穩(wěn)定生石灰粉料倉(cāng)下料實(shí)踐

徐洪源，顧華杰

(山鋼集團(tuán)萊蕪分公司型鋼煉鐵廠，山東 萊蕪271104)

生石灰粉大量應(yīng)用于冶金等行業(yè)中，由于生產(chǎn)使用要求，往往需將生石灰粉存儲(chǔ)在料倉(cāng)中并進(jìn)行定量均勻連續(xù)排出使用。在排出使用過(guò)程中，由于生石灰粒度極細(xì)，流動(dòng)性較強(qiáng)，且由于物料內(nèi)部夾雜有一定量空氣，隨著物料的使用，物料與空氣逐步由料倉(cāng)上部向下移動(dòng)，當(dāng)空氣下移到料倉(cāng)下部時(shí)，部分氣體發(fā)生聚集后在周?chē)锪系膲毫ο滦纬筛邏簹怏w，在移動(dòng)至料倉(cāng)出料口附近時(shí)由于料倉(cāng)內(nèi)外壓差較大瞬間沖出倉(cāng)外，并攜帶出大量生石灰粉，造成噴倉(cāng)現(xiàn)象，高壓氣體排出后由于料倉(cāng)內(nèi)下部物料瞬間懸空受力結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，料倉(cāng)底部懸空物料在上部物料的強(qiáng)大壓力下快速向下移動(dòng)并沖出倉(cāng)外，加劇噴倉(cāng)量。當(dāng)物料粒度分布不均或物料受潮濕潤(rùn)時(shí)流動(dòng)不暢，在料倉(cāng)內(nèi)出現(xiàn)結(jié)拱、懸料，造成斷料現(xiàn)象，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。

1 現(xiàn)狀分析

以山鋼集團(tuán)萊蕪分公司型鋼煉鐵廠為例，型鋼煉鐵廠1#、2#265m2燒結(jié)配料室共設(shè)有178m3生石灰倉(cāng)4個(gè)，每個(gè)料倉(cāng)頂部均設(shè)有倉(cāng)頂脈沖噴吹清灰袋式除塵器，物料使用高壓罐車(chē)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，采用壓縮空氣經(jīng)管道輸送至料倉(cāng)內(nèi)，余氣經(jīng)倉(cāng)頂脈沖清灰布袋除塵器排出倉(cāng)外，系統(tǒng)流程圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)流程圖

自投產(chǎn)以來(lái)常出現(xiàn)噴倉(cāng)懸料現(xiàn)象，雨季尤為頻繁。噴倉(cāng)、懸料現(xiàn)象較輕時(shí)造成燒結(jié)礦堿度波動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)甚至造成系統(tǒng)停機(jī)，嚴(yán)重制約燒結(jié)正常生產(chǎn)。

根據(jù)生產(chǎn)使用情況發(fā)現(xiàn)，造成生石灰料流不穩(wěn)定的原因主要有以下幾點(diǎn):

1.1生產(chǎn)所使用生石灰為外購(gòu)，廠家有時(shí)將生石灰除塵灰集中運(yùn)來(lái)打入生石灰倉(cāng)內(nèi)，由于生石灰除塵灰粒度極細(xì)，流動(dòng)性較強(qiáng)，生石灰粉塵重量分散度見(jiàn)表1:

表1 生石灰粉塵重量分散度 /%

當(dāng)除塵灰移動(dòng)到料倉(cāng)出料口時(shí)，受料倉(cāng)內(nèi)上部巨大壓力影響，瞬間沖出倉(cāng)外，造成噴倉(cāng)現(xiàn)象，且倉(cāng)內(nèi)上部生石灰下移速度隨著加快，并導(dǎo)致部分正常生石灰也隨著噴出，加劇噴倉(cāng)量。

