從現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)探討硅砂輸送結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

蘭春雷

（中國(guó)建材國(guó)際工程集團(tuán)有限公司 上海 200063）

0 引言

玻璃廠的原料工藝中使用多種送料溜子，其中用量最大的是硅砂原料，在硅砂輸送過(guò)程中，硅砂溜子的結(jié)構(gòu)形式?jīng)Q定硅砂輸送的通暢度，對(duì)原料操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度也有很大影響。通常硅砂溜子是封閉式的四方形管道，局部管道內(nèi)部鋪設(shè)PE板。一般情況下硅砂含有水份，有一定附著性和粘滯性，而且冬季零度以下容易凍結(jié)，所以實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中硅砂的輸送有一定難度，特別是冬季會(huì)大幅度增加操作人員的工作量。

在洛玻集團(tuán)某分廠的技術(shù)改造過(guò)程中，對(duì)原設(shè)計(jì)的部分硅砂溜子進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)改進(jìn)，取得了良好效果。

1 硅砂輸送原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及流程

原設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

工作流程：

（1）硅砂由均化庫(kù)用皮帶機(jī)運(yùn)輸?shù)?樓封閉間，靠近皮帶機(jī)機(jī)頭處有一個(gè)皮帶下托輥。

（2）硅砂由皮帶機(jī)進(jìn)入封閉的帶式輸送機(jī)出料溜子F2。

（3）硅砂通過(guò)氣動(dòng)正三通閘門(mén)4分料后進(jìn)入中間料倉(cāng)進(jìn)料溜子F5，并進(jìn)入樓下的中間料倉(cāng)。這里的房屋是三面封閉，正面敞開(kāi)的結(jié)構(gòu)。

（4）硅砂在中間料倉(cāng)儲(chǔ)存后，通過(guò)料倉(cāng)出料溜子F7進(jìn)入振動(dòng)給料機(jī)5，然后通過(guò)節(jié)流落到平面搖篩6上。

（5）硅砂經(jīng)過(guò)平面搖篩篩分后進(jìn)入出料溜子F8，接著進(jìn)入斗提機(jī)進(jìn)料溜子F9，并落入斗提機(jī)。

（6）斗提機(jī)將硅砂提升進(jìn)入原料車間混料工序。

2 原設(shè)計(jì)存在問(wèn)題

2.1 中間料倉(cāng)進(jìn)料溜子F5

該溜子原設(shè)計(jì)是一條由大到小逐步收窄的長(zhǎng)條形溜子，上口600 mm×600 mm；下口400 mm×400 mm；總長(zhǎng)度4 000 mm，下傾角60°。

在安裝制作過(guò)程中，負(fù)責(zé)生產(chǎn)維護(hù)的現(xiàn)場(chǎng)工程師依據(jù)過(guò)去經(jīng)驗(yàn)提出該料倉(cāng)過(guò)分細(xì)長(zhǎng)，冬季容易造成集料堵塞，輕者需要專人看護(hù)并不停敲打震料，重則有可能堵塞管道，引起氣動(dòng)正三通閘門(mén)以上集料，要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造。

在使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，原設(shè)計(jì)溜子落料位置相對(duì)于中間料倉(cāng)過(guò)分靠邊，在連續(xù)下料時(shí)中間料倉(cāng)呈現(xiàn)偏料現(xiàn)象并經(jīng)常從料倉(cāng)溢料，所以傾斜角度也需要改動(dòng)。

2.2 平面搖篩出料溜子F8

該溜子原設(shè)計(jì)為一個(gè)大小頭斗形開(kāi)口，上口600 mm×600 mm；下口400 mm×400 mm，高度200 mm，安裝位置為正上下開(kāi)口。試生產(chǎn)期間，發(fā)現(xiàn)F8溜子的傾斜側(cè)板處集料，集料始終沒(méi)有因?yàn)楹罄m(xù)落料重量加大而下落，而是形成一定狀態(tài)的集料堆，見(jiàn)圖2。冬季此處不僅會(huì)集料而且會(huì)凍結(jié)，這樣會(huì)導(dǎo)致開(kāi)口處集料增加后使后續(xù)硅砂溢出。

2.3 皮帶機(jī)下托輥

皮帶機(jī)下托輥的作用主要是減少皮帶從機(jī)頭返回時(shí)放松下落的程度，并減少皮帶牽引的拉力損失。試生產(chǎn)期間發(fā)現(xiàn)皮帶機(jī)粘結(jié)的極小部分硅砂在經(jīng)過(guò)托輥時(shí)產(chǎn)生摩擦和粘連，被托輥甩落下去，形成料堆。經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，幾個(gè)小時(shí)以后，料堆加大到10 cm高度，清掃以后繼續(xù)堆積，見(jiàn)圖3。由于經(jīng)常清掃，加大操作者工作強(qiáng)度，并且長(zhǎng)期落料造成硅砂損失。

3 改進(jìn)方案

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)工藝過(guò)程中的溜子F5、F8及皮帶下托輥處做了改進(jìn)。改進(jìn)效果圖見(jiàn)圖4。

3.1 中間料倉(cāng)進(jìn)料溜子F5

該溜子工作在上面封閉下面敞口的廠房，能夠有效防止異物、雨水進(jìn)入料倉(cāng)，但是下面料倉(cāng)上部空氣對(duì)流是不可避免的，如果要避免可以后期對(duì)廠房敞口進(jìn)行遮擋。鑒于此硅砂全封閉輸送沒(méi)有必要，細(xì)長(zhǎng)的輸送管道可以局部敞口并且根本不需要逐步收口，改進(jìn)方案決定采用上部保持原設(shè)計(jì)的封閉模式，下部在距離中間樓板300 mm距離以下去掉溜子上部側(cè)板，使上部敞口形成流道式溜子，為了防止落料多時(shí)敞口溢出，在溜子敞口段側(cè)壁加高加寬，形成梯形流道。為了防止中間料倉(cāng)偏料溢料，決定將下傾角改成50°。見(jiàn)圖4中部改進(jìn)1，梯形溜子剖面見(jiàn)圖4左上角。

