空气输送斜槽在玻璃工厂的应用

柏勉 孙颜刚

（中国建材国际工程集团有限公司 上海 200063）

0 引言

空气输送斜槽是一种新型的粉体输送设备，在建材（水泥）、粮食、电力、医药、橡胶等行业已普遍使用。空气输送斜槽常用来输送水泥、面粉、煤粉灰、白炭黑、炭黑等原料，但在国内玻璃行业很少使用，国内玻璃厂过去普遍采用带式输送机等传统输送设备输送原料。带式输送机虽然输送能力很大，但其本身的结构形式决定了其密封性能差，输送过程难免存在粉尘外溢的现象。目前，政府环保部门对玻璃工厂环保要求越来越高，如何加强倒运设备的密封和减少原料车间粉尘成为原料设计中急需解决的问题。而空气输送斜槽具备密封性好、可多点下料、故障率少、输送量较大等优点，可以在玻璃工厂逐步推广使用。

1 空气斜槽设备工作原理

空气输送斜槽是连续的气动输送设备［1］，其使用空气以流化状态将粉末向下输送至斜槽。它是密相运输，具有能耗低、生产成本低等特点，被广泛使用在输送干粉物料的运输中。

空气斜槽可输送粒径为5 mm或更小的非粘性粉状物料，其流化状态基本上类似于流化床的流化状态，由上下的两个U型槽组成。在上下槽体之间，具有耐腐蚀性、耐高温性和很好的透气性的可渗透层。整个槽体呈一定倾斜度排列，斜度一般为4°～12°。

工作原理：空气斜槽输送粉料时，粉料由进料口进入上槽体，风机从上向下从下槽体吹入压缩气体。压缩气体通过可渗透层使上槽体内的粉料流化。由于槽体从进料口到出料口向下倾斜，粉料则受重力作用从高向低流动，完成粉体输送，见图1。

图1 空气输送斜槽工作示意图

空气斜槽由两个密封的U形槽组成，上下U型槽在中间由透气层隔开。空气斜槽中使用的动力源是空气，根据气压的大小，可分为高压斜槽和低压斜槽。高压斜槽的压缩空气压力为0.1～0.3 MPa，低压斜槽风压仅需要3 kPa以下的压力。一般来说，离心风机可以满足粉料运输的需要，低压空气斜槽使用更广。斜槽的上部槽体用于输送粉状物料，下部槽体通入低压气体，斜槽通常成4～12°倾斜角。风机的出风口通过钢管或金属软管连接到下部斜槽的进气口，进气口配有过滤器，过滤空气中的湿气和灰尘。透气层是用于支撑运输粉体并使空气均匀通过透气层以使粉料流化的主要部件［2］。为了确保透气层是笔直的并且防止在吹入空气时透气层变得凸出，透气层的底部由金属丝网或薄穿孔钢板支撑。空气均匀地渗透到透气层中，以使运输的物料流化。如果空气分布不均匀，则物料的流化不均匀，导致粉料的运输过程受到很大影响，所以选择良好的透气层材料十分重要。帆布透气层近年来被广泛采用。国内一般采用棉质21支纱帆布三层缝制，帆布下面用铁丝网或冲孔薄钢板衬托。帆布透气层结构简单，价格便宜，不易损坏及维修较方便，但耐热性能较差。国外透气层材质采用芳纶、涤纶等，耐热性能好，一般耐温可以达到250～300℃，且抗拉强度高、使用寿命长。为了减少进料口下面透气层的磨损和冲击，一般在进料口下方设有进料溜板（进料滑板），溜板起缓冲物料冲力的作用，物料通过溜板滑到透气层上［3］。

当输送线需要拐弯时可设置弯槽，需要分支时可设带有改向翻板的三通或四通闸门。通过手动、气动、电动或电液动闸门，可将物料输送至指定斜槽或储仓。

为适应操作的需要，可在适当地段设置截气阀，分段使用节省风量。在入料口之后每2～3 m处及支槽、弯槽和出料口处可设置透明观察窗，以便后期生产观察或维修使用。

为了使上槽内气体排出，一般在空气输送斜槽机体尾部上方或分支器前设排气管介入收尘器系统，其排风量可按鼓风机的1.2～1.5倍来考虑，应使上槽内的气力压力处于零压或微负压状态。

空气输送斜槽主要部件见图2。

图2 空气输送斜槽主要部件

2 技术指标

（1）输送粉料状态：干燥粉状或5 mm以下的粒料，水分低于1%，否则会引起粉料运输不畅、堵塞。

（2）输送量：斜槽的输送量受较多因素的影响，变化很大，需根据理论计算，结合实际使用情况综合分析。空气输送斜槽技术参数见表1。

表1 空气输送斜槽技术参数（借鉴水泥行业参数）

需要注意的是，斜槽和其它输送机械不同，料层过厚过薄都会对输送产生不利影响。输送量过低，很多时候不能顺利输送。相反，适当增大料层厚度可提高物料气化均匀度，但应注意保持料层厚度一般为料道（上壳体）高度的1/4～1/3，且根据生产率选择合适的输送槽宽。

