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发表人：jiaodaoyun |
发表时间：2010/12/29 15:17:00 |
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简析精砂输送系统改造
作者：董晋平
以山西光华玻璃有限公司原料加工系统改造为水 洗精砂输送工艺为例，分析了技改中工艺、设备、电气等技术问题的解决过程，为 玻璃工厂彻底消除粉尘污染，提供了有益的借鉴经验。
引言
砂岩粉尘污染是玻璃工厂的主要污染源之一，严重危害着职工的健康和周围环境。在玻璃原料加工过程中，粉尘控制一直是一个棘手的难题，“严防死堵”、“加大系统除尘能力”、“密闭隔离生产空间”等方法均收效甚微。而且由于除尘费用的大幅增加，还造成了原料成本的大幅上升。为了从根本上消除砂岩粉碎造成的环境污染，山西光华玻璃有限公司于1997～1998年对原料加工系统进行了技术改造，将其改造为湿法水洗精砂直接进厂的新工艺方法。以下分别介绍技术改造中的方案设计、设备选型及其有关工艺设置。
1工艺流程的技改
该精砂输送系统技术改造的主要任务，是如何最大限度地发挥原有厂房、设备的功能，尽量减少重复投入，尽量简化工艺流程，并使新系统完全满足原料输送工艺流程的需要。
1.1 技改需要解决的工艺技术问题
由于湿法水洗精砂存在含水量大、流动性差、筛分效率低、容易结块等特点，所以，在技术改造中，应重点解决好以下几个工艺问题：
(1)精砂输送过程中溜管、料斗下料不畅和容易堵塞的问题；
(2)因水洗精砂水分大带来的筛分效率降低和提升效率降低的问题；
(3)配料过程料斗粘料造成称量不准和混合过程搅拌不均的问题；
(4)精砂储存仓库的防渗、排水以及中转运输、防寒防冻问题。
1.2 工艺改造的设计方案
针对技改工程中工艺上需要解决的上述技术问题，在技改中分别采取了以下几项措施。1.2.1 溜管(料斗)堵塞或下料不畅的解决方案
(1)增大溜管(或料斗)下料口横截面面积，使其流量增大；
(2)将溜管(或料斗)下料口改为梯形口，使其减小与物料的接触面积；
(3)去掉溜管内防磨石棉板，改用摩擦系数较小的耐磨不锈钢板作衬板；
(4)增大溜管(或料斗仓壁)倾角，使下料速度加快；
(5)减小精砂含水量，使其流动性加大；
(6)在溜管上增设仓壁振动器。
以上几种方法根据溜子所处位置而采用不同的方法，某些地方可根据实际情况联合使用。
1.2.2 筛分效率低的解决方案
原系统使用的是六角筛，由于其转速低、无振动，因而筛分效率低，改造中将其改为平面摇臂筛。
1.2.3 提升效率低的解决方案
原系统入筛提升机使用D250型提升机，不能满足输送量的要求。改造中将其改成D350型，输送量可增大50%，以满足原料的提升量要求。
1.2.4 料仓、振动给料机下料不畅的解决方案
(1)在料仓加仓壁振动器或增大仓壁倾角，扩大下料口；
(2)对振动给料机可增大振动器振幅或缩短其长度，加宽下料口；
(3)在中间仓下增设振动活化漏斗。
1.2.5 配料过程称量不准的解决方案
原系统采用增量法称量，致使称量时电子秤将料斗中积料重量重复计入，造成计量不准确；技改后改用减量法，只称量实际下料量，消除了称量误差。
1.2.6 防渗、排水及中转运输和防冻问题
为了方便精砂的中转运输，技改采取了增设防雨棚作中转运输仓库。至于仓储的防渗、防水、防冻问题，都在土建部分改造中采取了相应措施，这里不再赘述。
2 设备选型及改造
精砂输送系统技改过程中的设备改造，主要包括新增设备选型和原有可用设备改造两部分。
2.1 新增设备选型及设计制造
根据生产工艺要求，需在中间仓下增设振动活化漏斗和上料斗，并为活化漏斗配制手动单扇闸门；还要为上料斗及多处漏子配以仓壁振动筛，筛分设备选用平面摇臂筛。
2.1.1 活化漏斗选用河南太行振动机械总公司生产的GD20PA(Φ2000)的振动活化漏斗。
2.1.2 手动单扇闸门、上料斗为厂内自制设备。为了使上料斗在原料输送中，阻隔原料中结块料、杂草的流入，在上料斗上口加装了150mm×150mm网格状铁篦子。
2.1.3 仓壁振动筛选用太行振动机械总公司生产的260WLZF-5型，安装于上料斗、下料溜子等处，用以解决下料不畅或物料堵塞。
2.1.4 摇臂筛选用上海玻璃机械厂生产的BF0791型(900×2000，3kW)，处理量30～70t/h，摆动频率在240～280次/min之间可调，筛网选用6mm×6mm、8mm×8mm、10mm×10mm3种。该设备是用偏心块带动曲轴及筛框作平面往复运动，摆动幅度大，可在筛分过程中通过机械摆动力将结块料有效击散，比六角筛(转动筛分，无摆动、振动小、转速慢，不利于筛结块料)和振动筛(振动频率高、振幅小、不利于筛湿的结块料)的筛分效果高得多。故用其替代了原系统之六角筛。
2.2 原系统设备改造
