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料倉在水泥工廠中應(yīng)用廣泛,是物料處理過程中必不可少的環(huán)節(jié),它用來調(diào)節(jié)和緩沖前后各作業(yè)工序間的均衡,以保證生產(chǎn)的連續(xù),充分發(fā)揮主機(jī)設(shè)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(xiàn)象之一。料倉一旦堵塞,就會(huì)造成停產(chǎn)或產(chǎn)品不合格,甚至?xí)斐稍O(shè)備和人身安全事故。筆者結(jié)合過往的工程經(jīng)驗(yàn),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(nèi)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(fā)生固結(jié)、粘壁而產(chǎn)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(tuán)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(chǎn)生這種現(xiàn)象;團(tuán)聚拱是由于物料在倉內(nèi)儲(chǔ)存期間固結(jié)而形成的,且固結(jié)體具有一定強(qiáng)度,較細(xì)顆粒的物料易產(chǎn)生這種現(xiàn)象。
起拱和鼠洞處理起來比較困難,當(dāng)料拱處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí),堵塞嚴(yán)重;當(dāng)料拱處于臨界狀態(tài)時(shí),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(shí)處理,將越積越厚,料倉有效容積越來越小,嚴(yán)重影響生產(chǎn)。
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(shè)高分子量聚乙烯襯板,根據(jù)以往工程經(jīng)驗(yàn),建議在與錐部交接處的倉壁直段部位亦敷設(shè)至少1m高分子量聚乙烯襯板,能有效預(yù)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(nèi)壁來預(yù)防煤粉堵塞。

圖2 組合式料倉
如圖所示,組合式料倉結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)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(diǎn)和優(yōu)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(nèi)側(cè),均敷設(shè)高分子量聚乙烯襯板,有效降低摩擦系數(shù)、粘附系數(shù)。(3)料倉出口尺寸稍小于鋼斗進(jìn)口尺寸,且伸入鋼斗內(nèi)一段距離,則鋼斗進(jìn)口周邊可形成一圈捅料區(qū)域。鋼斗容積較小且四周均可操作清堵,若發(fā)生堵塞情況處理時(shí)較為容易,一般使用鋼釬即可。

圖3 機(jī)械式清堵措施
如圖3所示,此種機(jī)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(jī)構(gòu)成,適用于脫硫石膏等物料,其具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢:(1)物料干燥時(shí),可不開振打電機(jī)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(shí),可通過振打電機(jī)促進(jìn)物料流動(dòng)。(3)物料水分較大時(shí),控制方式可靈活選擇,如振打電機(jī)開,下料裝置間歇性開;振打電機(jī)和下料裝置同時(shí)開等。目的是通過強(qiáng)制攪拌的方式破壞其結(jié)拱時(shí)產(chǎn)生的平衡,以達(dá)到順暢下料的目的。(4)另外,振打電機(jī)安裝可采用單側(cè)安裝、雙側(cè)對稱安裝、雙側(cè)不對稱安裝、振打電機(jī)一大一小安裝等多種安裝方式,以防止物料堵塞。
水泥廠內(nèi)還有多種其他的堵塞預(yù)防及清理措施,如采用低水分物料、長時(shí)間不用將倉中物料放空、空氣炮、高能聲波、環(huán)吹/開式充氣箱助流等,都不同程度地發(fā)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(fù)雜的顆粒體/粉體物理力學(xué)問題,與物料特性、倉體結(jié)構(gòu)、操作使用等有著密切的關(guān)系。只有摸清物料特性、采用科學(xué)合理的料倉結(jié)構(gòu)、輔以綜合有效的防堵措施,做到理論與實(shí)際相結(jié)合,才能有效避免堵塞,為工廠連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)提供有力的保障。
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