秦學(xué)恒　邵忠衛(wèi)
（福建三明南方水泥有限公司，福建三明　365304）

摘　要：在煤粉制備過程中，原煤、煤粉等物料在輸送過程因滲漏造成的環(huán)境污染、因密封效果降低造成的漏風(fēng)、設(shè)備維修過程因油品泄漏造成的污染等等現(xiàn)象，一直是企業(yè)的難題。然而，目前行業(yè)上要求重視環(huán)保、重視職業(yè)健康，企業(yè)在升級改造的趨勢下，都在不遺余力地推進(jìn)精益生產(chǎn)。本文針對這些問題，提出了一系列的改造措施，取得了明顯效果。
我公司煤粉制備采用風(fēng)掃磨系統(tǒng)。在喂煤設(shè)備和輸送設(shè)備上存在環(huán)境污染和維護(hù)困難等問題。目前行業(yè)上要求重視職業(yè)健康、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，我公司為了改善工作環(huán)境、提高工作效率，決定對煤粉生產(chǎn)和輸送設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，以期達(dá)到提高密封效果、降低電耗和物耗、減少設(shè)備故障的目的。現(xiàn)將我公司改善煤磨系統(tǒng)輸送設(shè)備的幾點(diǎn)措施進(jìn)行總結(jié)。
1　 煤磨系統(tǒng)概況
我公司5000t/d生產(chǎn)線煤粉制備采用風(fēng)掃磨系統(tǒng)，磨煤機(jī)配置一臺Φ3.8 m×（7.75+3.5）m管磨進(jìn)行原煤粉磨。給煤機(jī)配置DEL1027定量給料機(jī)，給料范圍：6.5~65 t/h，輸送原煤。選粉機(jī)下部配置一臺LSII800×17500mm粗粉螺旋輸送機(jī)，輸送粗煤粉。大布袋收塵器下部配置兩臺LSII500×9500mm細(xì)粉螺旋輸送機(jī)，輸送細(xì)煤粉。回轉(zhuǎn)鎖風(fēng)閥配置400mm×400mm星型下料器，在物料下料輸送過程進(jìn)行鎖風(fēng)。煤粉制備系統(tǒng)工藝流程見圖1。

圖1　煤粉制備工藝流程示意

煤磨系統(tǒng)輸送設(shè)備主要有：
（1）原煤倉下部的給煤機(jī)：配置敞開式電子皮帶秤，對原煤進(jìn)行計(jì)量輸送。
（2）在電子皮帶秤下部使用配重雙重錘鎖風(fēng)閥，將原煤鎖風(fēng)輸送入磨。
（3）大布袋收塵器下部灰斗安裝星型下料器（電動(dòng)機(jī)功率1.5kW/臺），收集煤粉鎖風(fēng)輸送。
（4）星型下料器與煤粉倉之間配置兩臺螺旋輸送機(jī)（電動(dòng)機(jī)功率7.5kW/臺），煤粉集中輸送。
（5）每臺螺旋輸送機(jī)輸送下來的煤粉，通過兩臺電液推桿閘門來切換下料點(diǎn)（選擇入倉）。
（6）選粉機(jī)下部安裝重錘翻板閥，將粗粉鎖風(fēng)送入螺旋輸送機(jī)，再被螺旋輸送機(jī)輸送入磨。
以上幾處在生產(chǎn)過程中的煤粉和油品泄漏對煤粉制備環(huán)境產(chǎn)生污染，同時(shí)也帶來一定安全隱患。螺旋輸送機(jī)的傳動(dòng)銷軸和吊瓦故障頻次平均兩個(gè)月出現(xiàn)一次，維修過程導(dǎo)致環(huán)境污染，損壞部件進(jìn)入煤粉倉后也會導(dǎo)致下部的轉(zhuǎn)子秤故障，造成燒成系統(tǒng)止料停機(jī)。
2　存在問題及改進(jìn)措施
煤磨系統(tǒng)存在的主要問題是：（1）原煤、煤粉在輸送過程中，產(chǎn)生的泄漏造成環(huán)境的污染；（2）設(shè)備在生產(chǎn)過程中，密封效果降低帶來漏風(fēng)；（3）設(shè)備在使用及維修過程中，油品泄露造成污染；（4）設(shè)備運(yùn)行中產(chǎn)生噪音。為此，我公司針對所存在的問題進(jìn)行如下改進(jìn)。
2.1　原煤倉下部給煤機(jī)密封改進(jìn)措施
2.1.1　改進(jìn)要求
（1）取消雙重錘鎖風(fēng)閥后，給煤機(jī)整體密封保證不產(chǎn)生系統(tǒng)負(fù)壓風(fēng)損。
（2）在日常生產(chǎn)和檢修時(shí)能夠方便維護(hù)、巡檢及維修。
2.1.2　 具體做法
（1）給煤機(jī)的頭部、尾部安裝前后門，門的形式采取電氣柜密封門；扣壓在門框密封膠條保證關(guān)閉時(shí)密封效果；框架與地面進(jìn)行發(fā)泡劑填充密封處理（土建做法）。
（2）為滿足巡檢、設(shè)備維護(hù)和檢修需要，側(cè)面安裝4塊錯(cuò)位拉開的密封窗（見圖2），可以節(jié)省一半空間；方便巡檢、維護(hù)、檢修。平時(shí)巡檢可觀察；更換零部件時(shí)，開窗可留出足夠空間（此處也可根據(jù)自身需要考慮其他形式密封窗）。