对原系统的设备改造，主要是原入筛提升机改造、地下皮带机改造、中间仓顶输送设备改造及入库系统流程的简化。
2.2.1 入筛提升机改造：精砂输送系统的入筛提升机，利用原入库提升机及传输工艺，但原入库提升机为D250型，提升量20～30t/h，与摇臂筛处理量及生产需要不匹配。在技改中，将原D350型入筛提升机移至该入库提升机位置，用作入筛提升机，处理量为30～45t/h，同时为节约能源，缩短物料运行时间，在满足工艺要求的前提下，将提升机高度降低了8m。
2.2.2 为了配合入筛提升机改造，简化工艺流程，将地下皮带延长5.5m。改造中每条皮带增加了改向滚筒一组，皮带支架、托辊架、托辊若干，并将原皮带减速机式传动滚筒改为电磁式电动滚筒，以减小维修量。
2.2.3 中间仓顶输送设备改造如图1所示。将原中块料输送皮带的支承平台及机头延长6m，使之可以同时为3个中间仓输送精砂。平台为自制，主要材料为10mm花纹钢板、C150槽钢、L45角钢等。同时进行了下列改造：
(1)增加3组溜子，并在溜子上加装仓壁振动器(溜子与水平面角度＜45°，不利于下料，改为大型振动给料机亦可)。
(2)在溜子入料口处，增加3组气动或电动式皮带分料器，机头下部增加空段清扫器(TD75型皮带用)。
2.2.4 改造后的精砂输送系统，可直接将筛分设备置于精砂储存库(原粉料库)库顶，从而取消了入库提升机。入库系统简化后的流程见图2。原系统入库溜子改造后变成现入筛溜子，主要改变了倾角，并在这段溜子上加装了仓壁振动器。
3 电气及自控系统改造
由于精砂系统比原砂岩系统工艺流程简化了很多，耗电量大的设备(如破碎、筛分及部分提升设备)被取消，装机功率由430kW降至105kW，相应地将砂岩中碎系统及粉碎系统的配电框由11面减至4面。所增加的活化漏斗、摇臂筛、仓壁振动器、入筛提升机等控制开关，集中至现有的4面控制柜中重新布置线路。改造后，由于电气系统负荷大幅度下降，电压、电流的稳定性较改造前有了很大改善。
3.1 联动控制及总控室手动控制
精砂系统的联动控制设备有入筛提升机、摇臂筛、地下皮带机和活化漏斗，电机功率分别为11kW、7.5kW、7.5kW和3kW。根据工艺顺序，倒序为电气联动控制顺序。依次为：摇臂筛；入筛提升机；地下皮带机；活化漏斗；中间仓顶皮带机(铲车上料时不需要)。通常延时15～30s。总控室手动控制设置了动作反馈指示灯及操作按钮，并实现手动开或关某一单机设备时，该机联动动作同时终止。这样操作工可根据实际情况(譬如铲车上料时)，用手动操作控制。
3.2 现场手动控制
现场开关就近设在每台设备附近。当单机手动关机时，联动自动终止；当单机手动开机时，联动不会开启。现场手动控制一般用于现场紧急情况，例如在物料堵塞时，关闭入筛提升机，系统联动终止，其它所有系统设备关闭，然后手动开启摇臂筛，打开仓臂振动器下料。由于仓臂振动器使用随机性较大，不联入联动控制回路，只设现场操作按钮，视料斗或溜子下料情况现场控制。
3.3 配料计量系统的改造
3.3.1 原系统使用的增量法的工作原理为：将与料斗重量加设定需用物料量的重量等值的砝码置于电子秤上，当加够所需量物料时，砝码与秤斗总重等值，并作用于传感器，反馈信号至控制系统，系统指令关闭给料机，然后延时打开蝶阀，将称好的物料排出。这种方法用于称量精砂时，由于料湿而粘接秤斗，在下料时少部分物料残留在秤斗壁上，致使排出的物料与计算量不符，造成配料计量误差。
3.3.2 减量法配料的工作原理为：将与设定需用料量的重量等值的砝码置于电子秤上，在秤斗顶部设一可调高度的料位传感器，通过计算将料位调节至比设定量物料容积略大的位置(考虑粘接物料容积的余量)，当物料加至料位传感器时，传感器反馈信号给控制系统，指令关闭给料机。然后延时打开蝶阀排料，此时砝码开始作用于传感器，并将信号反馈给控制系统计数器，计数器的重量值从设定值开始减小。当减至0值时，控制系统指令关闭蝶阀，这时排出物料的重量恰好等于砝码的重量，完成了称量工作。由于减量法称量的是实际物料量，从而避免了增量法因料斗粘料而造成的称量误差。
4 结语
在各相关专业技术人员的通力配合下，山西光华玻璃有限公司顺利完成了砂岩加工输送系统的技术改造，实现了由砂岩加工干法输送到水洗精砂直接进厂输送的重大变革。总的来说，该技改工程方案设计合理，技术措施得力，既充分利用了旧系统的房屋设备，节省了投资，又使新工艺线简洁流畅，输送简化，布局合理。该工艺系统技改工程的完成，从根本上改变了原料加工车间粉尘弥漫飞扬、设备噪声震耳欲聋的恶劣工作环境，彻底消除了环境污染之害。还大幅度降低了原料成本，提高了配料精度，为全公司平板玻璃的优质高产，提供了可靠的保障。该系统至今已投入正常生产运行2年的时间，运行稳定，安全可靠，未发生过任何重大技术故障，实践证明这一改造是十分成功的。 |
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