秦學恒　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、設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精益生產。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掃磨系統(tǒng)。在喂煤設備和輸送設備上存在環(huán)境污染和維護困難等問題。目前行業(yè)上要求重視職業(yè)健康、提高勞動生產率，我公司為了改善工作環(huán)境、提高工作效率，決定對煤粉生產和輸送設備進行改進，以期達到提高密封效果、降低電耗和物耗、減少設備故障的目的。現(xiàn)將我公司改善煤磨系統(tǒng)輸送設備的幾點措施進行總結。
1　 煤磨系統(tǒng)概況
我公司5000t/d生產線煤粉制備采用風掃磨系統(tǒng)，磨煤機配置一臺Φ3.8 m×（7.75+3.5）m管磨進行原煤粉磨。給煤機配置DEL1027定量給料機，給料范圍：6.5~65 t/h，輸送原煤。選粉機下部配置一臺LSII800×17500mm粗粉螺旋輸送機，輸送粗煤粉。大布袋收塵器下部配置兩臺LSII500×9500mm細粉螺旋輸送機，輸送細煤粉。回轉鎖風閥配置400mm×400mm星型下料器，在物料下料輸送過程進行鎖風。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)輸送設備主要有：
（1）原煤倉下部的給煤機：配置敞開式電子皮帶秤，對原煤進行計量輸送。
（2）在電子皮帶秤下部使用配重雙重錘鎖風閥，將原煤鎖風輸送入磨。
（3）大布袋收塵器下部灰斗安裝星型下料器（電動機功率1.5kW/臺），收集煤粉鎖風輸送。
（4）星型下料器與煤粉倉之間配置兩臺螺旋輸送機（電動機功率7.5kW/臺），煤粉集中輸送。
（5）每臺螺旋輸送機輸送下來的煤粉，通過兩臺電液推桿閘門來切換下料點（選擇入倉）。
（6）選粉機下部安裝重錘翻板閥，將粗粉鎖風送入螺旋輸送機，再被螺旋輸送機輸送入磨。
以上幾處在生產過程中的煤粉和油品泄漏對煤粉制備環(huán)境產生污染，同時也帶來一定安全隱患。螺旋輸送機的傳動銷軸和吊瓦故障頻次平均兩個月出現(xiàn)一次，維修過程導致環(huán)境污染，損壞部件進入煤粉倉后也會導致下部的轉子秤故障，造成燒成系統(tǒng)止料停機。
2　存在問題及改進措施
煤磨系統(tǒng)存在的主要問題是：（1）原煤、煤粉在輸送過程中，產生的泄漏造成環(huán)境的污染；（2）設備在生產過程中，密封效果降低帶來漏風；（3）設備在使用及維修過程中，油品泄露造成污染；（4）設備運行中產生噪音。為此，我公司針對所存在的問題進行如下改進。
2.1　原煤倉下部給煤機密封改進措施
2.1.1　改進要求
（1）取消雙重錘鎖風閥后，給煤機整體密封保證不產生系統(tǒng)負壓風損。
（2）在日常生產和檢修時能夠方便維護、巡檢及維修。
2.1.2　 具體做法
（1）給煤機的頭部、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閉時密封效果；框架與地面進行發(fā)泡劑填充密封處理（土建做法）。
（2）為滿足巡檢、設備維護和檢修需要，側面安裝4塊錯位拉開的密封窗（見圖2），可以節(jié)省一半空間；方便巡檢、維護、檢修。平時巡檢可觀察；更換零部件時，開窗可留出足夠空間（此處也可根據自身需要考慮其他形式密封窗）。

圖2　給煤機密封示意

（3）整體框架采用100mm×100mm鍍鋅方管焊接，保證足夠強度，整體的門、窗安裝方面要考慮更換裙邊皮帶，檢修時候可以進行拆卸。
2.2　螺旋輸送機改成空氣輸送斜槽
斜槽具有無傳動部件，易于維護，密封性好，無噪音；操作可靠，耗電少，改變輸送方向方便，并能多點喂料和多點卸料（本文僅對大布袋收塵器下部兩臺螺旋輸送機改造斜槽進行介紹，選粉機下部一臺螺旋輸送機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：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：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，日后檢修中準備通用配件。
我公司選用第二種方案進行布置。在現(xiàn)場空間、高差等尺寸滿足的條件下，用戶也可以根據自身條件，選擇更加適合的方案，對空氣輸送斜槽進行布置和設計。
2.2.2　空氣輸送斜槽輸送能力理論計算
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）。
在生產過程中磨機臺時產量45~50t/h，計算后選型XZ315，輸送物料煤粉（流動性較好），角度8°~10°下：輸送量70~90t/h，同時配套3臺9-19-4A風機（功率3kW，轉速2900r/min，風量1704m³/h，風壓3253Pa）滿足煤粉制備系統(tǒng)斜槽輸送用風量，可取代2臺7.5 kW的螺旋輸送機。
2.2.3　斜槽部件選用及安裝細節(jié)
（1）在斜槽內部的下料部位安裝導料板，減少物料下落時對透氣布的沖刷磨損。
（2）透氣層安裝抗磨板，在設備選型計算時考慮風阻系數，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、強度高、壽命更長。
（4）使用整體透氣布鋪設優(yōu)于標準節(jié)鋪設，可以消除在標準節(jié)接頭部位出現(xiàn)積料和漏粉；安裝時上下殼體涂抹密封膠更有利于整體密封。
2.2.4　實現(xiàn)煤粉從斜槽選擇入倉
改造后，實現(xiàn)大布袋收塵器收集的煤粉從兩排6個灰斗的軟板鎖風閥進入下部空氣斜槽。煤粉集中進入四通槽，通過出四通槽的短斜槽上的截止閥和下部電動三通翻板閥、電動閘板閥配合操作，完成煤粉有選擇地進入下部窯頭煤粉倉、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：上部斜槽的煤粉進行阻斷，關閉對應電動截止閥和電動閘板閥。
（2）煤粉進入廢料倉時：打開截止閥1，關閉電動閘板閥1和電動閘板閥2。
（3）煤粉進入窯頭倉或窯尾倉時：關閉截止閥1，電動三通翻板閥打到對應下料側，同步打開對應的電動閘板閥1或電動閘板閥2。
（4）實現(xiàn)煤粉同步進入窯頭倉和窯尾倉時：關閉截止閥1，電動三通翻板閥打到中位，同步打開對應的電動閘板閥1和電動閘板閥2。
2.3　 星型下料器改軟板鎖風閥
星型下料器的擺線減速機在使用過程中遇到卡料過載情況時，其內部的轉臂軸承（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壁之間的縫隙，會因擠料后導致不靈活，轉軸密封（毛氈）使用一段時間產生磨損和煤粉滲漏，在生產和維修過程，對環(huán)境產生污染。
改用軟板鎖風閥可以避免以上問題。軟板鎖風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“轉軸”作用。柔性閥板避免積料、卡滯等導致閥板不靈活問題。軟板鎖風閥上部設置檢修門，用于日常檢查和更換軟閥板（閥板若老化變硬須更換）。軟板鎖風閥結構示意見圖6。

圖6　軟板鎖風閥示意

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　改造后給煤機密封

圖8　選粉機下部螺旋輸送機改斜槽后

圖9　大布袋下部螺旋輸送機改斜槽后

圖10　星型下料器改軟板鎖風閥后

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

來源：《水泥》2019年第5期