圖2　給煤機(jī)密封示意

（3）整體框架采用100mm×100mm鍍鋅方管焊接，保證足夠強(qiáng)度，整體的門、窗安裝方面要考慮更換裙邊皮帶，檢修時(shí)候可以進(jìn)行拆卸。
2.2　螺旋輸送機(jī)改成空氣輸送斜槽
斜槽具有無傳動(dòng)部件，易于維護(hù)，密封性好，無噪音；操作可靠，耗電少，改變輸送方向方便，并能多點(diǎn)喂料和多點(diǎn)卸料（本文僅對大布袋收塵器下部兩臺螺旋輸送機(jī)改造斜槽進(jìn)行介紹，選粉機(jī)下部一臺螺旋輸送機(jī)改造斜槽方案基本相同，此處不做贅述）。
2.2.1　不同斜槽方案比較
（1）現(xiàn)場空間（高度尺寸）：大布袋收塵器灰斗底面到地面高度3.8m，斜槽長度15.66m；因此可以在角度8°~10°之間布置空氣斜槽。空氣斜槽布置方案1見圖3，方案2見圖4。

圖3　空氣斜槽布置方案1

圖4　空氣斜槽布置方案2

（2）方案1與方案2相同點(diǎn)：兩套方案都是通過兩條主斜槽匯聚到四通槽，然后被分配到兩處短斜槽來完成煤粉入倉的選擇功能。
（3）方案1與方案2不同點(diǎn)：種尾段斜槽選擇圓弧過渡段使得斜槽整體在空間布局順暢。第二種考慮單段斜槽殼體、透氣布通用性選擇直段斜槽，日后檢修中準(zhǔn)備通用配件。
我公司選用第二種方案進(jìn)行布置。在現(xiàn)場空間、高差等尺寸滿足的條件下，用戶也可以根據(jù)自身?xiàng)l件，選擇更加適合的方案，對空氣輸送斜槽進(jìn)行布置和設(shè)計(jì)。
2.2.2　空氣輸送斜槽輸送能力理論計(jì)算
空氣輸送斜槽輸送能力公式：

Q=0.98×3600S·v·ρ　（1）

式中：
Q——輸送能力，t/h；
S——物料截面面積（料層厚度一般為50~80 mm），m²；
v——物料流動(dòng)速度，m/s（斜度4%，取1m/s；斜度5%，取1.25m/s；斜度6%，取1.5m/s；斜度8%，取1.75m/s）；
ρ——物料容重，t/m³；（充氣水泥：0.75~1.05t/m³；充氣生料：0.7~1.0t/m³；充氣煤粉：0.4~0.6t/m³；充氣粉煤灰0.7~1.0t/m³）。
在生產(chǎn)過程中磨機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量45~50t/h，計(jì)算后選型XZ315，輸送物料煤粉（流動(dòng)性較好），角度8°~10°下：輸送量70~90t/h，同時(shí)配套3臺9-19-4A風(fēng)機(jī)（功率3kW，轉(zhuǎn)速2900r/min，風(fēng)量1704m³/h，風(fēng)壓3253Pa）滿足煤粉制備系統(tǒng)斜槽輸送用風(fēng)量，可取代2臺7.5 kW的螺旋輸送機(jī)。
2.2.3　斜槽部件選用及安裝細(xì)節(jié)
（1）在斜槽內(nèi)部的下料部位安裝導(dǎo)料板，減少物料下落時(shí)對透氣布的沖刷磨損。
（2）透氣層安裝抗磨板，在設(shè)備選型計(jì)算時(shí)考慮風(fēng)阻系數(shù)，安裝過程中要將接觸面上遺留的加工飛邊及毛刺打磨光滑；防止使用過程中對透氣布產(chǎn)生接觸磨損。
（3）選擇長纖透氣布比較短纖透氣布在使用中阻力小、強(qiáng)度高、壽命更長。
（4）使用整體透氣布鋪設(shè)優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)節(jié)鋪設(shè)，可以消除在標(biāo)準(zhǔn)節(jié)接頭部位出現(xiàn)積料和漏粉；安裝時(shí)上下殼體涂抹密封膠更有利于整體密封。
2.2.4　實(shí)現(xiàn)煤粉從斜槽選擇入倉
改造后，實(shí)現(xiàn)大布袋收塵器收集的煤粉從兩排6個(gè)灰斗的軟板鎖風(fēng)閥進(jìn)入下部空氣斜槽。煤粉集中進(jìn)入四通槽，通過出四通槽的短斜槽上的截止閥和下部電動(dòng)三通翻板閥、電動(dòng)閘板閥配合操作，完成煤粉有選擇地進(jìn)入下部窯頭煤粉倉、窯尾煤粉倉、廢料倉。圖5是煤粉入倉示意。

