破碎電解質(zhì)倉底風動溜槽堵料分析及改造

農(nóng)銳宇

（廣西德保百礦鋁業(yè)有限公司，廣西 德保 533700）

某公司電解鋁生產(chǎn)線配有4套破碎電解質(zhì)加料系統(tǒng)，電解質(zhì)倉底采用風動溜槽進行物料輸送。自投產(chǎn)以來，該風動溜槽輸送系統(tǒng)堵料事故頻發(fā)，成為了制約該系統(tǒng)質(zhì)量、安全和環(huán)保管理提升的一大瓶頸。為解決難題，該公司決定對該系統(tǒng)進行技術改造，采用增設倉底氣動控制閥門，用螺旋輸送機代替原來的風動溜槽進行物料輸送的方式。

1 存在問題及原因分析

風動溜槽因結構簡單、操作方便、輸送能力大、可以實現(xiàn)遠距離和水平輸送等優(yōu)點，被廣泛應用于冶金、化工等行業(yè)。按照原設計方案要求，該公司的破碎電解質(zhì)倉底也采用風動溜槽，將物料輸送至天車加料倉，以滿足電解車間的生產(chǎn)需要。

原破碎電解質(zhì)倉底卸料裝置主要包含以下設備：XZ315×6000風動斜槽一臺，輸送能力60t/h，400×400手動閘板閥一個，2臺9-19型離心風機，風壓4690pa，風量1174m3/h，配套電機功率4kw，風動溜槽出口裝有DN300氣動控制閥1套。其簡要工藝布置圖如下：

圖1 改造前風動溜槽輸送系統(tǒng)工藝布置圖

自投產(chǎn)以來，該系統(tǒng)的風動溜槽幾乎每天都發(fā)生堵料，每次清堵所需時間大約1個小時，耗費了大量的人工，影響了正常加料作業(yè)，增加了工人的勞動強度。清堵過程中產(chǎn)生的大量漏料到處飛揚，致使工作平臺及附近工作面粉塵堆積，對操作人員的身體健康和機械設備維護工作造成了不利影響。為了使物料下料順暢，技術人員采用在風動溜槽尾部、側面增設壓縮空氣管道，使用壓縮空氣助吹等方法，嘗試提高物料的流動性，但收效甚微。

經(jīng)綜合分析，造成風動溜槽輸送系統(tǒng)堵料的原因主要有以下幾點：

（1）破碎電解質(zhì)顆粒較大，流動性差。風動溜槽對輸送物料的顆粒度有一定的要求，一般干燥的、粒度小于6mm的顆粒物，適合采用風動溜槽輸送，而破碎電解質(zhì)的顆粒度較大，超出了風動溜槽輸送物料粒度理想范圍的要求，其流動性肯定大打折扣；

（2）破碎電解質(zhì)的水分較大，易粘結。風動溜槽對輸送介質(zhì)的水分要求較高，當輸送介質(zhì)表面水分含量低于0.8%時，輸送效果最為理想，而破碎電解質(zhì)水分較大，且風動溜槽出口位于電解車間內(nèi)部，環(huán)境溫度較高，極易造成物料返潮，致使物料逐漸在風動溜槽內(nèi)壁粘結，造成堵塞；

（3）風動溜槽透氣層破損。當溜槽堵料時，需利用壓縮空氣強吹溜槽、人工錘擊振打機殼、鐵鏟扒料等方式疏通物料，清堵過程極易造成溜槽透氣層破損，從而導致氣量不足，物料流動性下降，而造成堵塞。

綜上所述，風動溜槽不適用于輸送破碎電解質(zhì)，只有重新選用合適的輸送設備，并對原系統(tǒng)進行改造，才能從根本上解決堵料的難題。

2 改造方案

根據(jù)現(xiàn)場布置條件和輸送物料的特性，選擇一種操作簡單、維護方便、經(jīng)濟實用、節(jié)能環(huán)保、可實現(xiàn)破碎電解質(zhì)連續(xù)輸送的設備代替風動溜槽是非常重要的。螺旋輸送機是一種利用電機帶動螺旋回轉(zhuǎn)推移物料以實現(xiàn)輸送目的機械。它能實現(xiàn)物料水平、傾斜或垂直輸送，具有結構簡單、橫截面積小、密封性好、操作方便、維修容易、便于封閉運輸?shù)葍?yōu)點，可以輸送較大顆粒的物料，不易產(chǎn)生粘結、堵料現(xiàn)象。經(jīng)分析比較，決定采用螺旋輸送機代替原風動溜槽，改造方案如下：

