摘要

基于水泥企業(yè)進(jìn)軍機(jī)制骨料行業(yè)的優(yōu)勢(shì)，多年前我公司水泥企業(yè)就已經(jīng)大規(guī)模涉足機(jī)制骨料，在生產(chǎn)中堆取料機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用，但是隨著公司業(yè)務(wù)的發(fā)展，斗輪堆取料機(jī)的裝卸作業(yè)能力不能滿足整體提升的需要。為了滿足新的生產(chǎn)要求，同時(shí)考慮經(jīng)濟(jì)性，根據(jù)公司生產(chǎn)實(shí)際情況，對(duì)石灰石輸送系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)，以此來(lái)滿足雨季期間骨料的正常生產(chǎn)，適應(yīng)骨料市場(chǎng)需求，改造后可一定程度上提升公司的盈利能力。堆取料機(jī)是散貨料場(chǎng)專用堆取設(shè)備。我國(guó)從二十世紀(jì)六十年代中期開(kāi)始設(shè)計(jì)斗輪堆取料機(jī)，到目前已有三十多年的歷史。這些堆取料機(jī)主要用在大型散貨港口、火力發(fā)電廠的儲(chǔ)煤場(chǎng)、大型鋼鐵公司的礦石煤炭原料場(chǎng)、大型水泥廠等大型企業(yè)。所以針對(duì)我公司雨季期間骨料生產(chǎn)的問(wèn)題，可以通過(guò)對(duì)堆取料機(jī)進(jìn)行改造來(lái)提升其生產(chǎn)能力，解決系統(tǒng)提產(chǎn)的瓶頸問(wèn)題。

1　項(xiàng)目概況

公司利用自有的石灰石礦山資源，已建設(shè)完成一條完整的機(jī)制骨料生產(chǎn)線，規(guī)模為年生產(chǎn)120萬(wàn)噸骨料機(jī)制砂。該骨料生產(chǎn)線已于2020年5月順利投運(yùn)，在雨季（6~9月）期間，由于礦山豎井來(lái)料水分太高，骨料以及機(jī)制砂水分過(guò)高，無(wú)法正常通過(guò)選粉機(jī)選粉，機(jī)制砂質(zhì)量不合格，影響骨料在雨季期間的正常生產(chǎn)，導(dǎo)致骨料停機(jī)待料，斷供，嚴(yán)重影響骨料的正常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)。針對(duì)骨料生產(chǎn)線存在的問(wèn)題，現(xiàn)根據(jù)公司生產(chǎn)實(shí)際情況對(duì)石灰石輸送系統(tǒng)進(jìn)行改造升級(jí)，將一線石灰石預(yù)均化圓堆作為骨料項(xiàng)目的中轉(zhuǎn)庫(kù)，以此來(lái)滿足雨季期間骨料的正常生產(chǎn)，適應(yīng)骨料市場(chǎng)需求，將原二線石灰石預(yù)均化圓堆作為一、二線水泥窯石灰石供應(yīng)均化庫(kù)，該項(xiàng)目改造完成后可一定程度上提升公司的盈利能力。

2　項(xiàng)目改造原因

（1）骨料生產(chǎn)沒(méi)有原料中間存儲(chǔ)庫(kù)，不能儲(chǔ)存晴天時(shí)含水率低石灰石，一場(chǎng)大雨導(dǎo)致3~4天無(wú)法正常骨料生產(chǎn)。

（2）大雨過(guò)后，當(dāng)天倒入豎井含水率較低石灰石，破碎輸送至除泥篩分時(shí)已經(jīng)18:00后，有時(shí)到20:00，致使當(dāng)天骨料生產(chǎn)時(shí)間縮短，影響骨料產(chǎn)量。

（3）兩臺(tái)窯錯(cuò)峰停產(chǎn)期間，骨料生產(chǎn)篩下物將兩座石灰石圓堆堆滿后，骨料無(wú)法生產(chǎn)，導(dǎo)致停產(chǎn)。

（4）骨料銷售與生產(chǎn)品種不均衡問(wèn)題，導(dǎo)致部分產(chǎn)品庫(kù)滿無(wú)法生產(chǎn)，部分產(chǎn)品沒(méi)貨斷供問(wèn)題（需要修建骨料成品堆棚，另方案解決）。

