■俞劍瑞 ■南京凱盛國際工程有限公司,江蘇 南京 210036
料倉在水泥工廠中應用廣泛,是物料處理過程中必不可少的環節,它用來調節和緩沖前后各作業工序間的均衡,以保證生產的連續,充分發揮主機設備的能力。料倉在使用過程中存在很多問題,其中堵塞是最普遍的現象之一。料倉一旦堵塞,就會造成停產或產品不合格,甚至會造成設備和人身安全事故。筆者結合過往的工程經驗,淺談料倉堵塞的成因,并提出了幾種解決方案。
通常情況下,料倉堵塞主要是由于顆粒狀或粉狀物料在水分較大的條件下,卸料過程中料倉錐體內物料在垂直方向上膨脹、水平方向上壓縮,隨著料倉出口尺寸的減小,壓力越來越大,物料顆粒與顆粒之間及顆粒與倉壁之間摩擦力增大,物料顆粒之間發生固結、粘壁而產生的,一般分為“起拱”和“鼠洞”兩種。(如圖1)

圖1 料倉堵塞情況
起拱分兩種形式,一種為架倉拱,另一種為團聚拱。架倉拱是由于物料顆粒相互嚙合而形成的,較粗顆粒的物料易產生這種現象;團聚拱是由于物料在倉內儲存期間固結而形成的,且固結體具有一定強度,較細顆粒的物料易產生這種現象。
起拱和鼠洞處理起來比較困難,當料拱處于穩定狀態時,堵塞嚴重;當料拱處于臨界狀態時,工人捅一下,料拱坍塌,形成漏斗狀鼠洞。若對漏斗周圍的料不及時處理,將越積越厚,料倉有效容積越來越小,嚴重影響生產。
料倉錐部傾角即料倉錐部與水平方向的夾角。傾角越大,起拱可能性越小。引申至料倉本體,即盡量加大錐部出料口尺寸,并盡量避免料倉錐部與直段偏心。
水泥廠料倉通常在其錐部敷設高分子量聚乙烯襯板,根據以往工程經驗,建議在與錐部交接處的倉壁直段部位亦敷設至少1m高分子量聚乙烯襯板,能有效預防物料在此部位粘附。另外,對于煤粉倉,可采用鏡面不銹鋼安裝在倉內壁來預防煤粉堵塞。

圖2 組合式料倉
如圖所示,組合式料倉結構由傳統形式料倉及其下方鋼斗組成,適用于原料/水泥配料站料倉,其具有以下特點和優勢:(1)料倉錐部傾角加大,即料倉錐部出口尺寸加大,使物料不易在料倉錐部粘附。(2)在料倉錐部和鋼斗內側,均敷設高分子量聚乙烯襯板,有效降低摩擦系數、粘附系數。(3)料倉出口尺寸稍小于鋼斗進口尺寸,且伸入鋼斗內一段距離,則鋼斗進口周邊可形成一圈捅料區域。鋼斗容積較小且四周均可操作清堵,若發生堵塞情況處理時較為容易,一般使用鋼釬即可。

圖3 機械式清堵措施
如圖3所示,此種機械式清堵措施主要由安裝在料倉錐部的攪拌式下料裝置及振打電機構成,適用于脫硫石膏等物料,其具有以下特點和優勢:(1)物料干燥時,可不開振打電機和下料裝置,物料可從攪拌式下料裝置與倉壁的空隙中卸出。(2)物料水分中等時,可通過振打電機促進物料流動。(3)物料水分較大時,控制方式可靈活選擇,如振打電機開,下料裝置間歇性開;振打電機和下料裝置同時開等。目的是通過強制攪拌的方式破壞其結拱時產生的平衡,以達到順暢下料的目的。(4)另外,振打電機安裝可采用單側安裝、雙側對稱安裝、雙側不對稱安裝、振打電機一大一小安裝等多種安裝方式,以防止物料堵塞。
水泥廠內還有多種其他的堵塞預防及清理措施,如采用低水分物料、長時間不用將倉中物料放空、空氣炮、高能聲波、環吹/開式充氣箱助流等,都不同程度地發揮著各自的作用,這里就不一一介紹了。
料倉堵塞是一種極其復雜的顆粒體/粉體物理力學問題,與物料特性、倉體結構、操作使用等有著密切的關系。只有摸清物料特性、采用科學合理的料倉結構、輔以綜合有效的防堵措施,做到理論與實際相結合,才能有效避免堵塞,為工廠連續穩定生產提供有力的保障。
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