宝钢集团韶关钢铁有限公司烧结厂5#、6#烧结机机头料仓容量70m'，堆积密度1.7,容重119t,通常仓位保持80%以下。仓体为钢制方锥形料仓，料仓内设胶粘耐磨陶瓷衬板。仓体上方长6m，宽3.4m ;仓体出口长4.9m，宽1.45m，料仓高4.23m、锥体高度2.57m，仓壳锥体的角度为72°。仓内物料成分比为TFe 53.25%、CaO 7.26%、MgO 1.32%、SiO,4.92%、Al,O,1.9%、s 0.12%。料仓物板结因素︰料仓是方锥长方形结构,内衬板长期叠加导致凹凸不平,物料容积含量较高,料仓温度较高可达60℃左右。下料时物料会在四个角落挂料逐渐堆积,高温下水分流失过快形成板结块后挂料更加严重。导致在生产过程中,积料、堵料的现象无法避免。之前现场料仓内出现堵料后采用人工方式进行清理，由于定修时间较固定,通常三个月一次，导致积料非常严重,而人工清理时间周期长，且进入料仓内部清理时具有一定的危险性(结块有时会大面积垮塌)。已经影响到了烧结厂的日常生产和安全。本文就新型高压气力助流清仓装置清仓原理及在该料仓的使用进行了阐述。

1堵料主要原因分析

现场的料仓为方锥形结构料仓。一般情况下堵料现象,发生在仓体下半部分。因此,在处理堵料问题时,应主要从仓体受力方面进行分析。根据赖姆伯特定律证明，当物料高度达到物料的底边2倍时，底部压不再增压,若物料为松散均匀装料,仓内各部分的物料容重一致时, 则越接近仓中心压力越小,如为中心装料,造成中心物料容重增大,虽然中心压力有所增加,但仍比仓壁附近的压力小。仓体在储存物料时，主要承受了垂直压力Pv、水平压力Ph、斜向摩擦力Pt、斜向法向力Pn以及竖向摩擦力Pf(如图1所示)。

另外,物料---般在仓体槽形部分的4个转角处的堵料是最严重的。通过图2可知，由于压力的关系,仓体槽形部分4个拐角同时要承受来自2个方向的水平压力,因此在合力的作用下此处的物料容易形成积料。

根据相关参数得出本料仓的受力情况。其中上部分水平压

力Ph如式(1)所示:Ph=Cre(-cto/le) /μ  (1)  =1.5X16X4.5 (1-2.71050.31 x2145) /0.5=1 22kPa

锥体顶垂直压力Pv如式(2)所示:

Pv=C.re( 1 -c/e) /μXk  (2)  =1.5X16X4.5 (1-2.7105X.31 x2145) /0.5X 0.361 =342kPa

斜向摩擦力Pt如式(3)所示:  

Pt=C. Pv (1-k) sinacosa  (3)  =1.5X342X (1-0.361) X0.88 X0.47=135.5kN/m

竖向摩擦力Pf如式(4)所示:

Pf=g[s-rq(-et+bo/e) /μXk]  (4)  =4.5x [16x21-16X4.5 ( 1-2.71 -0.5X0.361x21/4.5)  /0.5X 0.361]=495kN/m

斜向法向力Pn如式(5)所示。

Pt=μXPn  (5)  Pn=Pt/μ=135.5/0.5=271 kPa  

注:以上计算所选择的参数是根据图纸和查表得出，与实际可能存在- -定偏差。通过以上计算可知料仓的各方向的压力。通过对比得出堵料主要是由斜向法向力和摩擦力共同造成的。当靠近仓壁物料流动时，斜向的法向力使用得物料的流动变慢,再加摩擦的影响，在一定条件下就会形成堵料。因此在处理时，只要加快物料的流动，减小斜向仓壁之间的摩擦力,就可以有效的解决堵料的问题。

2目前常见的几种处理堵料措施的对比

2.1人工疏通

依靠工人下到料仓或者在料仓仓体上割开窗口,用铁钎对堵料点进行清理。这是目前应用的比较广泛的一一种清仓手段,但清理时一-定要停机进行,而且周期长、疏通效果的好坏取决于工人的熟练程度。进入料仓工作时，非常容易发生人身安全事故，而经常性切割料仓也会对料的寿命产生影响。

2.2空气炮

依靠大流量小气压的压缩空气,通过储气管将压缩空气在短时间内释放产冲击力以达到清堵的目的。在应对蓬松的粉状物料时空气炮有- -定的效果，一但物料含水份，则无法有效的清除，甚至造成重新粘料。如果料仓中贴有衬板等耐磨材料时,经常大流量冲击会使用衬板翘起,造成衬板损坏。同时由于空气炮的流量无法调节因此在现场的实际应用效果不大。

