隨著水泥廠的規(guī)模日益增大,生產中產生的灰塵灰渣也越來越多,除灰就成了保證水泥廠正常生產的重要環(huán)節(jié)。水泥廠輸灰系統(tǒng)大多使用氣力輸送,但是因為輸灰量大、灰渣流速快,而且灰渣中除了粉塵之外還會帶有一些顆粒狀硬物,管道磨損非常嚴重。一旦輸灰管道磨損,就容易導致管道氣密性變差,影響輸送效率,甚至需要停工維修管道,使工作處于停頓狀態(tài)。磨損部位泄漏的物料不僅影響設備工作,而且還會污染環(huán)境,因此,我們有必要了解并掌握磨損的原因,合理進行管道選擇和結構優(yōu)化,并對易磨損部位定期檢查和維護,使輸送設備的性能得到最好發(fā)揮并具有最長的使用壽命。
一、氣力輸灰系統(tǒng)工作原理
氣力輸送大多使用正壓濃相氣力輸送系統(tǒng),該系統(tǒng)是根據(jù)氣固兩相流的氣力輸送原理,即利用壓縮空氣的靜壓和動壓輸送高濃度的物料,飛灰在倉泵內得到充分的流化,邊流化邊輸送,將布袋除塵器灰斗的灰輸送到灰?guī)?,然后由氣卸干灰運輸車運走或經雙軸攪拌機加濕后由汽車運往渣場。
二、輸灰管道磨損原因分析
1.主要原因
(1)物料與管道摩擦產生的磨損:氣力輸送過程中,由于物料和設備管道的內壁有接觸式的相對運動而產生摩擦,物料的粒度、密度及硬度越大,對管道磨損越嚴重;氣流速度越高,彎管曲率半徑越小,磨損也越嚴重。
(2)物料與管道表面撞擊產生的磨損:物料在非直管道內運輸時,會有一部分的物料直接撞擊在管道內壁上,使管道表面的組織產生局部破損和脫離。
(3)管道內壁刮痕磨損:由于物料深入表面,產生局部剝離。
2.其他原因
(1)工作量大:隨著水泥廠的發(fā)展,水泥產量越來越大,每日走灰量巨大,損耗程度也相對較大。
(2)管線焊接點易損壞:管線焊接處,焊接不均勻,存在細小的氣孔,在長期高壓氣流的作用下,粒子深入表面,產生局部的剝離,經常導致焊縫裂開小口,灰渣迸出,污染環(huán)境,影響繼續(xù)配灰,需停工處理。
(3)連接掃線的管線易刺漏:當配灰轉罐路徑較遠時或天氣潮濕時,容易發(fā)生水泥灰塵堵塞在管線中,需要配合掃線,掃通管線,便于水泥輸送。而掃線時,該部位氣流速度特別大,撞擊和摩擦的能量就越大,會加大對該部位管線的磨損。
3.輸灰管道磨損的影響因素
(1)輸送氣流影響:輸送時氣流速度對管壁磨損的影響最大,在我們日常工作中合理選擇氣流速度是保證系統(tǒng)正常工作的關鍵。
(2)撞擊角的影響:撞擊主要發(fā)生在彎道處,由于突然改變氣流方向,物料會直接撞擊管壁,造成磨損。著名的mason彎管磨損試驗表明,當入射角分別為22°、45°和75°~85°時,磨損部位通常發(fā)生在彎道的外側、內側和外側。
(3)輸送物料的物性的影響:物料的物性對管道的磨損也有影響,主要表現(xiàn)形式有:物料顆粒越大、硬度越大、物料顆粒表面棱角尖銳,磨損量加劇,物料濃度增加,磨損量加劇。
(4)彎管的結構及形狀對磨損也有一定的影響。
三、改進方案
彎管是最容易磨損的地方,所以彎管部分可以選用耐磨材料制造,或者填充耐磨材料,甚至將所有的輸灰管道都替換成耐磨陶瓷管道。利用耐磨陶瓷材料制造彎頭可以有效地減少彎頭磨損,經工業(yè)運行證實:耐磨陶瓷管道使用壽命是淬火鋼的十倍甚至幾十倍,而且內表面光滑,運行阻力小。另外,將磨損顯著的彎頭外側附加易更換的耐磨陶瓷背包,或者把彎頭易磨損的部位加厚。并在彎頭兩端焊接法蘭盤,方便隨時更換。