散裝物料中轉(zhuǎn)技術(shù)的展望

　　我國以加快轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式為主線，把推動(dòng)發(fā)展的立足點(diǎn)轉(zhuǎn)到提高質(zhì)量和效益上來，節(jié)能減排，加快淘汰產(chǎn)能落后影響環(huán)境的企業(yè)，提升行業(yè)準(zhǔn)入門檻是發(fā)展綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵舉措。散裝物料設(shè)備尤其明顯，因?yàn)樗媾R服務(wù)的對象是水泥制造業(yè)與港口碼頭等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。

　　特別是水泥制造業(yè)，根據(jù)2013年行業(yè)報(bào)導(dǎo)：1，要改造淘汰節(jié)能減排；2，核準(zhǔn)總量：年產(chǎn)量占世界56%，增加率為11%，3，延伸了產(chǎn)業(yè)鏈。正如中國水泥協(xié)會(huì)會(huì)長喬龍德先生坦言：國內(nèi)水泥行業(yè)更需要面對結(jié)構(gòu)調(diào)整和轉(zhuǎn)型的難題。隨著國內(nèi)外貿(mào)易經(jīng)濟(jì)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(zhuǎn)向連續(xù)式作業(yè)，從而進(jìn)一步從單機(jī)轉(zhuǎn)向中轉(zhuǎn)系統(tǒng)。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，國外設(shè)計(jì)生產(chǎn)技術(shù)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(nèi)先后也有廠家涉及該設(shè)備領(lǐng)域，杭州云天港口機(jī)械裝備有限公司是集設(shè)計(jì)、制造、安裝、銷售專業(yè)為一體的骨干企業(yè)，于1996年在國內(nèi)首創(chuàng)研制成功氣力式卸船機(jī)，陸續(xù)研制螺旋式卸船機(jī)，鏈斗式卸船機(jī)，裝船機(jī)、風(fēng)力給料機(jī)、散裝物料中轉(zhuǎn)系統(tǒng)（站）等系列產(chǎn)品，也是中國最早開發(fā)運(yùn)用中轉(zhuǎn)技術(shù)的企業(yè)。

　　散裝物料中轉(zhuǎn)技術(shù)是將散裝物料由一種運(yùn)輸裝置轉(zhuǎn)換到另一種運(yùn)輸裝置的中轉(zhuǎn)技術(shù)，系統(tǒng)兼顧儲存和調(diào)配功能，形象地比喻，中轉(zhuǎn)系統(tǒng)是動(dòng)態(tài)的銷售網(wǎng)，是生產(chǎn)廠的第二成品庫。從技術(shù)機(jī)理來分析其涉及運(yùn)輸工程和粉體工程兩個(gè)學(xué)科。中轉(zhuǎn)系統(tǒng)一般由卸裝——儲存——輸送——三大部分組成。其工藝特點(diǎn)是長距離（L），大流量（Q），作業(yè)范圍越來越廣，能耗指標(biāo)、環(huán)保指標(biāo)、效益指標(biāo)日趨嚴(yán)格，因此如何設(shè)計(jì)與選用中轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(jī)有氣力式卸船機(jī)、螺旋式卸船機(jī)、鏈斗式卸船機(jī)、風(fēng)力卸料機(jī)、散料裝卸機(jī)和各種儲運(yùn)和運(yùn)輸裝置。

　　下表列出幾種卸船機(jī)主要性能比較。

　　裝備（單機(jī)或系統(tǒng)）選用的原則

　　（一）技術(shù)性

　　1.靈活性：物料可在任意區(qū)域進(jìn)行裝卸，設(shè)備和管路可靈活地安裝；

　　2.簡易性：設(shè)備結(jié)構(gòu)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(dòng)化：確保系統(tǒng)可靠高度自動(dòng)運(yùn)作和無間隙地生產(chǎn)；

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

　?。ǘ┙?jīng)濟(jì)性

　　中轉(zhuǎn)（站）系統(tǒng)的存儲能力是經(jīng)濟(jì)性關(guān)鍵指標(biāo)。儲存力過大將造成不必要的投資浪費(fèi)，其過小則會(huì)導(dǎo)致等待延期損失。一般經(jīng)驗(yàn)公式是裝（卸）能力乘以1.5系數(shù)確定中轉(zhuǎn)儲存量比較適宜。

