Discussion on the In-Plant Transfer Mode of Dry Bulk Material of Fluoride Salt Industry

WEI Xue

（Ningxia Yingfei Jinhe Technology Co. Ltd.， Shizuishan 753000， China）

【摘? 要】隨著氟化鹽工藝技術(shù)的進(jìn)步，加之當(dāng)前驟然提升的環(huán)保壓力，對(duì)氟化鹽生產(chǎn)過(guò)程中的污染物排放和安全生產(chǎn)等方面提出了更高的要求。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)氟化鹽產(chǎn)能快速提升，人工成本也有逐年上升的趨勢(shì)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈環(huán)境下，如何保障安全環(huán)保和降低制造成本，已成為制約氟化鹽工業(yè)企業(yè)發(fā)展的重要因素。論文就氟化鹽生產(chǎn)企業(yè)干散物料轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)的優(yōu)化配置與選型，降低廠內(nèi)干散物料轉(zhuǎn)運(yùn)成本等方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

【Abstract】 With the development of fluoride salt technology and the environmental pressure， higher requirements have been put forward for pollutant discharge and safe production in the process of fluoride salt production. In recent years， domestic fluoride salt production capacity has increased rapidly， labor costs are also increasing year by year. In the increasingly fierce market environment， how to ensure safety and environmental protection and reduce manufacturing costs， has become an important factor restricting the development of fluoride salt industry enterprises. In this paper， the optimal configuration and type selection of dry bulk material transfer system in fluoride salt producing enterprises are described in detail.

【關(guān)鍵詞】氟化鹽;干散物料;螢石礦粉;氫氧化鋁

【Keywords】 fluoride salt; dry powder; fluorite powder; aluminum hydroxide

【中圖分類(lèi)號(hào)】TQ124.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）03-0169-02

1 引言

目前氟化鹽生產(chǎn)原料的轉(zhuǎn)、運(yùn)、存環(huán)節(jié)產(chǎn)生的費(fèi)用使得氟化鹽產(chǎn)品的制造成本提升，優(yōu)化和縮短原料的轉(zhuǎn)、運(yùn)、存環(huán)節(jié)，改變物料的輸送方式能夠有效降低氟化鹽產(chǎn)品的制造成本，本文基于各類(lèi)物料輸送方式進(jìn)行了討論。

2 氟化鹽生產(chǎn)原料廠內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)面臨的問(wèn)題

氟化鹽生產(chǎn)過(guò)程中所涉及的物料多為干散粉料，其中包括經(jīng)烘干工藝處理的螢石礦粉、氫氧化鋁粉料和氟化鋁成品粉料。目前，氟化鹽企業(yè)干散物料的廠內(nèi)轉(zhuǎn)具有轉(zhuǎn)運(yùn)量大、物料轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程極易導(dǎo)致粉塵污染和原料浪費(fèi)的特點(diǎn);另外，噸袋干散物料堆碼占用場(chǎng)地空間，折合噸產(chǎn)品占地面積大。

3 氟化鹽生產(chǎn)原料存儲(chǔ)面臨的問(wèn)題

噸袋包裝的干態(tài)螢石礦粉和氫氧化鋁粉料經(jīng)由汽運(yùn)或鐵路專(zhuān)線進(jìn)廠，噸袋粉料卸車(chē)至噸袋庫(kù)堆碼，為方便卸料噸袋庫(kù)需配置起重天車(chē)，受?chē)嵈b材料局限，噸袋料準(zhǔn)碼層高受限，噸袋庫(kù)占地面積較大[1]，如表1所示。

為保證原材料供給，雖然企業(yè)配置有足夠數(shù)量噸袋庫(kù)房，但是受市場(chǎng)供需條件影響，存在短時(shí)間內(nèi)到貨量過(guò)大導(dǎo)致庫(kù)容量不足，噸袋粉料露天堆碼等問(wèn)題，遇有雨雪天氣原料極易受潮，再次烘干增加能耗和物料損耗，噸袋粉料露天堆碼倒運(yùn)時(shí)需要額外使用叉車(chē)、外雇汽車(chē)吊和廠內(nèi)倒運(yùn)車(chē)輛，這種倒運(yùn)方式會(huì)增加額外的原料倒運(yùn)成本[2]。經(jīng)統(tǒng)計(jì)某氟化鹽企業(yè)，干粉原料倒運(yùn)由飛揚(yáng)和飄灑致原料損失量0%～0.25%。我們對(duì)三家企業(yè)廠內(nèi)干散物料倒運(yùn)損失量進(jìn)行了檢查和核算，相關(guān)數(shù)據(jù)如表2。

