水泥廠配料站料倉防堵設(shè)計(jì)措施的分析

師華東，王凱，張波

1 引言

水泥廠一般設(shè)有兩個(gè)配料站，即原料配料站和水泥配料站。原料配料站料倉中通常有石灰石、粘土、鐵質(zhì)校正原料等物料。水泥配料站料倉中通常有石膏、熟料、粉煤灰、礦渣等物料。當(dāng)粘土、粉煤灰、石膏等物料的含水量高時(shí)，料倉易出現(xiàn)板結(jié)、起拱、堵料等現(xiàn)象。一旦配料站料倉出現(xiàn)下料不暢或堵料等情況時(shí)，皮帶秤計(jì)量就會(huì)發(fā)生變化，進(jìn)而影響生料配比，造成生料率值發(fā)生變化，水泥熟料質(zhì)量下降。人工捅料解決此問題，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且效果不好。本文通過在配料站下部采用振動(dòng)料斗，在線解決了粘濕物料下料不暢的問題。

2 常見料倉防堵設(shè)計(jì)

水泥廠的配料倉一般有鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)兩種形式，為了便于清堵和維護(hù)，兩種形式的配料倉下部一般均采用鋼料斗，如圖1a所示。

目前，大部分水泥廠均采用此種設(shè)計(jì)，下料斗與配料倉保持一定距離，配料倉深入下料斗100～400mm，之間保留有100～300mm的縫隙，以方便人工捅料。但人工捅料費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不利于水泥企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

3 帶振動(dòng)料斗下料倉的設(shè)計(jì)

如圖1b和圖2所示，振動(dòng)料斗由機(jī)架、振動(dòng)彈簧、振動(dòng)電機(jī)組成。機(jī)架與上部配料倉和下部料斗相連接，機(jī)架上安裝有振動(dòng)彈簧，料斗上安裝有振動(dòng)電機(jī)。接通電源后，振動(dòng)電機(jī)的振動(dòng)帶動(dòng)振動(dòng)彈簧產(chǎn)生共振，從而使振動(dòng)料斗整體振動(dòng)，繼而使粘濕物料順利通過。雖然振動(dòng)料斗通過機(jī)架與上面配料倉連接，但振動(dòng)料斗的振動(dòng)不會(huì)引起配料倉強(qiáng)烈振動(dòng)，這是因?yàn)榕淞蟼}的自重和料重能夠抵消大部分連帶振動(dòng)。此種設(shè)計(jì)效果明顯優(yōu)于直接在料倉上加振動(dòng)電機(jī)。直接加振動(dòng)電機(jī)只能實(shí)現(xiàn)振動(dòng)電機(jī)附近物料的振動(dòng)，而振動(dòng)料斗能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)料斗的振動(dòng)；另外，直接加振動(dòng)電機(jī)也有損與之上下連接的設(shè)備。振動(dòng)料斗與上部的配料倉和下部的棒閥彼此之間有一定距離，棒閥采用方口圓法蘭，安裝時(shí)需對(duì)裝置之間的縫隙用防塵布密封，以滿足環(huán)保要求。

4 振動(dòng)料斗設(shè)計(jì)選型

振動(dòng)電機(jī)功率是振動(dòng)料斗選型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，振動(dòng)料斗選型流程是：料斗容積→物料重量→容重荷載→激振力→電機(jī)功率。大部分廠家提供的振動(dòng)電機(jī)選型數(shù)據(jù)見表1。

由表1可知，振動(dòng)電機(jī)的選取與激振力的大小有關(guān)，激振力來源于料斗的容積和物料的密度。對(duì)表1數(shù)據(jù)進(jìn)行非線性回歸（圖3），建立激振力與容重荷載的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：

式中：

Y——激振力

X——容重荷載

圖1 常規(guī)下料斗與防堵下料斗對(duì)比圖

圖2 振動(dòng)料斗示意圖

表1 廠家提供的振動(dòng)電機(jī)選型數(shù)據(jù)*

圖3 容重荷載與激振力的關(guān)系

式中：

R2——相關(guān)系數(shù)[1]

相關(guān)系數(shù)R2越大，越接近于1，說明曲線的回歸精度越高，曲線擬合的越好，方程的準(zhǔn)確度越高。

選型時(shí)只要知道料斗容積和物料密度，就能算出容重荷載，把容重荷載代入公式（1），即可得出激振力，進(jìn)而選擇適用的電機(jī)。用此方法進(jìn)行電機(jī)的選型設(shè)計(jì)較為精確、便捷、直觀。

5 結(jié)語

常規(guī)設(shè)計(jì)的下料斗需人工捅料進(jìn)行清堵，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且效果不好。采用振動(dòng)料斗設(shè)計(jì)較好地解決了粘濕物料堵料的問題，一點(diǎn)心得，供水泥同仁參考。