3　改造目標(biāo)及思路

3.1　改造目標(biāo)

在保證2#圓堆儲(chǔ)量不變，均化方式及效果不變的原則下，2#Φ80 m圓堆取料能力達(dá)到750 t/h以上，滿足2條熟料生產(chǎn)線石灰石消耗需要（6?500 t/d+4?200 t/d），且設(shè)備可靠性達(dá)到99%。

3.2　改造思路

現(xiàn)有Ф80 m石灰石圓形堆取料機(jī)由溧陽(yáng)中材生產(chǎn)，料堆總儲(chǔ)量為28?000 t，堆料方式為連續(xù)復(fù)合式，堆料能力為1?000~1?100 t/h，取料能力550 t/h，改造方向及思路：

（1）堆料機(jī)整體不做大的變動(dòng)，中心柱、回轉(zhuǎn)、懸臂、俯仰裝置不變，只對(duì)中心柱集電器、布料皮帶等局部進(jìn)行配套優(yōu)化。

（2）繼續(xù)提高布料時(shí)料堆高度，旨在進(jìn)一步增加刮板有效行程距離，使物料逐步填滿刮板載料容積，并再一次優(yōu)化物料的均化。

（3）改變料耙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、安裝位置及料耙行走驅(qū)動(dòng)力，增加耙齒擾動(dòng)料堆面積及深度，提高耙料率。

（4）提高取料系統(tǒng)的刮板填充率，確保物料有效瞬間順暢進(jìn)入刮板空間容積，迅速填滿刮板載料容積，提高刮板運(yùn)行速度。

（5）增大刮板空間容積及載料容積，進(jìn)一步確保刮板運(yùn)行平穩(wěn)，改進(jìn)鏈條張緊裝置來(lái)保證2根鏈條張緊力一樣、平衡。采用獨(dú)立的液壓張緊裝置。

（6）提高主車取料行走速度及功率，配合料耙系統(tǒng)的耙料率及取料系統(tǒng)的填充率的提高。

（7）減速機(jī)仍然選用原弗蘭德品牌，保證可靠性。

4　石灰石預(yù)均化系統(tǒng)各輸送設(shè)備能力核算

4.1　兩條熟料生產(chǎn)線石灰石供應(yīng)分析

兩條熟料生產(chǎn)線每天石灰石需求量約14?064 t/d，一線水泥窯熟料產(chǎn)量按4?200 t/d計(jì)，二線水泥窯產(chǎn)量按6?500 t/d計(jì)。

兩條線石灰石輸送系統(tǒng)提產(chǎn)至750 t/h后，每天正常取料時(shí)長(zhǎng)約為14?064/750=18.75 h，日利用率約78.13%，滿足兩條生產(chǎn)線正常運(yùn)行。若遇檢修或故障等異常情況，供料不足時(shí)可使用一線圓堆補(bǔ)充進(jìn)料，保持水泥線正常生產(chǎn)。

根據(jù)一、二線原料配料倉(cāng)的儲(chǔ)量及實(shí)際配料情況核算如下：

一線原料配料石灰石倉(cāng)儲(chǔ)量1?100 t（實(shí)際可裝量為900 t），倉(cāng)底石灰石配料秤能力240 t/h；二線原料配料石灰石倉(cāng)儲(chǔ)量2?500 t（實(shí)際可裝量為2?000 t），倉(cāng)底石灰石配料秤能力375 t/h。改造后兩條線石灰石取料機(jī)能力750 t/h。根據(jù)以上情況核算兩條線共用二線石灰石預(yù)均化時(shí)，石灰石輸送系統(tǒng)在一、二線配料倉(cāng)之間切換時(shí)間的合理性如下：

石灰石供料系統(tǒng)往一線供料時(shí)，石灰石配料倉(cāng)滿倉(cāng)時(shí)間約為：h1=900 t/（750 t/h-240 t/h）=1.76 h；滿倉(cāng)至空倉(cāng)時(shí)間約為：h2=900 t/240 t/h=3.75 h。

石灰石供料系統(tǒng)往二線供料時(shí)，石灰石配料倉(cāng)滿倉(cāng)時(shí)間約為：h3=2?000 t/（750 t/h-375 t/h）=5.33 h；滿倉(cāng)至空倉(cāng)時(shí)間約為：h2=2?000 t/375 t/h=5.33 h。