2.3疏松机

疏松机通常由液压泵站产生的机械能通过仓壁外侧的液压油缸,驱动犁疏器在往复运动,同时利用其犁疏叶片刮擦堵塞区的，破坏其密实挤压结构。但在正常使用和紧急停车时,机械臂在仓内动作容易造成断齿的情况,造成二次损坏。机械臂在仓内不动时，就相当于人为制造堵点。

2.4内仓壁加衬板

通过内衬特殊材料减小内壁摩擦系数，是目前作为防堵的辅助措施之一。而铺设高分子复合材料板或衬不锈钢板虽然能减缓板结堵塞,但时间长了内壁的摩擦力增大，内壁容易起毛变粗糙，且PU衬板厚度-般10mm~ 30mm左右，加内衬后会造成出料口尺寸减小,不利于下料。

2.5仓壁振打器

仓壁振打器的破堵原理和人工击打基本相同,通过仓壁的震动使粘接在仓壁上的粘料逐渐脱离。但仓壁振打器必领在结拱的位置才能发挥其作用，因结拱、堵塞位置是不确定的，其位置不断发生变化。如果振打器处于结拱位置上面时会越振越紧实。振动器易造成仓壁损坏，如仓壁振动振动电机烧坏的情况。该产品维护工作量大,后期产生的费用比较高。通过对比，以上几种方式在实际使用过程中存在各种缺陷，无法达到预期效果，因此本仓采用了- -种全新的清仓方式。.

3 CE型高压气力助流清仓装置

3.1工作原理

CE型高压气力助流清仓装置是利用高压气体连续产生高压振荡源，直接作用于料仓壁与物料之间。利用适量的水气混合物先恢复物料本身的活性,通过工作单元对料仓进行分时、分区点射破坏粘结的物理结构，使物料脱离仓壁,同时加快滞留层的流动性,使用其它物料在自重压力下快速坍塌和脱落。

3.2系 统组成

CE型高压气力助流清仓装置系统组成如图3所示。

(1)主控系统。由工控PLC和触摸屏共同组成。提供全中文监控和操作界面,同时可以实现运程监控和网络化控制;内置PIC.则用于柜体内开关信号的逻辑处理,可以和用户现场接口,满足用户各种要求。系统运行工作时可自动检测工作单元故障现象,给PC端报警提示。系统实时记录设备运行情况,并及时反馈到PC端。

(2)高压振荡系统。通过高压振荡空气发生器把0.1MPa~0.8MPa压力的空气转换要求需要压力(最大压力6MPa).直接作用于物料，使物料产生振动同时空气也对物料产生助流作用。

(3)高压射流系统。通过高压射流系统把微量的水注入到仓壁物料，可以增加仓壁附近物料的局部密闭性，同时具有润滑作用，当高压气体作用在物料.上时，产生更大的作用力。

3.3工作单元.

主要由高压喷嘴接头、出口电磁阀和故障检测传感器组成，能精确、有效的作用于工作面实现360°无死角清理并实时的反馈工作单元运行情况到主控系统。

3.4 选型

根据料仓大小选用CE型高压气力助流清仓装置,工作单元数量选用24个。为保证现场其它用气的设备安全，设备自带供气设备。

3.5系统 安装示意图

3.6  工作单元安装 

系统工作单元采用仓壁内嵌方式，安装时喷嘴在仓内示意图如图５。

料仓的工作单元在出口上方 0.5m 处分三层，每层由下而上 分别匀布 6 个、8 个、10个喷嘴，相邻两层喷头的垂直位置错开，不在同一垂直线上，如图6所示。

4结论

五六烧现场机头混合料仓堵料严重, 1个月~2个月板结厚度达到0.8m~1 .5m,严重制约了机头料仓的使用效率。2017年7月初进行清仓装置的安装。从7月13号对仓体进行彻底清理，7月15日已正式投入运行,到每3个月定修检查,仓体边角有轻微的挂料,设备整体运行状态良好,堵料问题基本解决。作为-一种全新的清堵方式，CE型高压气力助流清仓装置在出现堵料现象时，能够有效的进行清堵。正常生产时，装置能够对堵料进行有效预防。从2017年7月胺装至今采用自动模式运行,彻底摆脱人工清仓,清堵效果非常显著。该设备的顺利投用,提高了机头混合料仓的使用容积和效率,也提高了烧结厂在料仓上的智能应用水平,解放了部分劳动力,更为今后的机头混合料仓清堵设备的选用提供了参考依据。