第六章 煤炭和矿石装卸工艺
一、概述
这些年来,在世界货物海运量中,散物年运输量约占世界年总海运运输量的14%左右,是仅次于石油运输量、居世界货物海运量第二位的货类.在散货运输量中,煤炭和矿石的运量又约占了90%.
第一节煤炭和矿石装卸运输概述
二、煤炭、矿石特性及对装卸保管的要求
(一)物料容重,自然坡度角,块度及物料与承受面之间的摩擦系数 1.容重 物料的容重即是物料的单位体积重量.
2.自然坡度角(自然堆积角,即货堆自然形成的角度) 自然坡度角反映了物料的流散性,物料的自然坡度角越小,其流散性越好;自然坡度角越大的物料,其流散性越差.对煤炭、矿石的装卸来说,物料的自然坡度角可影响储料漏斗壁倾角的确定,即选择的漏斗壁倾角一定要大于货物的自然坡度角,否则物料就不易从漏斗漏出.煤炭的自然坡度角45-左右. 3、块度 物料的块度对机械和抓斗的选用有关.如在选用螺旋式卸车机,若遇到物料的块度直径大于螺旋的螺距时,大块度的物料就不能卸下.选用抓斗时,也要考虑物料的块度,因为抓斗的张开度对物料的块度也有限制.同样,漏斗口的尺寸也要考虑物料的块度. 4.物料与承受面之间的摩擦系数 物料与承受面之间的摩擦系数大,物料就不易倾倒,因而要求料斗面光滑,料斗面的倾斜度也要增大,以减少物料下滑的阻力.
(二)冻结性 通常,煤炭和矿石的含水量较大,如煤炭未脱水时,含水率可达20%.而含水量大的物料在冬季易结冰,造成卸货困难.所以在煤炭、矿石装卸工艺中要考虑物料的解冻方法,如增加破冰机械或设置加温设备. (三)发热和自燃性 在堆场上存放的煤炭,时间久了或在外界气温高时,煤堆内就会发热,当煤堆内温度上升到60 `C时,煤温的上升速度加剧,此时如不降温散热,煤炭就会发生自燃.通常的解决方法是将物料及时转堆,翻垛,避免煤堆温度达到自燃点. (四)脆弱性,扬尘性 煤炭、矿石在装卸输送时会产生的大量的粉尘,因此要求港口的装卸系统中设置有防尘装置,如在堆场场地上设置洒水防尘系统,采用加罩封闭式输送系统等等.
三、煤炭、矿石运辅工具和装卸工艺的特点
我们可以按物料的进出港口的流向,将煤炭和矿石装卸工艺系统分为:陆运进港、水运出港的煤炭、矿石出口装卸工艺和水运进港、陆运出港的煤炭、矿石进口装卸工艺
第二节 煤炭、矿石出口装卸工艺系统
煤炭、矿石出口装卸工艺主要有卸火车作业、堆场作业和装船作业三个工艺环节组成.
一、卸火车工艺
根据煤炭、矿石车型不同,散货卸车工艺主要有: 翻车机卸车工艺、螺旋卸车机卸车工艺、链斗卸车机卸车工艺和底开门自卸车卸车工艺等几种.
(一)翻车机卸车工艺
1.翻车机形式 翻车机形式有两种:转子式和侧倾式.2.翻车形式 翻车机翻车形式也分为两种:单翻式和串翻式.3.卸车线的布置形式及卸车线上的辅助机械 翻车机卸车工艺中的卸车线布置形式有两种: 折返式:一种是有牵车平台的布置形式;另一种是没有牵车平台 贯通式:此种形式是重车线和空车线与车辆进出翻车机房同向布置,常与采用旋转车钩的不解体车辆配合使用.
(1)有牵车平台的卸车线布置形式
(2)没有牵车平台(驼峰)卸车线布置形式
4.使用翻车机卸车的特点
(1)系统的机械化程度高,卸车效率高,卸车后车内余量少; (2)对货种及物料块度的适应性强; (3)系统的机械设备多,投资费用高,所以翻车机系统需另设置辅助卸车机械,用作不能使用翻车机的车辆卸货; (4)对车辆的适应性差,对车辆的损害大,所以翻车机不适用于平车,低帮车或结构不好的车辆的卸车作业.
(二)螺旋卸车机御车工艺
特点
与翻车机卸车相比,螺旋卸车机具有的结构简单,投资少,效率高;对车辆的适应性好.在维修保养方面,螺旋卸车机的配置较多,机械同时发生故障的机会少,而且维修保养也较翻车机简单,对车辆的损坏率也较翻车机低.但螺旋卸车机对货种的适应性不如翻车机好,特别是螺旋卸车机不适用于卸块径大于螺距的物料.防尘方面,翻车机布置紧凑,容易解决,而螺旋卸车机作业面大,还需要清舱作业,所以扬尘性大,且较难解决防尘问题.在卸车自动化程度方面,螺旋卸车机也不如翻车机,相比之下,螺旋卸车机的卸车效率较低,特别是在物料的湿度大时,卸车的效率就更低. 在使用方面,根据使用经验,当年卸车量超过400万吨时,翻车机卸车的经济性较螺旋卸车机好.这是因为,当卸车量增加时,螺旋卸车机的工作线数也要增加,整个工艺布置就显得复杂,同时也扩大了环境污染面,增加了清扫车箱的工作量,螺旋卸车机的缺点越发显示出来.

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