從以上數(shù)據(jù)以及兩條生產(chǎn)線石灰石的供需關(guān)系可以看出，正常生產(chǎn)時(shí)，石灰石輸送系統(tǒng)往二線配料站供料5.33 h后可切換至一線配料站供料1.76 h，之后取料機(jī)可停機(jī)3.57 h左右，再進(jìn)行一次補(bǔ)料。也可用分料閥分料，同時(shí)向一、二線進(jìn)料。

 

另外，一線石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)在非雨季情況下，仍然可以往一線原料配料站正常供料，只是在雨季期間才作為臨時(shí)石灰石中轉(zhuǎn)庫(kù)供骨料線生產(chǎn)使用。

故雨季期間二線石灰石取料機(jī)往一、二線原料配料站供料切換頻率合理，提產(chǎn)改造能力選擇合理。

4.2　骨料系統(tǒng)石灰石供應(yīng)分析

骨料生產(chǎn)正常每天需要石灰石（篩上物）4?000 t，現(xiàn)有一線石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)儲(chǔ)量為24?500 t，儲(chǔ)期為6.12 d，雨季骨料出廠量會(huì)有所下降，該項(xiàng)目改造完成，預(yù)計(jì)能夠保證雨季7~10 d的骨料供應(yīng)；兩條水泥生產(chǎn)線同時(shí)錯(cuò)峰停產(chǎn)后，也能供應(yīng)10 d左右骨料。

針對(duì)以上分析，二線石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)能夠滿足兩臺(tái)窯生產(chǎn)線石灰石供應(yīng)，一線石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)作為骨料項(xiàng)目中轉(zhuǎn)庫(kù)，能夠解決連續(xù)雨季的骨料生產(chǎn)和供應(yīng)問(wèn)題?？傮w評(píng)價(jià)，該項(xiàng)目具有可行性。

5　改造方案

（1）解決料堆堆位應(yīng)該有的高度（即設(shè)計(jì)高度），經(jīng)改造后，確保懸臂上仰+15°以上時(shí)，堆料膠帶機(jī)皮帶在傳動(dòng)滾筒處不打滑，不丟轉(zhuǎn)，在導(dǎo)料槽內(nèi)不滯料、不塞料，能自然正常運(yùn)轉(zhuǎn)，布料能力仍能達(dá)到1?100 t/h。

（2）增大料耙橫掃料堆截面積，增加耙齒擾動(dòng)料堆面積及深度，增加料耙行走驅(qū)動(dòng)力。

（3）增加刮板空間容積，修正、調(diào)整、提高刮板運(yùn)行速度，提高刮板填充率。

（4）由于料耙行走速度提高，刮板取料行走速度的提高，大車行走速度也必須提高，這樣才能保證三者和諧運(yùn)轉(zhuǎn)，才能把料耙耙下來(lái)的物料暢通無(wú)阻地喂入刮板空間容積內(nèi)。

（5）電控系統(tǒng)跟隨相關(guān)部分的改造：①由于刮板驅(qū)動(dòng)功率及料耙液壓系統(tǒng)油泵電機(jī)功率的增加，已超過(guò)100 kW，需更新一臺(tái)新的中心集電器；②相關(guān)的電纜及電氣元件，也須更新增大容量。

6　效益分析

改造后既可以保證兩條水泥生產(chǎn)線的石灰石供應(yīng)，又可以保障在雨季期間骨料生產(chǎn)線能持續(xù)運(yùn)行，每年雨季按照兩個(gè)月計(jì)算，每個(gè)月受雨季影響按照20 d核算，產(chǎn)生的利潤(rùn)約為：（售價(jià)35元/t -成本價(jià)15元/t）×4?000 t/d×20 d=160萬(wàn)元，每年雨季持續(xù)生產(chǎn)可產(chǎn)生320萬(wàn)元利潤(rùn)，不到1年即可收回投資成本。因此本改造項(xiàng)目具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。

通過(guò)對(duì)石灰石堆取料機(jī)的技術(shù)改造，修復(fù)了設(shè)備原有不合理的地方，設(shè)備整體運(yùn)行狀況良好。經(jīng)過(guò)設(shè)備實(shí)際運(yùn)行來(lái)看，堆取料機(jī)技術(shù)改造基本上達(dá)到了預(yù)期的效果。