1. Введение в феномен аркинга и его вред
В настоящее время цементная промышленность в основном использует цемент навалом. Это объясняется тем, что цемент навалом более экологичен и позволяет производить точные измерения. Современный силосы для цемента не просто хранят цемент. Они также выполняют функции удаления пыли, создания арок и взвешивания. Однако образование арок внутри этих силосов - распространенная и серьезная проблема. Эта проблема требует хорошего решения.
Аркирование происходит, когда цемент образует устойчивый мост над выходом. Этот мост не дает цементу вытекать. Такая закупорка вызывает серьезные проблемы. Во-первых, прекращается подача цемента на смесительную станцию. Это прерывает производство и увеличивает время простоя. Во-вторых, это приводит к неравномерной подаче цемента. Это напрямую вредит точности процесса взвешивания и дозирования.
2. Причины образования арок
Несколько факторов вместе приводят к образованию арки.
Во-первых, цемент обладает внутренней когезией и внутренним трением. Эти силы создают прочность на сдвиг. Эта прочность заставляет цемент действовать как твердый блок. Она препятствует свободному перемещению частиц. Таким образом, текучесть цемента становится плохой.
Во-вторых, большое значение имеет внешнее трение между цементом и стенками силоса. Шероховатая поверхность стенки увеличивает это трение. Кроме того, небольшой угол конуса на дне усугубляет проблему. Большее трение делает более вероятным образование дуги.
В-третьих, условия внешнего воздуха влияют на цемент. Высокая влажность заставляет частицы цемента слипаться. Это увеличивает когезию и снижает текучесть. Как следствие, цемент становится более твердым и склонным к образованию арок.
Наконец, размер выпускного отверстия имеет решающее значение. Маленький выпуск уменьшает канал для потока цемента. Этот меньший канал значительно увеличивает риск формирования стабильной арки.
3. Как предотвратить образование арок в цементных силосах
Нам нужен полный системный план по предотвращению образования арок. Этот план должен охватывать проектирование, строительство и ежедневную эксплуатацию силоса.
3.1 Использование боковой разрядки как эффективного метода
Выбор силоса с боковой разгрузкой - это очень эффективная конструкция. Такая конструкция создает вертикальную стенку в точке выгрузки. Эта стенка снижает давление над выгрузкой и разрушает “арочную ногу”. Мы также можем использовать несколько или смещенные выпускные отверстия. Добавление слишком большого количества выпускных отверстий нерентабельно и затрудняет эксплуатацию.
3.2 Уменьшение внутреннего трения
Мы должны сделать стенку силоса очень гладкой. Гладкая стенка помогает цементу легко сползать вниз. Стальные листы - лучшая внутренняя поверхность. Однако по соображениям стоимости и теплопроводности в большинстве силосов используется бетон. Бетонные стены неровные. Поэтому мы часто облицовываем бункер стальными пластинами или специальным литым камнем. Мы также можем покрыть стенки гладкими покрытиями, например, эпоксидной смолой. Эти меры значительно снижают трение.
3.3 Контроль проникновения влаги
Цемент легко впитывает воду. Чем мельче цемент, тем больше воды он поглощает. После того, как цемент впитал воду, его частицы гидратируются. В результате они слипаются и плохо текут. Затем цемент образует шкуры и арки. Поэтому мы должны строго контролировать все источники влаги.
Во-первых, уменьшите содержание влаги в самом цементе, когда он попадает в силос.
Во-вторых, не допускайте попадания дождевой воды в бункер.
В-третьих, и это очень важно, не допускайте попадания влаги в систему воздушного компрессора.
3.4 Осушите сжатый воздух
Сжатие воздуха уменьшает его объем. Это также уменьшает его способность удерживать водяной пар. Поэтому большая часть влаги в воздухе при сжатии превращается в жидкую воду. Если эта вода попадает в силос, она создает большие проблемы. Мы должны удалять эту влагу на всех этапах: при сжатии, хранении, распределении и использовании. Сухой воздух из системы аэрации необходим для предотвращения сводообразования.
Сжатие воздуха: Оператор должен следить за тем, чтобы охладители компрессора работали хорошо. Они должны регулярно проверять температуру воды на выходе вручную. Трубки охладителя могут треснуть и протечь, поэтому любые неполадки нужно устранять немедленно.
Хранение воздуха: В ресивере скапливается вода и масло. Оператор должен регулярно открывать сливной клапан в нижней части, чтобы удалить эту жидкость.
Распределение воздуха: Когда воздух движется по трубам, он еще больше охлаждается. Внутри труб конденсируется больше воды. Поэтому нам нужны дренажные клапаны на трубопроводах, и мы должны использовать их ежедневно.
Использование воздуха (финальная защита): Мы используем два фильтра перед тем, как воздух попадает в бункер. Первый - это магистральный фильтр, заполненный коксом. Второй - фильтр трубчатого типа на каждом ответвлении. Влажный воздух попадает в этот фильтр, и его крошечные поры задерживают воду. Затем вода стекает в дренажный клапан. Оператор должен регулярно сливать воду. Затем сухой воздух поступает в бункер.
3.5 Увеличьте угол конуса
Мы делаем часть конуса более крутой. Угол должен быть больше, чем угол трения цемента о стену (около 32°). Более крутой угол, между 55° и 65°, уменьшает трение. Но более крутой конус делает силос более высоким или уменьшает его вместимость.
3.6 Увеличение диаметра выходного отверстия
Больший диаметр выпускного отверстия предотвращает образование устойчивой арки. Это прямое и эффективное дизайнерское решение.