濕態(tài)螢石礦粉和氫氧化鋁原料進(jìn)廠，經(jīng)烘干處理后部分物料經(jīng)由專(zhuān)業(yè)設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)至生產(chǎn)車(chē)間高位貯倉(cāng)，剩余部分經(jīng)噸袋包裝后進(jìn)入原料噸袋庫(kù)暫存?zhèn)溆?，?jīng)烘干處理的粉料包裝轉(zhuǎn)運(yùn)會(huì)進(jìn)一步增加轉(zhuǎn)運(yùn)包裝成本。

氟化鋁車(chē)間配有高位粉料貯倉(cāng)，高位粉料多為鋼制，倉(cāng)容100t，倉(cāng)頂距離地面高度30m，大容量貯倉(cāng)高空配置，土建投資成本高。

在氫氧化鋁和螢石礦粉拆袋庫(kù)內(nèi)均配置有專(zhuān)用的供料設(shè)備，實(shí)現(xiàn)拆袋庫(kù)至氟化氫車(chē)間高位緩沖貯倉(cāng)間的物料輸送，噸袋庫(kù)至拆袋庫(kù)之間的物料轉(zhuǎn)運(yùn)多采用小型自卸車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)方，噸袋料裝卸車(chē)操作采用起重天車(chē)配合人工方式。

受?chē)嵈系陌b材料使用壽命局限，為防止噸袋包材長(zhǎng)期存放出現(xiàn)破損和滿足原料先進(jìn)先出的庫(kù)存管理原則，噸袋庫(kù)需要定期做倒庫(kù)操作。倒運(yùn)貯運(yùn)過(guò)程中也會(huì)導(dǎo)致噸袋破損后粉料散包，增加倒運(yùn)成本并導(dǎo)致粉塵污染。

在拆袋庫(kù)配置有脈沖布袋收塵設(shè)備，可有效避免拆袋作業(yè)點(diǎn)的粉塵飛揚(yáng)，但轉(zhuǎn)運(yùn)車(chē)輛運(yùn)行時(shí)仍存在粉塵飛揚(yáng)問(wèn)題;在噸袋儲(chǔ)備庫(kù)內(nèi)并沒(méi)有配置有必要的收塵設(shè)備，噸袋庫(kù)裝卸車(chē)作業(yè)過(guò)程也存在飛塵飛揚(yáng)問(wèn)題。噸袋庫(kù)原料裝卸作業(yè)時(shí)，作業(yè)面大也不具備配置收塵設(shè)備的條件。

4 粉料廠內(nèi)物料運(yùn)轉(zhuǎn)方式介紹

粉料廠內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)方式可以分為機(jī)械輸送方式和氣力輸送方式兩大類(lèi)。機(jī)械輸送方式包括車(chē)輛轉(zhuǎn)運(yùn)、皮帶輸送機(jī)、斗式提升機(jī)、鏈板式輸送機(jī)等;氣力輸送方式分為濃相輸送方式、稀相輸送方式和超濃相輸送三種方式，其中濃相輸送方式因具有輸送管徑小、能耗低、環(huán)保排放達(dá)標(biāo)、管道配置靈活，輸送管道可上、可下，輸送管道使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用在電解鋁行業(yè)，用于氧化鋁和氫氧化鋁物料的廠內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)[3]。

5 濃相輸送應(yīng)用于氟化鹽工業(yè)的配置方案

基于濃相輸送理論，建立一整套適用于氟化鹽企業(yè)的干粉物料貯運(yùn)系統(tǒng)，解決目前貯運(yùn)系統(tǒng)存在的粉塵污染、廠內(nèi)物料倒運(yùn)成本、物料倒運(yùn)過(guò)程中存在的安全風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題。提高系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)智能化控制，建設(shè)清潔化、智慧化工廠。

