6000t水泥生產(chǎn)線溜槽改造實(shí)踐

呂海利，王志鋒,，馮京曉

1中信重工工程技術(shù)有限責(zé)任公司 河南洛陽 471039

2洛陽師范學(xué)院 河南洛陽 471039

印度 BINANI 水泥公司日產(chǎn) 6 000 t 熟料水泥生產(chǎn)線項(xiàng)目，其熟料庫直徑為 45 m，儲(chǔ)量為 75 000 t，庫壁采用混凝土結(jié)構(gòu)，庫頂采用網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。黃料庫[1]布置在熟料庫旁邊，直徑為 10 m，儲(chǔ)量為 1 000 t，整體采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。來自篦冷機(jī)的熟料經(jīng)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)到熟料庫頂通過三通閥分兩路，一路進(jìn)入熟料庫，另一路通過傾斜溜槽進(jìn)入黃料庫。傾斜溜槽位于熟料庫頂三通閥和黃料庫頂進(jìn)料口之間。黃料庫有兩個(gè)作用，一是用于試生產(chǎn)調(diào)試期間以及生產(chǎn)時(shí)的欠燒料或不合格熟料的儲(chǔ)存，一是正常生產(chǎn)時(shí)做為熟料散裝庫使用。

水泥生產(chǎn)線試生產(chǎn)期間，第 1 次出熟料時(shí)，將三通閥切換到入黃料庫位置，很快傾斜溜槽就堵了，熟料順著鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)通廊底板流下，從空中拋撒到熟料庫外，現(xiàn)場(chǎng)人員發(fā)現(xiàn)后馬上通知中控切換三通閥到熟料大庫位置。當(dāng)時(shí)懷疑熟料中有雜物混入造成溜槽堵塞，對(duì)堵料的溜槽進(jìn)行檢查、清理和清空，并未發(fā)現(xiàn)任何雜物。此后 2 次嘗試將三通閥打向黃料庫位置，都是短時(shí)間內(nèi)造成溜槽堵塞，因此無法向黃料庫進(jìn)料。

1 原因分析

檢查工藝設(shè)計(jì)圖紙，溜槽傾斜角度為 38°，如圖1 所示，溜槽截面高度和寬度均為 400 mm，溜槽底面長(zhǎng)度方向每間隔 600 mm 焊有截面為 50 mm×50 mm方鋼。

圖1 熟料庫至黃料庫溜槽立面圖

通常熟料靜休止角約為 33°，動(dòng)休止角為 25°～28°[2]。正常設(shè)計(jì)熟料溜槽時(shí)其角度通常選擇大于等于 45°，熟料能夠順利下落。該生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)正常生產(chǎn)時(shí)熟料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為 250～290 t，最大臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為310 t。引起堵料的原因有 2 種：一是由于溜槽角度較緩，阻礙了熟料在溜槽內(nèi)的流動(dòng)速度[3]，造成熟料通過量與熟料在溜槽內(nèi)的流動(dòng)速度不匹配；二是溜槽截面積太小，熟料通過量與溜槽截面積不成比例關(guān)系，即在保證熟料通過量的情況下，溜槽截面積應(yīng)隨溜槽角度的減小而加大。

2 改造方案

改造方案有 2 個(gè)，方案 1 是在熟料庫頂平臺(tái)增加一臺(tái)長(zhǎng)約 19 m 的水平鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)，配套增加的輸送通廊一端與庫頂平臺(tái)相連接，另一端支撐在庫壁頂部的鋼立柱上，然后在新增鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)頭部出料口與黃料庫頂進(jìn)料口之間加原有非標(biāo)下料溜槽，溜槽角度改為 60°，如圖 2 所示。方案 2 是將原有下料溜槽的角度盡可能增大，同時(shí)增加截面面積。

