散裝物料中轉技術的展望

　　我國以加快轉變經(jīng)濟發(fā)展方式為主線，把推動發(fā)展的立足點轉到提高質量和效益上來，節(jié)能減排，加快淘汰產能落后影響環(huán)境的企業(yè)，提升行業(yè)準入門檻是發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟的關鍵舉措。散裝物料設備尤其明顯，因為它面臨服務的對象是水泥制造業(yè)與港口碼頭等傳統(tǒng)產業(yè)。

　　特別是水泥制造業(yè)，根據(jù)2013年行業(yè)報導：1，要改造淘汰節(jié)能減排；2，核準總量：年產量占世界56%，增加率為11%，3，延伸了產業(yè)鏈。正如中國水泥協(xié)會會長喬龍德先生坦言：國內水泥行業(yè)更需要面對結構調整和轉型的難題。隨著國內外貿易經(jīng)濟發(fā)展，目前港口與碼頭用于大宗散裝物料裝卸輸送作業(yè)，由間隙式作業(yè)轉向連續(xù)式作業(yè)，從而進一步從單機轉向中轉系統(tǒng)。據(jù)文獻報導，國外設計生產技術具有很高的水平，如瑞典的SIWERTELL公司，荷蘭的KOVAKO公司，德國的KROPP公司；國內先后也有廠家涉及該設備領域，杭州云天港口機械裝備有限公司是集設計、制造、安裝、銷售專業(yè)為一體的骨干企業(yè)，于1996年在國內首創(chuàng)研制成功氣力式卸船機，陸續(xù)研制螺旋式卸船機，鏈斗式卸船機，裝船機、風力給料機、散裝物料中轉系統(tǒng)（站）等系列產品，也是中國最早開發(fā)運用中轉技術的企業(yè)。

　　散裝物料中轉技術是將散裝物料由一種運輸裝置轉換到另一種運輸裝置的中轉技術，系統(tǒng)兼顧儲存和調配功能，形象地比喻，中轉系統(tǒng)是動態(tài)的銷售網(wǎng)，是生產廠的第二成品庫。從技術機理來分析其涉及運輸工程和粉體工程兩個學科。中轉系統(tǒng)一般由卸裝——儲存——輸送——三大部分組成。其工藝特點是長距離（L），大流量（Q），作業(yè)范圍越來越廣，能耗指標、環(huán)保指標、效益指標日趨嚴格，因此如何設計與選用中轉系統(tǒng)是制造商和使用商迫切有待于解決的專業(yè)問題。典型的水泥中轉系統(tǒng)（站）如圖所示。

　　根據(jù)不同工藝流程和區(qū)域布置，常用的單機有氣力式卸船機、螺旋式卸船機、鏈斗式卸船機、風力卸料機、散料裝卸機和各種儲運和運輸裝置。

　　下表列出幾種卸船機主要性能比較。

　　裝備（單機或系統(tǒng)）選用的原則

　　（一）技術性

　　1.靈活性：物料可在任意區(qū)域進行裝卸，設備和管路可靈活地安裝；

　　2.簡易性：設備結構簡易緊湊，無易損件；

　　3.環(huán)保性：封閉式管路系統(tǒng)，有效地除塵和減低噪音；

　　4.自動化：確保系統(tǒng)可靠高度自動運作和無間隙地生產；

　　5.操作性：良好的用戶工作界面，便于操作、管理、維護，功能齊全的PLC控制功能，從而可擴展成集散型DCS控制模式，具有很高的性價比。

　?。ǘ┙?jīng)濟性

　　中轉（站）系統(tǒng)的存儲能力是經(jīng)濟性關鍵指標。儲存力過大將造成不必要的投資浪費，其過小則會導致等待延期損失。一般經(jīng)驗公式是裝（卸）能力乘以1.5系數(shù)確定中轉儲存量比較適宜。

　　Qz=1.5×Qc

　　式中：Qz——中轉儲存量

　　Qc——裝（卸）能力

　　總之較短的投資償還期作為主要的考核指標，以水泥中轉站為例，一般投資償還期為2-4年（不計土地租賃費），如果有效地提高中轉輸送量，其投資償還期將縮短，投入產出效益將明顯提高。

　　（三）關于幾個定義的概念

　　在裝置正常運轉條件下，不同的時段需引用不同的生產能力的定義。

　　1.說明

　　● 物料說明：名稱、型號、顆粒大小、適應性、密度、水份含量等等。

　　● 輸送管道說明：布局、包括水平和垂直長度、質量、彎轉角、彎曲半徑、數(shù)量和分流器等等。

　　● 船或駁船的尺寸，包括面積。

　　2.定義

　　最高產量：這是卸料系統(tǒng)在理想化狀態(tài)下運轉的產量。它是系統(tǒng)在技術上可以達到的產量。它把所有（操作）因素對產量的影響排除在外。在實際中，總要連續(xù)性地達到最大產量是不可能的。

　　平均產量：它是整個卸船過程地平均值。事實上，這個產量是最重要的，因為它決定了卸船所需要的總時間。然而，它是受操作因素影響最大的產量。特別是清倉作業(yè)的效率對平均產量的影響巨大。

　　名義產量和平均產量的關系：經(jīng)驗表明平均產量一般是名義產量的70%。(從盒狀的無阻礙的船艙內卸料，有高效的清倉作業(yè)時，可達到80％)

　　3.典型的產量圖

　　下圖描述了最高產量、名義產量、平均產量和總卸料時間之間的關系。圖上的各點定義如下：

　　1 最高產量線                 4 產量下降階段 到了倉底

　　2 卸料階段的名義產量         5 清倉作業(yè)階段

　　3 平均產量線                 6 卸料總時間，包括清淤作業(yè)

　　隨著科學技術發(fā)展，散裝物料中轉技術將日俱完善，功能更齊全。應用計算機技術建立一個典型的數(shù)學模型，以計算機模擬系統(tǒng)評估中轉技術的先進性與經(jīng)濟性，從而實現(xiàn)動態(tài)在線檢驗控制；同時必須對設備基礎件進行技術提升，如：采用變頻技術，PCL控制技術，利用試驗臺模擬實用機進行全性能試驗，吸嘴參數(shù)優(yōu)化，結構件應用有限元法計算分析、對主要失效形式的磨損進行結構與材質的研發(fā)，環(huán)保影響要求尤其重要，密封、消音、節(jié)能綜合設計等。另則，在一些大中城市里，位于比鄰水泥銷售市場附近建立水泥粉末站，也是一種水泥生產工藝類型。根據(jù)文獻報導，1噸熟料約需1.6噸生料，從而整體的運輸成本十分可觀，國家頒布的《水泥產品生產許可證實施細則》規(guī)定新建粉末站至少年產60萬噸，其關鍵設備Ф3.8×13m球磨機價格高達480-485萬元，昂貴的投資直接影響回收率，由于工藝系統(tǒng)裝卸口比較多，增加揚塵排放量，水泥噸電耗一般在35-36Kwh，裝置噪音可達110分貝，因此影響其推廣與應用。

　　綜上所述，散裝物料中轉系統(tǒng)是一項技術新穎，經(jīng)濟效益好，投資省建期短，操作成本低，節(jié)能減排的好項目，也是水泥技術設備和配套能力的重要標志，是行業(yè)發(fā)展不可缺少的物質基礎和條件。原國家建材局長、中國水泥協(xié)會會長張人為同志指示：希望國產水泥裝備迅速強大起來。長期以來，我們公司投入大量人力和財力，致力于行業(yè)前沿新技術和新產品的研發(fā)，逐步實施成套設備的標準化，系列化，模塊化。

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