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水泥散装机系统的改造措施
日期:Jul 15, 2020      作者:水泥杂志

我公司拥有两条4 500 t/d新型干法水泥熟料生产线,配有4套RP170×120辊压机+Φ4.2 m×13 m球磨机组成水泥联合粉磨系统,还有9个水泥散装库和9台水泥散装机。自2010年11月全面建成投产后,在生产实践中,水泥散装机一直存在一些问题,2018年1月,我们对9台水泥散装机进行了相应改造,降低了粉尘排放,净化了周围工作环境,提升了企业市场形象。

1 水泥散装机的结构组成
水泥散装机是散装水泥的专用设备,连接水泥库与水泥散装车,通过一系列控制装置连锁动作,实现散装水泥的自动装车。具有结构紧凑、装载能力大、移动距离长、自动控制、操作简便等特点,是一种高效、适用、先进、节能的成套水泥散装设备。

水泥散装机主要由给料器、手动螺旋闸阀、气动卸料开关阀、空气输送斜槽、双层可伸缩套管、升降散装头、自动料位控制装置、收尘设备和电器控制柜等组成。其中给料器可使水泥在库中流态化卸出,具有卸料稳定兼混料和破拱作用;水泥散装设备检修时关闭手动螺旋闸阀切断水泥,装车时手动螺旋闸阀常开;气动卸料开关阀的阀体为弧形充气结构,水泥顺畅流过,开闭迅速、结构简单、工作可靠,瞬间控制灌装过程的开与停;气动卸料开关阀和双层伸缩管(散装头)间水泥输送用空气输送斜槽;散装头由制动式卷扬机构和伸缩式下料锥斗等组成,松绳开关做下限限位,螺旋机构做上限限位;料满由阻尼式料位计控制,料满后发出控制信号关闭气动卸料开关阀,停止装车。
水泥散装机的结构示意如图1所示。
图1 水泥散装机的结构示意
2 水泥散装机的工作流程
2.1 定位
水泥散装车开到固定式水泥散装机下方,使散装车进料口位于散装头正下方,开启升降装置,使与双层伸缩管相连的散装头下落到散装车进料口内,确保散装头与散装车进料口密合后,由行程控制结构自动切断电源,完成定位。

2.2 卸料

散装头降落到散装位置后,按顺序启动散装机全部设备,水泥在库内以流态化形式卸出,流化水泥经气动卸料开关阀、输送斜槽进入散装机,经散装头流入散装车储料罐内。袋除尘器进风管接在内外伸缩管间的收尘接口,吸收水泥输送和散装车内排出的气体与粉尘,保证工作环境无污染,收下的灰尘入水泥散装库,继续装车。


2.3 料位控制

当散装车储料罐内的水泥达到灌装高度时,与压力控制器相连并安装在散装头顶端的风管被水泥埋入,风压增加,压力控制器动作,同时发出料满控制信号,关闭气动卸料开关阀切断料源,停止装车,同时提升伸缩袋和散装头,完成装车。与此同时,延时继电器接通,除尘器继续收尘。


2.4 散装车离开
当延时时间(一般4~6 s)达到后,收尘器停止,现场电铃接通,一次散装结束,散装车开走。

3 存在问题
水泥散装机在生产实践中主要存在以下问题:
(1)水泥散装机在水泥散装过程中存在库内“水泥结块”,并随散装水泥装入散装车内,再被运到搅拌站或施工现场直接使用,影响出厂水泥质量,导致被客户投诉。

(2)水泥散装机散装头升降过程中,存在从散装头往外落灰现象,污染周围环境。

(3)水泥散装机在装车过程中,经常发生从水泥散装车的进料口“冒灰”现象,严重影响周围环境的PM2.5和PM10实测值。

4 原因分析
(1)水泥库内的水泥由于受库顶漏雨、库壁温差结露、贮存温度高且时间长、石膏及混合材带进的结晶水等因素影响,不可避免地存在结块现象。这种结块料一般结构松散,一碰即碎,但也有个别结块料黏结比较牢固,直接使用会影响水泥的质量。

(2)一次装车完成气动卸料开关阀关闭后,气动卸料开关阀和弯头卸料器间的气体输送斜槽内难免遗留部分水泥,在散装头升降过程中,由于相关设备振动或留存气体作用,导致斜槽内水泥向下流动落到地面,造成周围的环境污染。

(3)水泥散装过程中,我们实测散装头收尘管内负压偏高,这说明从散装车进料口“冒灰”主要是因为散装头的内外筒间距偏小,特别是散装头下端的内外钢管间距更小,影响收尘器进风管的通风截面积,造成双层伸缩管内负压升高,收尘器进风量减少,散装车的储料罐内出现正压 “冒灰”现象。

5 改造措施
针对水泥散装系统存在的问题,2018年1月份,我们利用协同停产的机会进行了三方面的技术改造,具体如下。

5.1 散装头加装篦网
针对第一个问题,我们根据实际经验,在散装头内筒落料口下端设计加装一个高度200 mm、侧面方孔尺寸为宽30 mm、高20 mm、底面圆孔直径25 mm的篦网,篦网加装前后对比如图2所示,当库内有水泥结块落入篦网后,大部分松散的结块料经过气体和篦网的冲击振动变碎通过篦网进入散装车的储料罐内,个别黏结牢固的大块料留在篦网内,一个散装流程完毕散装头提起时就能发现,在下一个装车流程前及时清理即可。
图2 散装头内筒出料端篦网加装前后对比

5.2 新增气动卸料开关阀

针对第二个问题,我们在输送斜槽出料端加装1台气动卸料开关阀(如图3所示),和输送斜槽进料端的气动卸料开关阀同开同关,避免输送斜槽内留存料在散装头升降过程中流到外面。

安装时的技术要求:(1)钢丝绳端部固定应牢固,以防脱落;(2)调整好卷扬机的限位开关在合适位置,否则会损坏机件;(3)安装后所有滑轮都要转动灵活;(4)收尘风量大于20000 m3/h。
图3 新加气动卸料开关阀位置示意

5.3 调整散装头内筒直径
调整后的散装头内筒直径如图4所示。

图4 散装头内筒直径改造前后示意
针对第三个问题,我们把散装头的内筒直径由Φ300 mm改为Φ250 mm,加大散装机部分收尘风管的通风截面积,降低收尘管内阻力,避免储料罐内出现正压。实践证明,内筒改小后基本不影响水泥的卸料和装车时间。

6 改造效果
2018年年初改造完成后,在一年多的散装实践过程中,再没有发生散装车进料口“冒灰”现象,也没有再接到客户因为散装车内有水泥结块料的投诉电话,美化了工作环境,降低了周围环境的PM值,提升了企业的市场形象,此次技术改造过程取得了令人满意的效果。
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