板式催化剂生产线原料加料系统设计与改进

郑承霞，杨　光，梅　辉

（中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司，湖北　武汉　430080）

板式催化剂生产线原料加料系统设计与改进

郑承霞，杨光，梅辉

（中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司，湖北武汉430080）

某钢厂引进SCR脱硝板式催化剂生产线，原料市场采购，原料加入混料机采用人工形式，加料效率低，劳动负荷大，为了提高生产效率，降低工人劳动负荷，作者设计了一套原料加料系统，但实际使用中，出现了一些问题，需要改进。

板式催化剂生产线；加料系统；设计改进

板式催化剂以不锈钢金属板压成的金属网为基材，将TiO2、V2O5等的混合物黏附在不锈钢网上，经过压制、锻烧后，将催化剂板组装成催化剂模块。它是SCR（选择性催化还原法）技术的核心部分。某钢厂引进SCR脱销催化剂生

产线，但其原料均为市场采购，原料由人工加入混料机中，作业效率低，工人劳动负荷大，为了改变这种情况，作者设计了一套原料加料系统，但在实际使用中，出现了一些问题。为了提高其使用效率，探讨其改进措施显得非常有必要。

1　加料系统设计思路及工序流程设计

（1）加料系统设计思路。该生产线新增了4台混料机，如果不采用人工加料，只有采用料仓自动加料方式。方法之一是在4台混料机上部设计料仓，这种方法的弊端是影响混料机的检修和起重机的运行，但如果增加厂房起重机轨道标高，以适应检修和起重机运行，那么无疑会增加投资。由此，我们考虑在混料机旁设计一套加料系统，同时给4台混料机自动加料。

（2）加料系统工序流程设计。加料系统由防尘罩、称量装置、钢平台、暂存罐、手动式平板闸门、叶轮给料机、下料软管、底开式料罐等组成。平面示意图如1所示。加料系统工序流程是：原料市场供应包装为一袋1吨，由汽车运输至厂房后，用电动葫芦吊装一次性倒入暂存罐本体，本体封闭。随后，经过称量装置计量后，手动打开闸门，由给料机通过软管输入进底开式料罐。原料装满料罐后，通过电动葫芦吊装倾倒至混料机，完成上料。

图1　加料系统组成

2　主要非标设备设计

设计前提：一般粉体料仓的设计压力介于5kPa和-0. 5kPa之间，本次设计按常压考虑。设计温度按常温考虑。

2.1暂存罐设计

（1）暂存罐容量计算。计算式：V=（Q/360）×（1/N）。式中V为日需原料量，Q为生产线年产量，N为产出比。根据实际数据，板式催化剂生产线产量为每年7500m3，N取值为5。则每日需要的原料量约：V=7500/360/5=4.13m3。由于原料在与空气长时间接触后容易潮湿，给成品质量带来影响，故每日按照原料日消耗量定量采购。按整数取值，则暂存罐本体容量取值为4m3。

（2）暂存罐结构设计。根据相关设计经验，体容量4m3的暂存罐主要由8mm厚钢板焊接而成。暂存罐外形如图2所示，设计流型为全流仓。

2.2底开式料罐设计

图2　暂存罐效果图

（1）底开式料罐容量确定。根据以上计算，本生产线日需原料约为4m3，而根据生产线设备选型，本生产线一共配备混料机4台，每台日处理量约为1m3。底开式料罐按照1m3容量计算。

（2）底开式料罐结构设计。根据相关设计经验，本体容量1m3的暂底开式料罐主要由10mm厚钢板焊接而成。设计流型为中心流型料仓，结构外形如图所3所示。

图3　底开式料罐效果图

3　出现的问题及改进措施

（1）出现的问题。加料系统安装完成一段时间后，现场出现一些问题。①暂存罐顶格栅搭在十字支撑梁上，造成搭接部位格栅孔积料，不便清除。②由于TiO2粉末吸附性及内摩擦性较大，流动性不良，产生下料不畅现象。③现有四棱式吨袋刺刀数量多、高度小，刃口不锋利，不易刺破袋底。

（2）改进措施。由于本次设计料仓已经在现场安装完成，重新设计结构，重新制造安装已不现实，故本次的改进措施的前提是现有料仓的可行性改进。经过总结现场使用情况，改进措施有：①在搭接部位格栅孔上方加焊钢板，遮盖住格栅孔，使物料只能落在钢板上，便于清除。②在暂存罐鞋面位置增加仓壁振动器，加速原料下滑。③拆除现有四棱式刺刀，换装片式刺刀。④内壁镶嵌聚乙烯衬板，有利于下料。⑤拆除底开式料罐罐体内的支撑块1、2和连接板，切割处打磨光滑。⑥底开式料罐吊杆加长185mm，使活底行程由215mm增加到400mm。

4　结语

本次设计属于非标设备设计，总体满足了用户的使用要求，但也有很多缺陷，一定程度上影响了用户的使用。为了提高加料系统的使用效率，需要在内壁镶嵌聚乙烯衬板，增大安息角，减少支撑及增加仓壁振动器等方面加以改进。

［1］内蒙古电力科学研究院.SCR烟气脱硝技术及工程应用［M］．北京：中国电力出版社，2014.

［2］杨秋良．料仓结构设计［J］．化工设备与管道，2010：45．

［3］李志义，王淑兰，丁信伟．粉体物料和料斗材料对料仓流型的影响［J］．化学工业与工程技术，2000，21（1）：13．

Design and Improvement for Raw material Feeding System of Plate Catalyst Production Line

ZHENG Cheng-xia，YANG Guang，MEI Hui
（WISDRI Wugang Engineering Co.Ltd，Wuhan，Hubei 430080，China）

A SCR catalyst production line is introduce by a steel mill，artificial form of raw materials is used in mixing machine.The efficiency is low and worker's labor load is heavy.In order to improve the efficiency and lighten the labor load，The author designs a raw material feeding system which exposes some problems in practical application.Improvement should be made to perfect the system.

plate catalyst production line；raw material feeding system；design improvement

TH17

A

2095-980X（2015）10-0045-02

2015-09-03

郑承霞（1978-），女，机械工程师，主要研究方向：机械设备设计与制造。