（3）输送斜度：空气斜槽的布置形式为沿着物料的输送方向倾斜向下布置，斜度一般为4%～12%，应尽量采用较大的斜度，以提高输送效率。

（4）耗气量与气压：根据斜槽的斜度与物料的形状特性，耗气量在1.5～3 m3/ （m2透气层·min）之间变动，一般可按2 m3/ （m2透气层·min）考虑。进风压力4～6 kPa，大规格长斜槽取偏大值，一般可按5 kPa考虑。

3 空气输送斜槽在玻璃厂的应用

（1）输送硅砂

由于TFT玻璃采用的硅砂为干粉料，水分一般控制在0.5%以下，粒度一般在0.2 mm以下。这种硅砂流动性较好，如采用带式输送机输送，由于皮带机密封不严，容易造成原料车间粉尘飞扬，严重污染操作环境；而采用螺旋输送机或其他输送设备，又不可避免造成设备内部螺杆等磨损严重（硅砂硬度大，磨蚀性强），设备磨损带入的铁还会对TFT玻璃质量造成严重影响。故TFT玻璃厂的原料车间采用空气输送斜槽来倒运输送硅砂。

药玻和高硼硅玻璃原料车间也可以使用斜槽来倒运硅砂。

（2）输送纯碱

玻璃厂所用纯碱一般为重碱，水分一般在0.5%以下，粒度一般在1 mm以下，容重为0.9～1.0 kg/m3。纯碱较轻，流动性好，跟硅砂一样，如果采用带式输送机输送粉尘较大，故也可采用空气输送斜槽来输送。采用斜槽来输送纯碱，需要根据纯碱输送量的大小来选用合适型号的斜槽，斜槽的角度一般采用8°。

（3）输送长石、芒硝

玻璃厂所用的长石、芒硝为干细粉料。长石容重约为1.5 kg/m3，水分小于0.5%，粒度小于0.5 mm，流动性较好；芒硝容重约为1.0 kg/m3，水分小于0.5%，粒度小于1.0 mm，流动性较好。两者都可以通过空气输送斜槽来输送进日仓。

根据玻璃厂原料的流动性、颗粒度、安息角、容重、水分等特性指标可以选择合适的输送倒运设备，硅砂（干）、纯碱、长石、芒硝等干细粉料可以采用空气输送斜槽输送，但硅砂（湿）、白云石颗粒料、石灰石颗粒料则不适合斜槽输送，可以选用带式输送机、螺旋输送机或振动给料机输送倒运。

4 空气输送斜槽性能影响因素

（1）斜度。输送斜槽的斜度是槽内物料流动的必要条件之一。斜槽的斜度取决于物料特性、状态、工艺布置等。

（2）输送能力。输送斜槽的输送能力受到很多因素的影响，其中主要的因素有斜槽的宽度、斜度、风量及物料特性等。

（3）空气消耗量。为使输送斜槽内物料经常处于流态化，需要送入空气，空气量的大小与物料特性、透气层的状况和斜槽的斜度等因素相关。

（4）风压。输送斜槽的风压需要考虑克服透气层阻力、物料摩擦阻力及输送风管的阻力等。

（5）风机。空气输送斜槽用鼓风机的规格一般按照需要风量的风压选取。

5 操作注意事项［4］

空气输送斜槽在操作使用时，应注意以下几点：

（1）投入使用前应仔细检查，注意各密封处是否符合要求，防止透气层及槽体漏风。

（2）开车时，关上进风阀，启动后根据需要逐步打开进风阀。根据输送物料的要求，调节好下槽截止阀，然后开始下料。

（3）下料后，应经常通过观察门观察物料流动情况，结合测压参数，调节进风量。

（4）停车时，应停止喂料，逐渐关小进风量。待输送斜槽内物料卸完2～3 min后再停止鼓风机。

（5）严防被输送物料中夹杂大颗粒及杂物。

（6）严格控制输送物料的水分。特别是在雨季，如果物料水分变大，物料在输送斜槽内流化不良，流动性差，容易造成堵塞。鼓风机鼓入的空气也要求清洁、干燥。

6 结语

空气输送斜槽具有磨损少、耗电少、易维护、密封性好、低噪音、用料省、构造简单、操作安全可靠、输送量大，可以同时多点进料和卸料、易于改变料流方向等优点。随着对玻璃工厂原料车间粉尘日益严格的环保排放要求，原料倒运输送设备也在朝着全密封、智能化、精细化方向发展，随着工艺技术的不断完善与改进，空气输送斜槽将得到更广泛的应用。