Single-bar型滑架装置在水泥窑协同处置污泥项目中的应用

吴永哲，陈学勇，胡　龙

Single-bar型滑架装置在水泥窑协同处置污泥项目中的应用

吴永哲，陈学勇，胡龙

随着我国社会经济的快速发展和环保意识的不断增强，污泥的最终处置日渐受到高度重视，各行业都在寻找高效、合理的污泥处置解决方案。其中建材企业根据自己的生产特点及优势，采用水泥窑协同处置污泥方案，取得了良好的社会效益和经济效益。本文以陕西某水泥厂的水泥窑协同处置污泥项目为例，介绍Single-bar型滑架装置在污泥处置过程中的应用。该项目使用的是一种设在污泥料仓底部的矩形滑架，作为污泥处置的储运工序，通常应用于直壁料仓仓底，与卸料螺旋配合使用，主要用于料仓中污泥破拱、输送、卸料。

Single-bar型滑架；协同处置；料量控制；液压驱动

1　项目概况

陕西某水泥厂2×2 500t/d熟料生产线，积极响应国家环保政策，结合企业自身转型需求，建设水泥窑协同处置污泥项目。该厂所处置的污泥主要来自周边电子厂、汽车厂的工业污泥（污泥的理化特性分析见表1、表2），污泥输送工艺流程如图1所示。专用污泥车将污泥料饼倒入污泥仓，滑架安装在料仓底部，每列滑架由液压缸驱动，通过滑架的往返运动将污泥输送至端部的螺旋输送机，螺旋输送机将料饼进行初步破碎并送入皮带秤，物料经皮带秤到达输送皮带，进入水泥窑高温煅烧成熟料。本套工艺既处置了污泥又节省了生料，达到了环保、经济的目的。

表1　污泥物理特性

图1　污泥输送工艺流程

该厂污泥处置项目由天津中材工程研究中心有限公司承担设计，滑架装置及螺旋输送机由中材装备集团有限公司设计供货。污泥输送设备作为污泥处置项目的首道工序，需承担污泥料饼的拱破、输送、定量卸料等重要功能。为此，中材装备集团有限公司研发团队根据工艺要求、污泥的理化特性研发设计了Single-bar型滑架装置。Single-bar型滑架装置克服了污泥粘度大、难输送的困难，并且滑架采用液压驱动控制，通过调整推动次数来控制滑架给料量，取得了良好的使用效果。

表2　污泥化学成分分析，%

图2　滑架置于料仓底部

图3　料仓内倒入污泥

2　Single-bar型滑架装置工作原理及特点

中材装备集团有限公司的研发团队结合本集团150余台第四代篦冷机的研发和使用经验，根据步进式输送原理及污泥处置工程的污泥储存和输送的特点，成功研制出Single-bar型滑架。

2.1工作原理

在水泥窑附近建设污泥接收储存仓，容积约120m3，料仓底部安装Single-bar型滑架装置（图2、图3）。每列滑架由一个液压缸驱动，在仓底作水平低速往复交替运动。滑架刮板为楔形结构，该设备往复运动将污泥输送至端应用部的螺旋输送机。

应用于本项目的Single-bar型滑架装置由1、2、3、4列组成，运动模式为二进二退，即1、3列前进，2、4列后退，各列分别到位后，1、3列后退，2、4列前进，如此交替往复，利用滑架刮板的推力、物料之间的摩擦将物料逐渐向前输送。工作原理如图4所示。

图4　滑架运动模式示意图

本项目中的4个滑架分为两组，1、2列输送的污泥对应1号水泥窑，3、4列输送的污泥对应2号水泥窑。两套系统互不干涉，既可以独立运行（1、2列运行或3、4列运行），也可以四列同时运行，可根据生产需要进行切换。现场配有PLC电气控制柜，通过触摸屏设置滑架的推动次数来控制给料量，现场触摸屏画面如图5所示。

2.2技术特点

Single-bar型滑架装置是基于中材装备集团有限公司第四代步进式篦冷机的输送原理而研发的，既秉承了第四代篦冷机步进式输送的传统优点，又有自己的独有特点。

图5　滑架系统机旁控制柜操作画面

（1）Single-bar型滑架装置通过PLC电气控制柜准确控制，物料输送连续，料量可控。控制柜自带液晶触摸面板，操作简单可靠，预留Profibus-DP通讯接口可实现本地、中控室两种控制方式。

（2）刮板采用楔形结构，可有效破除粘性物料在储存期间出现的架桥起拱现象，采用有限元分析设计的滑架系统，结构稳定可靠，受力均匀合理，寿命更长。

（3）料仓、滑架、螺旋输送机等与污泥接触部分密封性能好，长期运行无漏料现象发生，现场整洁，运行外观好。

（4）Single-bar型滑架装置与料仓的配合使用，实现了污泥的仓储和卸料一体化功能。料仓顶部设有卸料车道，厂外来的污泥运输车直接开到污泥车间，将污泥卸入料仓，实现了“来料即卸”。这种污泥的仓储和卸料一体化功能，为企业节省了一定的运营成本。一方面，它省去了污泥储存场地及污泥堆取环节，为企业节约了仓储成本；另一方面，料仓底部的滑架装置通过往复运动，在实现输送卸料的同时，又起到了拱破、疏松污泥料饼的作用，防止料仓底部污泥粘结、压死，使污泥料仓成为了一个真正意义上的“动态料仓”，免去了人工清理积料、死料的环节，为企业节约了人力成本。

3　生产应用

该厂的水泥窑协同处置污泥项目于2015年10月投产，截至投稿时已经连续运行6个月。自投产以来污泥处置量可达150～300t/d，为企业创造了可观的经济效益，为社会环保事业做出了突出贡献。同时，也为企业自身赢得了良好的社会声誉，使企业在建材行业的寒冬中，找到新的利润增长点。Single-bar型滑架装置在该项目中承担污泥的储存、输送、定量给料任务，其设备具有投资成本低、运行稳定可靠、运营成本低等诸多优点，赢得了业主好评。

4　结语

目前，国家提出着力加强供给侧结构性改革，对于水泥行业而言，将主要体现在遏制新增产能、去产能、淘汰落后产能等方面。在整体需求增长乏力的背景下，行业发展重点将立足于产能结构优化，新型干法水泥生产将朝着节能型、环保型和资源型的方向发展。而水泥窑协同处置废弃物正好迎合这种发展方向，必将给企业带来新的利润增长点和新的市场竞争力。国内对水泥窑协同处置废弃物的探索与研究已有20余年的历程，在废弃物的环保处置领域，天津中材工程研究中心有限公司和中材装备集团有限公司做了大量技术研发工作，其环保工艺技术与装备技术等已达到先进水平。该项目的成功投产及Single-bar型滑架装置的成功应用，已经受到了国内知名水泥制造商的关注，对公司未来环保市场的开拓具有重要意义。■

Single-bar Type Carriage Device in the Application of Sludge Co-processing Project in Cement Kiln

TQ172.44

A

1001-6171（2016）06-0043-03

通讯地址：中材装备集团有限公司，天津300400；2016-04-08；编辑：赵星环