3.2 平面搖篩出料溜子F8

經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)8的敞口尺寸與平面搖篩篩分行程吻合，正常使用不會(huì)有硅砂甩出敞口的情況，目前主要問(wèn)題就是側(cè)壁集料無(wú)法靠自重滑入斗提機(jī)進(jìn)料溜子F9。原因是側(cè)壁垂直傾斜角度過(guò)大，所以決定保持上部600 mm×600 mm的尺寸，將F8加長(zhǎng)后再與F9合并，高度由200 mm加長(zhǎng)為700 mm，減小側(cè)壁傾斜角，形成一個(gè)比較長(zhǎng)的收口溜子，讓硅砂靠自重就可以下落。見(jiàn)圖4下部改進(jìn)2。

3.3 皮帶機(jī)下托輥處

首先考慮的就是回收集料，在堆料處依據(jù)集料情況，制作一個(gè)溜子斜向下與F5在樓板上部的封閉段連接，讓集料隨時(shí)直接通過(guò)F5落入中間料倉(cāng)。見(jiàn)圖4右上角改進(jìn)3。

4 改進(jìn)評(píng)價(jià)

（1）實(shí)際應(yīng)用效果：所有改進(jìn)在2015年3月29日生產(chǎn)線點(diǎn)火投產(chǎn)前完成，目前已經(jīng)使用數(shù)年，完全達(dá)到了改造的目的。

（2）技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析：本次三處改造，兩處是對(duì)已有的溜子進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，一處是增加一個(gè)長(zhǎng)度小于2 m的溜子，改造費(fèi)用較少，技術(shù)復(fù)雜程度較低，但是大幅度降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且每年回收的集料產(chǎn)生的收益遠(yuǎn)大于投入改造的費(fèi)用。

5 結(jié)語(yǔ)

設(shè)計(jì)進(jìn)步一般來(lái)源于兩方面，一方面是設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)相結(jié)合，另一方面就是后期成功改進(jìn)的應(yīng)用，并能夠推動(dòng)設(shè)計(jì)的精細(xì)化使之趨向于具有完備的操作性和適用性。就本次改進(jìn)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)步的作用分析：

（1）長(zhǎng)條形硅砂溜子設(shè)計(jì)分析

方形長(zhǎng)條硅砂溜子無(wú)論用在什么地方，首先考慮的應(yīng)該是集料問(wèn)題。本次長(zhǎng)條溜子F5產(chǎn)生集料的可能性有兩個(gè)方面：

①自身集料：冬季由于硅砂在溜子中粘滯作用，在下料間隙逐步粘料凍積，然后集料堵塞。

②溜子下口堵料：當(dāng)中間料倉(cāng)下料速度小于皮帶機(jī)下料速度時(shí)，中間料倉(cāng)形成偏料，在造成料倉(cāng)邊沿漏料的同時(shí)首先封堵溜子下部出口，然后硅砂沿著溜子形成回堵現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)啟發(fā)：

①下料流量較大的長(zhǎng)條輸送溜子不采用下收口結(jié)構(gòu)，盡量采用適度的下擴(kuò)口結(jié)構(gòu)。

②下料流量較大的長(zhǎng)條輸送溜子不采用緊靠料倉(cāng)壁的下料結(jié)構(gòu)，如果條件允許盡量使下料入倉(cāng)點(diǎn)接近料倉(cāng)中部，便于料分流，杜絕料倉(cāng)偏料。

③對(duì)于封閉式輸送要求不很嚴(yán)格的環(huán)境，為了便于輸料順暢可以采用局部敞口的流道式溜子。不僅可以保證下料順暢，而且便于即時(shí)分料，減少下料口處堆料過(guò)多而引起料倉(cāng)偏料。

（2）斗形收料口設(shè)計(jì)分析

斗形收料口在原料輸送過(guò)程中廣泛使用，一般上開(kāi)口考慮的是適應(yīng)收料范圍，下開(kāi)口用于與其他溜子或設(shè)備連接。設(shè)計(jì)要點(diǎn)一方面是收料范圍和連接接口問(wèn)題，另一方面就是收料順暢度問(wèn)題。本次斗形收集口F8發(fā)生的主要問(wèn)題是收料順暢度不夠。

斗形收料口落料順暢度主要是依據(jù)硅砂顆粒度和水份及粘結(jié)度，控制斗形側(cè)板落料角度，為了保證落料順暢，如果條件允許盡量減小側(cè)板垂直傾斜度并增加溜子長(zhǎng)度。

（3）漏料收集設(shè)計(jì)分析

漏料收集設(shè)計(jì)是完美的原料輸送設(shè)計(jì)的重要方面。

漏料不僅增加操作人員清理的工作量而且損失合格原料，所以原料設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在主體設(shè)計(jì)完成后對(duì)程序中可能漏料點(diǎn)進(jìn)行分析，并提出合理的收集設(shè)計(jì)或收集建議。

在與原料直接接觸的設(shè)備部件，離開(kāi)原料后微小的粘結(jié)料可能在附近泄漏并堆積。在條件允許的情況下盡可能設(shè)計(jì)收集構(gòu)件；如果沒(méi)有實(shí)例可以提出建議，或在實(shí)際試生產(chǎn)過(guò)程中依據(jù)漏料程度進(jìn)行改造。