1 空氣輸送斜槽輸送的粉狀物料流動特性與管道流體流動特性對比

1.1 相同點

在空氣輸送斜槽內(nèi)平穩(wěn)輸送的粉狀物料呈流態(tài) 化，因而具有了管道流體的部分流動特性。 如黏滯性 引起的管道流速分布特性，即緊貼斜槽兩邊管壁的流 體質(zhì)點，黏附在管壁上，流速為零。位于斜槽中軸線上 的流體質(zhì)點，離斜槽兩邊管壁的距離最遠(yuǎn)，受管壁的 黏滯力最小，因而流速最大。 介于斜槽管壁與中軸線 之間的流體質(zhì)點，以不同的速度向前運動，它們的速 度從管壁至中軸線，由零增加到最大的中心速度。

圖 1 是流態(tài)化粉狀物料在斜槽平面上的理論流速分布 圖，圖中箭頭的長短代表了流速的大小。

由圖 1 可以看出，物料在斜槽平面上的流速是以 中軸線為對稱軸，兩邊對稱的。

1.2 不同點

斜槽內(nèi)粉狀物料的流動性不具備管道流體的所 有特性，如壓力傳遞特性、虹吸特性等。實際應(yīng)用中表 現(xiàn)為斜槽必須有足夠的空氣墊， 要有一定的輸送傾 角，常規(guī)斜槽不具備逆勢流動的爬坡特性，不具備翻 越障礙的特性等。

2 熟悉斜槽的特性，掌握使用技巧

2.1 利用料流對稱性，巧妙均分物料

在 QFXF 水泥廠，為了給選粉機兩個對稱的進(jìn)料口均分物料， 原系統(tǒng)在三通斜槽后面的兩分支斜槽 上，分別設(shè)置閘板截流閥作為限料閥，試圖通過限制 “直通分支”斜槽面上的物料流量，來給“旁路分支”斜 槽面分配物料。系統(tǒng)開通后，當(dāng)流量小時，物料大部分 溜進(jìn)直通分支斜槽。

流量增大后，由于直流分支斜槽 上閘板截流閥的阻料作用，使旁路分支斜槽的流量偏 大，選粉機兩進(jìn)料口入料量嚴(yán)重失衡，直接影響了選 粉機的分級效果。 停機時，如果未將直通分支斜槽閘 板截流閥前堆積的物料處理干凈的話，堆積物料會凝 結(jié)成塊而造成堵塞事故。 為保證生產(chǎn)，只好派專人值 守，根據(jù)流量情況手動調(diào)節(jié)兩分支斜槽上閘板截流閥 的開度，以達(dá)到分配兩邊物料量的目的。

根據(jù)斜槽料面流速的對稱性， 在筆者建議下，業(yè)主將原兩個分支斜槽上的閘板截流閥調(diào)至常開狀態(tài)， 并在三通斜槽內(nèi)設(shè)置了分流導(dǎo)向板，將料流一分為二 均勻地分配到兩個分支斜槽上，從此再也不會因分料問題而發(fā)生斜槽堵塞事故了，而且兩邊分料均勻。

此后， 在筆者建議下，TNYD 水泥廠和 TNGG 水泥廠等都在三通斜槽內(nèi)設(shè)置了分流導(dǎo)向板，并在前級三通斜 槽的兩個分支斜槽后面，再次均分物料，從而達(dá)到均 勻一分四的目的，分料效果都很好。 圖 2 是 QFXF 水泥廠整改后的斜槽示意圖。

圖2 中，三通斜槽中箭頭的長短，只表示分流導(dǎo) 向板之前的對稱性料流有一半按原有路線繼續(xù)前行，流向了直通分支斜槽。另外一半因為分流導(dǎo)向板的作 用，流向了旁路分支斜槽。

2.2 選擇合理的轉(zhuǎn)接頭結(jié)構(gòu)，避免料流堵塞

正常的斜槽換向轉(zhuǎn)接頭或三通轉(zhuǎn)接頭，都需要進(jìn) 料端比透氣層高出一定的正向高程，出料端緊貼透氣層，不能高出。XZBS 水泥廠庫頂成品輸送斜槽的三通 轉(zhuǎn)接頭，出料端比透氣層高出一截，致使系統(tǒng)開通時經(jīng)常堵料。在筆者的建議下，業(yè)主對轉(zhuǎn)接頭進(jìn)行了整改。此后斜槽不再出現(xiàn)此類問題。

圖 3 是正常的斜槽 轉(zhuǎn)接頭進(jìn)出口與透氣層高度方向位置圖，圖 4 是 XZBS 水泥廠整改前的三通轉(zhuǎn)接頭進(jìn)出口與透氣層高度方向位置圖。由圖 3 和圖 4 的對比很容易看出該水 泥廠的問題根源。

2.3 設(shè)置清渣器，清除塊狀物料

如果喂入空氣輸送斜槽內(nèi)的物料混有不能流態(tài)化的塊狀物料，也會影響斜槽的正常輸送。TYST 水泥 廠的帶離心式選粉機的水泥閉路磨改造為帶 HES 選 粉機的水泥閉路磨粉磨系統(tǒng)，需要對提升機進(jìn)行改造。由于沒有進(jìn)行徹底清理，系統(tǒng)開通時，大塊固化的水泥塊落入斜槽，致使斜槽堵塞。隨后經(jīng)過反復(fù)幾次 的清理，斜槽不再有塊狀物料進(jìn)入，系統(tǒng)才正常運行。

