埋刮板輸送機加料系統(tǒng)操作環(huán)境好，自動化程度高，不需單獨設置加料工，但配置復雜、投資大、檢修頻率高。適用對車間環(huán)境及自動化程度要求嚴格的煅燒企業(yè)。

5 結語

三種加料系統(tǒng)均有各自的優(yōu)勢，目前三種加料方式在國內均有運用，但是鑒于目前國家對環(huán)保的嚴要求、高標準，天車加料方式競爭優(yōu)勢弱；從目前新上項目情況看，帶式輸送機加料方式備受青睞，但是其在車間環(huán)境及自動化程度方面仍有改進空間，若通過增加皮帶罩及合理的配置收塵點能改善車間環(huán)境，以及通過提高控制水平改善自動化程度，其競爭優(yōu)勢更大；根據(jù)市場發(fā)展需要，高的自動化控制水平及好的車間環(huán)境已成為各企業(yè)追逐的目標，所以埋刮板輸送機上料方式頗具優(yōu)勢，但是其復雜的系統(tǒng)配置及高的投資使其競爭優(yōu)勢缺乏，若通過計算，減少緩沖罐的容量甚至通過合理設計取消緩沖罐，簡化系統(tǒng)降低投資，以及通過設計優(yōu)化及設備優(yōu)化降低埋刮板輸送機的故障率能增加其競爭優(yōu)勢。