李燕其

（株洲新時代輸送機械有限公司，湖南 株洲 412007）

木質(zhì)人造板生產(chǎn)需要大量木片、鋸末、樹皮等原材料。隨著國內(nèi)人造板工業(yè)的迅速發(fā)展，人造板生產(chǎn)線年生產(chǎn)規(guī)模由原來5～10 萬m3發(fā)展到現(xiàn)在50 萬m3以上，對木片、樹皮等原材料需求量日益增大，同時也對生產(chǎn)自動化程度要求越來越高[1-6]。因此，人造板生產(chǎn)企業(yè)需要設(shè)置料倉對木片、鋸末、樹皮等原料進(jìn)行存儲，確保生產(chǎn)時的原料充足，同時還可保證生產(chǎn)的連續(xù)性和穩(wěn)定性，為后續(xù)工段提供穩(wěn)定的原料，并對木片生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控、檢測和統(tǒng)計。

國內(nèi)目前的木片原料存儲方案大多自動化程度低，存儲量小[7-10]。很多企業(yè)生產(chǎn)線上采用的都是露天堆放和地坑螺旋出料的方式，該方式木片存儲占地面積大，堆存效率低，在堆料和出料過程中存在嚴(yán)重的粉塵污染，面對日益提高的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，已越來越難達(dá)到要求，且勞動強度大，工作環(huán)境惡劣，需要耗費大量的人工，成為制約企業(yè)正常運行的一大難點。同時，在生產(chǎn)過程中對木片損耗也比較大，浪費木片資源，這對于企業(yè)成本控制也是一大挑戰(zhàn)[11-14]。

1 自動化料倉存儲出料系統(tǒng)特點

以年產(chǎn)25 萬m3人造板生產(chǎn)線配置的木片料倉為例，同樣堆存3 500 m3木片，料倉各項數(shù)據(jù)對比如表1所示。

由表1 可知，敞開式散堆料倉自動化程度低、堆存空間利用率低、人為安全隱患多、不密封，環(huán)保壓力大，雖然設(shè)備一次性投資少，但運行后人工費用較高；封閉式自動進(jìn)出料料倉自動化程度高、密封好、滿足環(huán)保要求、運行成本低、最大程度排除人為安全隱患、節(jié)約用地。雖然投資費用略高，但在投產(chǎn)后可明顯節(jié)省年度運行費用，且生產(chǎn)安全性相對較高。當(dāng)前，年產(chǎn)量較高的人造板生產(chǎn)線已開始使用大容積密閉式存儲料倉，該自動化料倉存儲出料系統(tǒng)主要包含：倉頂布料皮帶輸送機、行走螺旋出料裝置、出料皮帶輸送機、料倉倉體、料位檢測裝置及電控系統(tǒng)等[15-18]。

表1 料倉特點分析Tab.1 Analysis of silo characteristics

2 自動化料倉存儲出料系統(tǒng)優(yōu)勢

2.1 進(jìn)料布料均勻，存儲效率高

該自動化料倉存儲進(jìn)料系統(tǒng)采用正反轉(zhuǎn)可移動皮帶機實現(xiàn)對料倉的均勻進(jìn)料和布料，皮帶機配置行走滾輪，在軌道上自由行走，皮帶機配置的驅(qū)動可實現(xiàn)正向和反向的輸送，可將物料均勻送入到料倉的每一處位置，實現(xiàn)無存料死角，提高存儲效率。

圖1 正反轉(zhuǎn)可移動皮帶機Fig.1 Travelling discharge belt conveyor

2.2 鋼結(jié)構(gòu)彩鋼圍護，避免粉塵污染

該料倉外部采用彩鋼板封閉（見圖2），能對堆存的木片原料起到防護作用，避免木片因受日曬雨淋而導(dǎo)致腐爛損失，確保木片質(zhì)量，避免物料在堆存過程中產(chǎn)生粉塵污染，保護廠區(qū)環(huán)境?，F(xiàn)有散堆形式無法對木片起到保護作用，在生產(chǎn)中還會產(chǎn)生大量的粉塵污染[19-20]。

