熟料库底卸料系统的改进及应用

丁云才



熟料库底卸料系统的改进及应用

Improvement and Application of Clinker Silo Bottom Discharging System

丁云才

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1　传统型熟料库卸料系统

传统的熟料库一般都是采用棒形闸阀、电液动扇形阀和胶带输送机组成的卸料系统，其典型工艺布置如图1所示。扇形阀出料口距胶带机理论带面的高度为250mm，尽量保证扇形阀“嵌入”导料槽内，这样可以有效降低落差，减少扬尘。而实际上很多设备厂家的扇形阀传动机构偏下，安装时不能保证阀体沉入到导料槽中，甚至直接把扇形阀“坐”在导料槽上，使得落差达460mm（导料槽的深度），造成熟料卸料扬尘较大，直接影响工人的职业健康和厂区的面貌。

图1　传统型熟料库卸料系统工艺布置图

2　改进型熟料库卸料系统

基于传统型熟料库的冒灰问题，改进型熟料卸料系统采用棒形闸阀、气动插板阀和胶带输送机组成的卸料系统，工艺布置如图2。

改进型熟料库卸料装置与传统型最大的变化是伸进导料槽中不再是扇形阀，而是经过精细计算的可以控制料流的卸料溜子，其前端最低点距离胶带输送机理论带面仅有100～130mm，较低的落差是抑制熟料扬尘有效手段，溜子两侧采用渐变式导流板，保证熟料不会“划伤”胶带带面。

在变频调速的胶带输送机的拖动下，物料能完全充满整个卸料溜子，依靠自然形成的料柱，产生一定的“料封”，避免物料在空隙中相对流动引起的扬尘。可以看出，卸料溜子在限制物料和控制扬尘两个方面起到至关重要的作用。与此同时，当熟料接触到胶带输送机带面时，因胶带机带速较小，传递给熟料粉尘的动量较低，因此粉尘获得的逃逸速度较低，也就易于在导料槽内沉降。所以选用低速的全程封闭的胶带输送机，是控制扬尘的有效措施。

图2　改进型熟料库卸料系统工艺布置图

2.1卸料溜子工艺设计

熟料库卸料溜子很重要的功能是控制料流，确保物料流出溜子时形成稳定的料面。要避免物料之间相对流动产生二次扬尘，就必须对出料的前端挡板高度有一定的限制，既要保证溜子里面的物料能够流出，又能保证胶带机上其他阀门卸出的物料不被阻挡，挡板高度需严格计算。图3为溜子前端面卸料空间的详细放大图，

图4为卸料溜子前端面。根据CAD模拟，设定：

S1：溜子前挡板开孔面积

H1：溜子前挡板开孔高度

S2：溜子距离理论带面的空间面积

S3：胶带机理论带面距离实际带面的面积

S：整个溜子物料流出空间截面面积

则计算过程如下：

胶带机调速范围0.06～0.6m/s，50Hz，正常带速v= 0.5m/s，25Hz；

图3　溜子前端面卸料空间放大图

图4　卸料溜子前端面图

输送能力Q=500t/h；

物料容重ρ=1.4t/m3；

溜子前端开孔宽a=0.6m；

因为Q=ρSvt，即500=1.4×S×0.5×3 600；

所以出料端截面积S =0.198 4m2；

因为S =S1+S2+S3，经CAD模拟测量得出：

S2=0.052 0m2，

S3=0.064 6m2，

所以S1=0.048 7m2；

因为S1=a×H1，

所以H1=0.013m，即卸料溜子前端开孔高度为130mm。

以此为依据，设计了如图4形式的熟料库底卸料装置，基本解决了传统卸料装置的不足。

（1）物料在卸料溜子中完全充满，通过物料锁风，抑制物料在卸料过程中产生一次扬尘。

（2）物料流出溜子后通过前挡板的布料作用将物料平整，避免物料在输送过程中相对流动产生二次扬尘。

（3）胶带输送机宽度适当加大，根据输送量带宽应＜1 400mm，避免物料溢流出胶带输送机。

（4）胶带输送机采用变频调速，带速≯0.6m/s，较低带速能抑制粉尘的初始“逃逸速度”，减少粉尘扩散。

2.2熟料库卸料程序控制系统

2.2.1直径40m熟料库卸料点典型分布，见图5。

图5　卸料点典型分布

输送能力：500t/h；

带速范围：0.06～0.6m/s；

最高频率：50Hz；

导料槽：胶带机在卸料区间内全程设置。

2.2.2操作原则

（1）库底棒阀在正常情况下，全部阀门应处于完全打开状态；当对应的气动插板阀需要检修时，将此阀门关闭。

（2）同一条胶带机上只能有一个气动闸板阀处于打开的状态。

（3）当仅运行一条胶带机时，胶带输送机以10Hz频率启动，运行胶带机的频率控制在42Hz以内，不允许超过42Hz，操作程序如下：

以组1（见图6）为例，其他组2和组3与此相同。

图6　卸料控制系统操作程序

（4）正常生产情况下，仅运行胶带机（412BC36），卸料阀在中间三个阀门（412SG25，412SG26，412SG27）间进行切换卸料；当需要配料或清库时，可运行其他胶带机卸料。

2.2.3新型卸料系统的应用

新型熟料库库底卸料系统，在国内某项目上进行了实际应用：当阀门开启后，卸料点后部扬尘较大，仔细检查发现卸料溜子的中部增加了两块挡板（见图7云线部分），这样就人为造成溜子内部的截面积变小，并在挡板正下方形成一定的空间，使物料有间隙向前和向后两个方向错位流动，形成二次扬尘。因此取消缓流板，使物料完全充满溜子，形成“料封”作用才是解决问题的根本。按此想法实施后，问题得到基本解决。

图7　卸料溜子云线部分

3　结语

新型熟料库底卸料系统在设计理念上是可行的，相对于传统卸料装置，这种完全依靠胶带输送机拖料的卸料形式更加简单，并能抑制一定的扬尘。不足之处在于初次启动时由于插板阀上积累了很多粉状物料（来自熟料库），突然打开后会引起一定的扬尘，在今后的操作中应尽量减少阀门切换，同时加强导料槽的密封性，减少扬尘向外扩散。

中图分类号：TQ172.683

文献标识码：A

文章编号：1001-6171（2016）01-0076-03

通讯地址：天津水泥工业设计研究院有限公司，天津 300400；

收稿日期：2015-05-20； 编辑：吕 光