1.2由于壓縮空氣中含有一定量的水分，壓縮空氣經(jīng)布袋排出時(shí)，部分滯留在布袋上，與布袋上生石灰粉發(fā)生反應(yīng)生成粘附性較強(qiáng)的消石灰并粘附在除塵布袋上，布袋發(fā)生糊堵現(xiàn)象，布袋噴吹清灰效果不佳，系統(tǒng)透氣性變差，導(dǎo)致倉(cāng)內(nèi)外壓差過(guò)大，誘發(fā)噴倉(cāng)現(xiàn)象。

1.3雨季時(shí)，由于部分生石灰受潮或遇水后，生成消石灰，部分消石灰攜帶有一定量的水分。當(dāng)料倉(cāng)內(nèi)打入消石灰后，消石灰?guī)氲乃峙c質(zhì)量較好的生石灰反應(yīng)放熱，生石灰與水反應(yīng)情況如下:

由于反應(yīng)放熱量大，反應(yīng)后物料體積增大1～2倍，同時(shí)物料內(nèi)夾雜的空氣受熱體積膨脹，這部分氣體受到料倉(cāng)內(nèi)上部生石灰粉的重壓并不斷聚集。隨著下部生石灰的使用，料倉(cāng)內(nèi)的生石灰粉逐步下移，當(dāng)帶有氣體的生石灰粉移至下料口時(shí)，由于下料口處內(nèi)外壓差較大，氣體攜帶著大量生石灰粉從下料口處噴出，造成噴倉(cāng)現(xiàn)象，雨季尤為嚴(yán)重。

1.4物料粒度分布不均或物料受潮濕潤(rùn)時(shí)流動(dòng)不暢，在料倉(cāng)內(nèi)出現(xiàn)結(jié)拱、懸料現(xiàn)象，或出現(xiàn)漏斗流現(xiàn)象，料倉(cāng)內(nèi)物料無(wú)整體流方式，當(dāng)上部物料坍塌時(shí)也易造成噴倉(cāng)現(xiàn)象。

2 解決措施及效果

2.1 解決措施

針對(duì)上述原因，整改措施如下:

(1)加強(qiáng)進(jìn)廠生石灰質(zhì)量把關(guān)，嚴(yán)禁生石灰除塵灰進(jìn)廠，同時(shí)加強(qiáng)防范措施，盡量避免進(jìn)廠生石灰受潮。

(2)為避免除塵系統(tǒng)堵塞，用壓縮空氣打生石灰及除塵系統(tǒng)對(duì)布袋噴吹清灰時(shí)導(dǎo)致倉(cāng)內(nèi)外壓差過(guò)大，造成噴倉(cāng)現(xiàn)象，在空氣壓縮機(jī)排氣端加設(shè)微熱再生式壓縮空氣干燥器，將夾雜水分去除，并定期對(duì)除塵器布袋、噴吹清灰系統(tǒng)進(jìn)行檢查處理，確保除塵器系統(tǒng)阻力正常。

(3)為避免生石灰倉(cāng)內(nèi)高壓氣體集中發(fā)生噴倉(cāng)、以及料倉(cāng)內(nèi)物流流動(dòng)不暢發(fā)生結(jié)拱、懸料現(xiàn)象，或出現(xiàn)漏斗流現(xiàn)象，需及時(shí)將倉(cāng)內(nèi)氣體排出倉(cāng)外，并改變料倉(cāng)內(nèi)物料流動(dòng)方式，使物料趨于整體流狀態(tài)，具體措施如下:

在生石灰料倉(cāng)底部出料口處的正上方增設(shè)一個(gè)椎形排氣導(dǎo)流罩，排氣導(dǎo)流罩的上端用鋼管接至料倉(cāng)外部并用除塵布進(jìn)行密封處理，既避免粉塵外泄，又保證空氣自然流通。為了保證排氣的需要和不影響料倉(cāng)正常下料，使料倉(cāng)內(nèi)椎形排氣罩底端位置橫截面積與椎形排氣罩底端面積成一定比例，排氣導(dǎo)流罩設(shè)計(jì)示意圖如圖2所示。