5.1外購(gòu)氟化鹽生產(chǎn)原料廠內(nèi)轉(zhuǎn)優(yōu)化措施

外購(gòu)噸袋干態(tài)氫氧化鋁和干態(tài)螢石礦粉進(jìn)入卸料站，物料由一套濃相輸送系統(tǒng)進(jìn)入數(shù)座緩沖筒倉(cāng)，上料站配置有起重天車(chē)和脈沖布袋除塵裝置，有效避免卸料過(guò)程帶來(lái)的粉塵飛揚(yáng)。濕態(tài)螢石礦粉和濕態(tài)氫氧化鋁在干燥車(chē)間按質(zhì)量配比進(jìn)回轉(zhuǎn)窯，在出口出配置一套濃相輸送轉(zhuǎn)運(yùn)系統(tǒng)，經(jīng)干燥處理后的粉態(tài)干料直接進(jìn)入緩沖筒倉(cāng)。外購(gòu)干態(tài)氫氧化鋁和螢石礦粉經(jīng)濃相輸送系統(tǒng)直接進(jìn)入緩沖筒倉(cāng)，筒倉(cāng)容量參照目前噸袋庫(kù)容量設(shè)計(jì)，粉倉(cāng)自帶倉(cāng)頂固氣分離設(shè)備，濃相輸送系統(tǒng)具有很高的輸送固氣比，可以實(shí)現(xiàn)余風(fēng)達(dá)標(biāo)排放。干態(tài)氫氧化鋁和螢石礦粉筒倉(cāng)配置方式，可以取消目前氟化鹽廠普遍使用的粉料噸袋庫(kù)配置方式。 在原料粉倉(cāng)下配置濃相輸送系統(tǒng)，經(jīng)由濃相管道輸送系統(tǒng)，干粉原料按需進(jìn)入氟化鋁車(chē)間原料日用倉(cāng)，該工藝過(guò)程將徹底取消目前的車(chē)輛轉(zhuǎn)運(yùn)工藝，解決目前轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程帶來(lái)的揚(yáng)塵污染問(wèn)題。

5.2 氟化鹽成品的輸送系統(tǒng)和貯存方式

在目前成品工段卸料口處配置一套濃相輸送系統(tǒng)，氟化鋁成品物料冷卻后經(jīng)濃相輸送系統(tǒng)進(jìn)入成品筒倉(cāng)緩存，筒倉(cāng)容量可參照目前成品噸袋庫(kù)容量設(shè)計(jì)。取消氟化鋁成品庫(kù)設(shè)計(jì)，全部氟化鋁進(jìn)成品筒倉(cāng)貯存，按銷(xiāo)售合同定量包裝。

筒倉(cāng)貯存方式在電解鋁、氧化鋁、商砼等行業(yè)被廣泛使用，用于貯運(yùn)氧化鋁、氫氧化鋁、水泥等粉料，相對(duì)噸袋庫(kù)配置方案，筒倉(cāng)設(shè)備密封性好、容量大、占地面積小等優(yōu)勢(shì)。筒倉(cāng)貯存方式，粉料上進(jìn)料，下出料，滿足倉(cāng)儲(chǔ)先進(jìn)先出的貯運(yùn)原則，避免物料長(zhǎng)期貯存造成的包材老化破損和粉料長(zhǎng)期貯存造成的粉料板結(jié)、受潮等問(wèn)題發(fā)生。

5.3 濃相管道輸送方式的優(yōu)勢(shì)

技改后的卸料站濃相輸送系統(tǒng)，卸料需要少量人工，上料實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)，可和DCS系統(tǒng)連接，實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。按目前氟化鹽企業(yè)從原料進(jìn)廠至產(chǎn)品產(chǎn)出產(chǎn)生物料倒運(yùn)費(fèi)及裝卸費(fèi)用折合噸產(chǎn)產(chǎn)品67.4元/t，實(shí)現(xiàn)濃相管道輸送方式后物料倒運(yùn)，僅產(chǎn)生電消耗、原料卸車(chē)費(fèi)用、產(chǎn)品包裝勞務(wù)費(fèi)用，電耗折合噸產(chǎn)產(chǎn)品15元/t，原料卸車(chē)費(fèi)用折合噸產(chǎn)產(chǎn)品11.43元/t，包裝勞務(wù)費(fèi)折合噸產(chǎn)產(chǎn)品5元/t，濃相管道輸送方式實(shí)際產(chǎn)生倒運(yùn)費(fèi)用折合噸產(chǎn)產(chǎn)品30.8元/t，節(jié)約物料倒運(yùn)費(fèi)用折合噸產(chǎn)產(chǎn)品35.97元/t，按年產(chǎn)60000噸成品核算，年節(jié)約物料轉(zhuǎn)運(yùn)費(fèi)用215.8萬(wàn)元。

總之，濃相管道輸加卸料站方式更容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，濃相輸送罐的充排料過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，物料輸送過(guò)程無(wú)需人員操作，現(xiàn)場(chǎng)干凈環(huán)保。隨著國(guó)內(nèi)人口結(jié)構(gòu)的變化，勞動(dòng)力成本將逐年提高，建立自動(dòng)化、智能化工廠，減少作業(yè)人員投入將成為企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

【參考文獻(xiàn)】

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