圖5　煤粉入倉示意

具體操作方法：
（1）清倉時(shí)：上部斜槽的煤粉進(jìn)行阻斷，關(guān)閉對應(yīng)電動(dòng)截止閥和電動(dòng)閘板閥。
（2）煤粉進(jìn)入廢料倉時(shí)：打開截止閥1，關(guān)閉電動(dòng)閘板閥1和電動(dòng)閘板閥2。
（3）煤粉進(jìn)入窯頭倉或窯尾倉時(shí)：關(guān)閉截止閥1，電動(dòng)三通翻板閥打到對應(yīng)下料側(cè)，同步打開對應(yīng)的電動(dòng)閘板閥1或電動(dòng)閘板閥2。
（4）實(shí)現(xiàn)煤粉同步進(jìn)入窯頭倉和窯尾倉時(shí)：關(guān)閉截止閥1，電動(dòng)三通翻板閥打到中位，同步打開對應(yīng)的電動(dòng)閘板閥1和電動(dòng)閘板閥2。
2.3　 星型下料器改軟板鎖風(fēng)閥
星型下料器的擺線減速機(jī)在使用過程中遇到卡料過載情況時(shí)，其內(nèi)部的轉(zhuǎn)臂軸承（俗稱偏心軸承）易損壞；維修、更換過程煤粉和油品會對環(huán)境造成污染。
重錘翻板閥的剛性閥板與殼體內(nèi)壁之間的縫隙，會因擠料后導(dǎo)致不靈活，轉(zhuǎn)軸密封（毛氈）使用一段時(shí)間產(chǎn)生磨損和煤粉滲漏，在生產(chǎn)和維修過程，對環(huán)境產(chǎn)生污染。
改用軟板鎖風(fēng)閥可以避免以上問題。軟板鎖風(fēng)閥使用輸送帶作為閥板，在與下料口接觸區(qū)域的閥板背面，使用沉頭螺栓在四條邊固定鋼法蘭。閥板通過固定架垂直安裝在內(nèi)部下料溜口端面。固定法蘭上部與夾板下部之間的閥板（柔性輸送帶）起到“轉(zhuǎn)軸”作用。柔性閥板避免積料、卡滯等導(dǎo)致閥板不靈活問題。軟板鎖風(fēng)閥上部設(shè)置檢修門，用于日常檢查和更換軟閥板（閥板若老化變硬須更換）。軟板鎖風(fēng)閥結(jié)構(gòu)示意見圖6。

圖6　軟板鎖風(fēng)閥示意

3　改后效果
改造后煤磨系統(tǒng)工作環(huán)境現(xiàn)場效果見圖7~圖10。

圖7　改造后給煤機(jī)密封

圖8　選粉機(jī)下部螺旋輸送機(jī)改斜槽后

圖9　大布袋下部螺旋輸送機(jī)改斜槽后

圖10　星型下料器改軟板鎖風(fēng)閥后

煤磨系統(tǒng)采取以上措施后，在原煤和煤粉輸送設(shè)備上減少了機(jī)械傳動(dòng)，原料和油品泄漏方面得到了根治。改進(jìn)后輸送設(shè)備的機(jī)械傳動(dòng)部件故障源消除，設(shè)備日常維護(hù)工作量降低，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性提高。螺旋輸送機(jī)傳動(dòng)噪聲消除。輸送設(shè)備用電降低約50%。同時(shí)，我公司煤磨系統(tǒng)設(shè)備和工作環(huán)境衛(wèi)生得到改善。此次改造，煤磨螺旋輸送機(jī)改斜槽（2處）備件及材料費(fèi)用約7萬元；現(xiàn)場拆、裝費(fèi)用約7萬元；給煤機(jī)密封及鎖風(fēng)閥改型（6處）材料費(fèi)用約1萬元；現(xiàn)場制作、施工費(fèi)用約1萬元，共計(jì)16萬元。

來源：《水泥》2019年第5期