在生產(chǎn)實踐中，斜槽上游設(shè)備，如磨機、斗式提升機，在運轉(zhuǎn)過程中會產(chǎn)生諸如碎鋼球、螺栓頭等雜質(zhì)， 難免會混入空氣輸送斜槽的進(jìn)料中，這有可能威脅下 游設(shè)備的安全運行。有些廠在空氣輸送斜槽中加設(shè)氣 分式清渣器，可將不能流態(tài)化的塊狀物及時清除，為空氣輸送斜槽及后續(xù)設(shè)備的正常運行創(chuàng)造了條件。

圖 5 為氣分式清渣器的結(jié)構(gòu)和安裝示意圖。

2.4 保證斜槽工作時有可靠的空氣墊

2.4.1 進(jìn)風(fēng)必須有出處

空氣輸送斜槽的輸送能力所對應(yīng)的風(fēng)量、 風(fēng)壓、 槽寬和傾角等參數(shù)都有標(biāo)準(zhǔn)的計算公式，手冊上也容 易查到。 DYML 水泥廠的前幾條空氣輸送斜槽，照著 別人模式隨便裝上用起來很好。 水泥磨系統(tǒng)改造時， 認(rèn)真按照手冊上的公式計算了一番，結(jié)果從成品到入 庫提升機的那一段斜槽經(jīng)常堵塞。

筆者現(xiàn)場考察時發(fā) 現(xiàn)，該段斜槽進(jìn)出料口都加了鎖風(fēng)閥，而斜槽本身沒 有專門安裝除塵設(shè)備，進(jìn)料口的鎖風(fēng)閥鎖風(fēng)效果一直 很好，出料口的鎖風(fēng)閥鎖風(fēng)效果時好時差，效果差時， 斜槽先表現(xiàn)出冒灰現(xiàn)象，一定時間后就會堵塞。 究其 原因，雖然風(fēng)機的風(fēng)量、風(fēng)壓、槽寬和傾角等都滿足了 設(shè)計要求，但斜槽的通風(fēng)有進(jìn)口無出口，無法保證形 成空氣墊，斜槽也就不能正常工作了。

2.4.2 透氣層的良好狀態(tài)是穩(wěn)定運行的必備條件

透氣帆布不耐火，安裝或檢修（也包括其它設(shè)備） 時如果不注意， 電焊渣或氣割塊就有可能將其燒損，一旦帆布燒損就不能正常輸送物料了。

進(jìn)料口、進(jìn)氣口不加緩沖板會加大透氣帆布的磨損，引起帆布的局部缺失，從而堵塞斜槽。

透氣帆布一旦遭到水或油污浸潤會增加透氣阻力，特別是水泥遇水會水化硬化，這些都會影響空氣 輸送斜槽的正常運轉(zhuǎn)。

有時為了切換斜槽流向的需要或存在轉(zhuǎn)接頭的原因等，斜槽上部分區(qū)域會滯留有物料。但因滯留物 料逐漸結(jié)實并緩慢擴大，正常輸送一段時間后會侵占 過料區(qū)引起堵塞。這就要求斜槽制作、安裝等過程中 盡量避免出現(xiàn)引起物料滯留的條件，或者盡量減少滯 留區(qū)的大小，以減小滯留物料的侵占。

2.4.3 必要時加大風(fēng)量，讓物料沸騰化

因某些特殊原因， 不得不讓斜槽爬坡或越障時， 必須加大用風(fēng)，讓流態(tài)化變成沸騰化。 TNYD 水泥廠 和 TNGG 水泥廠的水泥粉磨系統(tǒng)設(shè)備完全一致，給選 粉機喂料的空氣輸送斜槽規(guī)格及走向完全一致，該斜 槽在 TNYD 水泥廠使用兩年從來不堵，而在 TNGG 水 泥廠必須加大選粉機負(fù)壓來加強斜槽通風(fēng)，否則該段 斜槽中的換向轉(zhuǎn)接頭很容易堵塞。筆者仔細(xì)對比了兩 家選粉機的喂料斜槽， 因制作原因，TNGG 水泥廠的 斜槽換向轉(zhuǎn)接頭存在逆向傾角，造成斜槽輕微的逆向 爬坡，犯了空氣輸送斜槽的忌諱，好在長度短，加大選 粉機抽風(fēng)能力（等同于增加斜槽通風(fēng)）也就可以保證系統(tǒng)正常運行了。

由圖 5 不難看出，氣分式清渣器上也存在著物料需要“爬坡”、“越障”的要求，這就要求清渣器的用風(fēng) 不能沿用普通斜槽用風(fēng)，必須加大通風(fēng)量，讓過境物料在清渣器內(nèi)沸騰化。

3 總結(jié)

空氣輸送斜槽輸送的粉狀物料呈流態(tài)化，它的流動特性與管道流體相比有共性，也有特性。 充分利用 這些共性與特性，讓空氣輸送斜槽更加安全可靠地運 行。

作者：何正凱，郭宏武，王偉剛，吳志明

機構(gòu)：合肥水泥研究設(shè)計院

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