圖2 鋼結(jié)構(gòu)彩鋼圍護Fig.2 Light color steel cover

2.3 出料裝置適應(yīng)性強，運行連續(xù)穩(wěn)定

自動化料倉存儲出料系統(tǒng)采用螺旋結(jié)構(gòu)原理出料，實現(xiàn)螺旋在料倉內(nèi)移動，出料過程不搭橋不堵料。螺旋葉片根據(jù)不同物料進(jìn)行變徑變距等特殊設(shè)計使出料均勻穩(wěn)定。出料量可通過變頻調(diào)速實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，滿足后續(xù)生產(chǎn)線的多樣化需求。同時，可根據(jù)不同原料設(shè)置多臺行走螺旋來實現(xiàn)物料準(zhǔn)確穩(wěn)定的配比。

該料倉行走螺旋結(jié)構(gòu)簡潔緊湊，運行穩(wěn)定、故障率低；采用變頻啟動，轉(zhuǎn)動輕柔，在出料輸送過程中對木片的擠壓破損小，較大限度地減少了輸送過程中對木片的損耗，起到節(jié)能降耗作用[21-22]。

圖3 懸臂式行走出料螺旋Fig.3 Travelling reclaim screw

2.4 料位自動計量、自動反饋、自動化操作

自動化料倉存儲出料系統(tǒng)能實現(xiàn)全自動化控制，通過遠(yuǎn)程PLC控制，采用料位計進(jìn)行料倉檢測，采用行程開關(guān)實現(xiàn)出料螺旋和布料皮帶移動的位置控制，通過零速開關(guān)對設(shè)備進(jìn)行自動檢測和監(jiān)控。在堆存和出料輸送過程中完全實現(xiàn)無人自動化連鎖運行，減少人力，改善作業(yè)環(huán)境，降低勞動強度[23-24]。

2.5 料倉布置形式靈活，單個料倉容積較大

我國南北地區(qū)木片原料差異較大，大容積密閉式存儲料倉可根據(jù)廠區(qū)情況進(jìn)行靈活布置，單個料倉容積大小可根據(jù)實際需要，可選擇范圍為3 000 m3～10萬 m3，可滿足不同廠區(qū)原料供給需求。隨著生產(chǎn)線產(chǎn)能的不斷提升和林業(yè)產(chǎn)業(yè)密集地區(qū)產(chǎn)線的變化，對于連續(xù)生產(chǎn)而言，穩(wěn)定的原料供給十分重要。大容積存儲料倉可解決不同季節(jié)原料供應(yīng)量不同、淡季旺季原料收購價格不同以及將來海外木片供應(yīng)時效性差異等問題。

2.6 料倉配置整套防火技術(shù)，嚴(yán)防火患安全生產(chǎn)

料倉外部為封閉形式，這對料倉內(nèi)部的防火防爆的要求更高。根據(jù)安全生產(chǎn)的具體要求，料倉配置了整套防火技術(shù)和裝備：料倉進(jìn)料和出料設(shè)備的驅(qū)動電機采用滿足3C防爆標(biāo)準(zhǔn)的粉塵防爆型電機，同時料倉頂部正反轉(zhuǎn)可移動皮帶機的使用是更加安全的軟電纜，并采用專用電纜滑車進(jìn)行移動。料倉內(nèi)部照明全部采用防爆燈具。為進(jìn)一步嚴(yán)防火患，確保安全生產(chǎn)，在料倉頂部配備消防水噴淋系統(tǒng)的同時，根據(jù)料倉容積大小，在料倉的中間高度位置配備數(shù)個固定式遠(yuǎn)程射霧器，為料倉的安全穩(wěn)定運行提供常態(tài)化保障[25]。

3 結(jié)語

大容積密閉式存儲料倉在很大程度上可減少工廠的揚塵污染，滿足有關(guān)部門對人造板生產(chǎn)的環(huán)保要求，切實推動行業(yè)進(jìn)步和環(huán)保升級。同時，面對人工成本上漲的問題，這一技術(shù)可采用全自動化進(jìn)料和出料，減少對人工的依賴，為工廠實現(xiàn)自動化生產(chǎn)和切實提高生產(chǎn)效率提供了有效解決方案，促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級，為建設(shè)智能化的工廠提供了技術(shù)支撐；另外，在能源消耗上的大幅節(jié)省，也為減少碳排放和減輕環(huán)保壓力提供了良好的保障。在社會效益方面，大容積密閉式存儲料倉能改變過去木片散堆、堆取料凌亂的方式，有效節(jié)約工廠用地，提高土地的使用效率，改善用地緊張情況，同時還可改善工人的工作環(huán)境，增強對工人的勞動保護力度。