（1）將原風動溜槽改為兩臺螺旋輸送機，分段輸送物料。破碎電解質(zhì)倉底閥門出口到溜槽閥門出口的高差4m，溜槽安裝斜度較大，為減少物料的沖擊力，實現(xiàn)平穩(wěn)輸送，決定采用兩臺螺運機分段輸送物料，以減少物料的落差。為了降低設備的維護和維修成本，螺運機采用螺旋中部無倒掛軸承型式，主軸采用40Cr材質(zhì)并調(diào)質(zhì)處理，螺旋葉片選用16Mn制作，葉片表面做耐磨處理，以增強設備的抗磨性能；

（2）根據(jù)實際需要，在原來的工作平臺上增加制作兩個檢修平臺，以便開展設備巡檢、維護和維修工作；

（3）對倉底下料管閥門進行改造。原倉底下料管出口閥門為手動插板閥，為提高工作效率，決定將原閥門拆除，并在出口位置增加兩臺氣動對夾式插板閥，以實現(xiàn)快速切換的目的；

（4）對原有的電氣控制系統(tǒng)進行改造。更新優(yōu)化全套PLC控制程序和觸屏程序，使之滿足螺旋輸送機系統(tǒng)自動控制的要求；

（5）重新優(yōu)化設備操作程序。平時，將破碎電解質(zhì)倉底氣動閥門打到常閉狀態(tài)，當需要給多功能天車加料小倉加料時，才將該閥門打開，當天車加料小倉加滿料后，立即關閉破碎電解質(zhì)倉底氣動閥門，再將螺運機內(nèi)部物料排空，最后才把螺運機停下來，避免螺運機因內(nèi)部積料返潮而引發(fā)堵料事故。

圖2 改造后螺旋輸送系統(tǒng)工藝布置圖

3 效果

本次技改完成后，設備運行效果良好，主要表現(xiàn)在以下幾點：

（1）設備運行平穩(wěn)，物料輸送順暢。本次改造采用兩級螺旋輸送機代替風動溜槽輸送物料，增設了氣動閥門，優(yōu)化了操作程序，成功解決了原輸送系統(tǒng)因物料落差大，沖擊力強，導致風動溜槽頻繁堵料的問題，實現(xiàn)了物料連續(xù)、穩(wěn)定、均勻輸送。

（2）設備維護和維修成本大大降低。技改完成后，設備投入運行至今已經(jīng)有1年多，該系統(tǒng)從未發(fā)生一起設備事故或者堵料事故，螺運機螺葉耐磨性能良好，磨損量少，投運以來僅需進行簡單的潤滑維護，即可獲得滿意的效果，設備的運行成本大大降低。

（3）節(jié)能降耗作用明顯。使用螺運機輸送之后，停用了原風動溜槽配套的2臺離心風機，每年可節(jié)約電費4000元；另外，該螺旋輸送系統(tǒng)取消了原風動溜槽的壓縮空氣助吹裝置，減少了壓縮空氣的用量，實現(xiàn)了節(jié)能的目的。

（4）降低了工人的勞動強度。設備改造完成之后，運行平穩(wěn)，下料順暢，工人無需像以前一樣經(jīng)常清堵或清理漏料，勞動強度大大降低。

4 結語

本次改造投入約5萬元，改造周期短，收效快，是一項低投入、高回報的技改項目。本次技改的成功實施，解決了原破碎電解質(zhì)輸送溜槽頻繁堵料的難題，改善了工作環(huán)境，降低了工人的勞動強度，提高了生產(chǎn)效率，達到了預期的效果。