　　Qz=1.5×Qc

　　式中：Qz——中轉(zhuǎn)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(biāo)，以水泥中轉(zhuǎn)站為例，一般投資償還期為2-4年（不計(jì)土地租賃費(fèi)），如果有效地提高中轉(zhuǎn)輸送量，其投資償還期將縮短，投入產(chǎn)出效益將明顯提高。

　　（三）關(guān)于幾個(gè)定義的概念

　　在裝置正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，不同的時(shí)段需引用不同的生產(chǎn)能力的定義。

　　1.說明

　　● 物料說明：名稱、型號、顆粒大小、適應(yīng)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(zhì)量、彎轉(zhuǎn)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(chǎn)量：這是卸料系統(tǒng)在理想化狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)的產(chǎn)量。它是系統(tǒng)在技術(shù)上可以達(dá)到的產(chǎn)量。它把所有（操作）因素對產(chǎn)量的影響排除在外。在實(shí)際中，總要連續(xù)性地達(dá)到最大產(chǎn)量是不可能的。

　　平均產(chǎn)量：它是整個(gè)卸船過程地平均值。事實(shí)上，這個(gè)產(chǎn)量是最重要的，因?yàn)樗鼪Q定了卸船所需要的總時(shí)間。然而，它是受操作因素影響最大的產(chǎn)量。特別是清倉作業(yè)的效率對平均產(chǎn)量的影響巨大。

　　名義產(chǎn)量和平均產(chǎn)量的關(guān)系：經(jīng)驗(yàn)表明平均產(chǎn)量一般是名義產(chǎn)量的70%。(從盒狀的無阻礙的船艙內(nèi)卸料，有高效的清倉作業(yè)時(shí)，可達(dá)到80％)

　　3.典型的產(chǎn)量圖

　　下圖描述了最高產(chǎn)量、名義產(chǎn)量、平均產(chǎn)量和總卸料時(shí)間之間的關(guān)系。圖上的各點(diǎn)定義如下：

　　1 最高產(chǎn)量線                 4 產(chǎn)量下降階段 到了倉底

　　2 卸料階段的名義產(chǎn)量         5 清倉作業(yè)階段

　　3 平均產(chǎn)量線                 6 卸料總時(shí)間，包括清淤作業(yè)

　　隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，散裝物料中轉(zhuǎn)技術(shù)將日俱完善，功能更齊全。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)建立一個(gè)典型的數(shù)學(xué)模型，以計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)評估中轉(zhuǎn)技術(shù)的先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)性，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)在線檢驗(yàn)控制；同時(shí)必須對設(shè)備基礎(chǔ)件進(jìn)行技術(shù)提升，如：采用變頻技術(shù)，PCL控制技術(shù)，利用試驗(yàn)臺模擬實(shí)用機(jī)進(jìn)行全性能試驗(yàn)，吸嘴參數(shù)優(yōu)化，結(jié)構(gòu)件應(yīng)用有限元法計(jì)算分析、對主要失效形式的磨損進(jìn)行結(jié)構(gòu)與材質(zhì)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(shè)計(jì)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(chǎn)工藝類型。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，1噸熟料約需1.6噸生料，從而整體的運(yùn)輸成本十分可觀，國家頒布的《水泥產(chǎn)品生產(chǎn)許可證實(shí)施細(xì)則》規(guī)定新建粉末站至少年產(chǎn)60萬噸，其關(guān)鍵設(shè)備Ф3.8×13m球磨機(jī)價(jià)格高達(dá)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(yáng)塵排放量，水泥噸電耗一般在35-36Kwh，裝置噪音可達(dá)110分貝，因此影響其推廣與應(yīng)用。

　　綜上所述，散裝物料中轉(zhuǎn)系統(tǒng)是一項(xiàng)技術(shù)新穎，經(jīng)濟(jì)效益好，投資省建期短，操作成本低，節(jié)能減排的好項(xiàng)目，也是水泥技術(shù)設(shè)備和配套能力的重要標(biāo)志，是行業(yè)發(fā)展不可缺少的物質(zhì)基礎(chǔ)和條件。原國家建材局長、中國水泥協(xié)會(huì)會(huì)長張人為同志指示：希望國產(chǎn)水泥裝備迅速強(qiáng)大起來。長期以來，我們公司投入大量人力和財(cái)力，致力于行業(yè)前沿新技術(shù)和新產(chǎn)品的研發(fā)，逐步實(shí)施成套設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化，系列化，模塊化。

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