圖2 排氣導(dǎo)流罩示意圖

系統(tǒng)在工作的過(guò)程中，物料進(jìn)入料倉(cāng)本體后逐漸向底端出料口移動(dòng)，當(dāng)物料中夾雜的高壓氣體團(tuán)下移至排氣導(dǎo)流罩底部附近時(shí)，由于排氣導(dǎo)流罩上部承受部分倉(cāng)壓，底部倉(cāng)壓較小，排氣導(dǎo)流罩經(jīng)過(guò)排氣導(dǎo)管與外部連通，排氣導(dǎo)流罩內(nèi)部與外部存在一定的壓力差，高壓氣團(tuán)相對(duì)倉(cāng)內(nèi)的物料流動(dòng)性較強(qiáng)，受壓差影響，氣體由排氣導(dǎo)流罩底部經(jīng)排氣導(dǎo)管排出料倉(cāng)本體外，避免高壓氣團(tuán)由出料口排出引發(fā)噴倉(cāng)現(xiàn)象。由于排氣導(dǎo)流罩上部承當(dāng)部分倉(cāng)壓，底部倉(cāng)壓較小，且料倉(cāng)本體內(nèi)部物料下移時(shí)受到排氣導(dǎo)流罩阻擋，物料由排氣導(dǎo)流罩四周向下移動(dòng)，形成較大環(huán)狀物料流口，使得倉(cāng)內(nèi)物料流動(dòng)邊界變大，倉(cāng)體上部物料趨于整體流動(dòng)形式，下部物料基本呈自由流動(dòng)狀態(tài)，有效避免物料壓實(shí)、結(jié)拱、懸料現(xiàn)象。

為有效延長(zhǎng)導(dǎo)流罩使用壽命，在導(dǎo)流罩外側(cè)貼裝耐磨襯板。為固定排氣系統(tǒng)并防止排氣罩在排氣過(guò)程中被生石灰塞堵，在排氣罩頂部排氣管上用槽鋼制作4根支腿焊接在排氣管及倉(cāng)璧上，起到支撐作用，并將料倉(cāng)上倉(cāng)璧振動(dòng)器位置適當(dāng)調(diào)整，使其分別位于2條支撐腿在料倉(cāng)焊接處的外側(cè)，一旦排氣罩發(fā)生塞堵，可開(kāi)啟振動(dòng)器將內(nèi)部生石灰振落。

2.2 實(shí)施效果

利用檢修機(jī)會(huì)，2012年6月、7月分別對(duì)1#、2#265m2燒結(jié)配料室12#生石灰倉(cāng)實(shí)施改造，并與13#倉(cāng)進(jìn)行對(duì)比使用，4月1日至9月1日噴倉(cāng)、懸料情況見(jiàn)表2:

表2 生石灰噴倉(cāng)、懸料對(duì)比使用情況

由表2看出，對(duì)比使用效果較好，噴倉(cāng)、懸料現(xiàn)象得到有效控制。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)生產(chǎn)使用情況，合適的生石灰粒度及良好的除塵排氣系統(tǒng)可緩解生石灰噴倉(cāng)、懸料現(xiàn)象;在料倉(cāng)內(nèi)部增設(shè)錐形排氣導(dǎo)流裝置后，可將料倉(cāng)內(nèi)高壓氣體經(jīng)排氣管排出倉(cāng)外，避免高壓氣體在出料口附近攜帶生石灰粉從料倉(cāng)下料口處噴出造成噴倉(cāng)現(xiàn)象，同時(shí)導(dǎo)流罩可擴(kuò)大料倉(cāng)內(nèi)物料流動(dòng)邊界，使倉(cāng)體上部生石灰趨于整體流動(dòng)形式，有效緩解噴倉(cāng)、懸料現(xiàn)象。