圖2 方案 1 立面圖

對(duì)比這 2 個(gè)方案，方案 1 的優(yōu)點(diǎn)是工藝可靠性高，原溜槽可繼續(xù)利用，缺點(diǎn)是需要增加水平輸送設(shè)備和輸送鋼廊道，費(fèi)用高、工期長(zhǎng)，庫頂網(wǎng)架增加荷載較大，需要核算其可行性。方案 2 的優(yōu)點(diǎn)是方案簡(jiǎn)單，改造費(fèi)用低、施工快，缺點(diǎn)是增大溜槽角度空間有限，需要對(duì)原有溜槽改造，擴(kuò)大其截面，且熟料在溜槽中順利下落可靠性有待實(shí)施后驗(yàn)證。

經(jīng)過對(duì)之前溜槽 3 次堵料的過程分析，認(rèn)為根本原因還是熟料在溜槽內(nèi)的流動(dòng)速度不能滿足進(jìn)料量。最終選擇按方案 2 實(shí)施，通過增大溜槽截面積和角度解決堵料問題。

2.1 增大溜槽角度

為了增大溜槽角度，采用提高溜槽豎直高度并縮短溜槽水平投影長(zhǎng)度的方法。溜槽豎直高度從原來的24.28 m 提高到 24.53 m，凈高度增加了 0.25 m。溜槽水平投影長(zhǎng)度從原來的 31.09 m 縮短到 28.23 m，水平投影長(zhǎng)度縮短 2.86 m，溜槽改后的情況如圖 3 所示。

圖3 方案 2 立面圖

溜槽下部入黃料庫進(jìn)料口向熟料大庫方向偏移并重新開口，與原進(jìn)料口相距 2.2 m，縮短了溜槽水平投影長(zhǎng)度，如圖 4 所示。

圖4 溜槽出料端修改前后布置

溜槽上部進(jìn)口修改如圖 5 所示，鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)頭罩下三通閥左移 0.8 m，入熟料庫溜槽做成 L 形與原溜槽相聯(lián)接。為防止鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)頭罩后部積料后熟料外溢，在積料區(qū)域下方做漏斗連接到原入熟料庫溜槽，在漏斗和溜槽聯(lián)接處設(shè)棒閥。

經(jīng)過對(duì)溜槽上部和下部修改，使溜槽角度從原來的 38°增大到 41°。

圖5 溜槽進(jìn)料端修改前后布置

2.2 增大溜槽截面積

原溜槽結(jié)構(gòu)是 40 號(hào)槽鋼做側(cè)板，凈寬 400 mm耐磨鋼板做底板，并間隔 600 mm 焊 50 mm×50 mm方鋼，用普通鋼板焊接到側(cè)板上方作為頂板。為了增大溜槽截面積，在原溜槽側(cè)板，即 40 號(hào)槽鋼的上方再焊 30 號(hào)槽鋼，使溜槽截面高度由 400 mm 增大到 700 mm，拆下的原頂板再焊到新加的 30 號(hào)槽鋼頂上，如圖 6 所示。溜槽截面積由原來的 0.16 m2增大到現(xiàn)在的 0.28 m2。

圖6 改造后溜槽橫截面

3 效果

改造完成后，當(dāng)三通閥打向黃料庫時(shí)，熟料通過溜槽順利進(jìn)入黃料庫，持續(xù)幾個(gè)小時(shí)時(shí)間未出現(xiàn)堵料現(xiàn)象。為驗(yàn)證改造效果，在之后幾天時(shí)間內(nèi)反復(fù)多次試驗(yàn)，均未發(fā)生堵料現(xiàn)象，至此證明溜槽改造達(dá)到了預(yù)期的效果。同時(shí)，改造工期用時(shí)不到一周，期間由于熟料庫頂部分改造對(duì)接僅需要停窯半天時(shí)間，基本沒有耽誤生產(chǎn)。此次改造既節(jié)約了費(fèi)用、縮短了工期，又達(dá)到了預(yù)期效果，而且?guī)缀醪挥绊懮a(chǎn)。

4 結(jié)語

在本項(xiàng)改造中對(duì)工期、費(fèi)用、效果和生產(chǎn)影響等方面進(jìn)行對(duì)比，選擇了合理的方案，達(dá)到了工期短、費(fèi)用低、對(duì)生產(chǎn)影響小的目的。同時(shí)此項(xiàng)改造結(jié)果對(duì)其他類似熟料溜槽堵料有一定借鑒作用。