气力输送在红丹产品设备技改中的应用

2023-02-10

含铅颜料产品的品种较多, 多数呈粉体状。这些含铅颜料产品在生产过程中劳动强度大, 容易产生大量的含铅粉尘, 造成工作环境恶劣, 飘扬的含铅粉尘对操作工人的身体健康危害极大, 容易造成职业伤害, 而且飞扬到空气中的含铅粉尘也会对环境造成污染。另一方面, 随着企业现在面临的用工困难形势, 操作工人特别不愿意从事劳动强度大、工作环境差、容易对身体造成职业危害的工作。由于重金属产品的生产和使用在现在是个敏感的话题, 因而重金属生产企业是环保部门严管的工作对象。这些问题都要求含铅颜料产品生产企业对原来的生产流程进行优化和改造, 以保证企业员工的职业健康, 保护环境不受到重金属污染。

红丹又名铅丹、铅红, 其分子式是Pb304, 呈鲜桔红色重质粉末状, 比重是9.1。在500℃可分解成一氧化铅和氧, 不溶于水, 溶于热碱溶液, 溶于盐酸发生反应生成氯气。红丹有氧化作用, 溶于硫酸发生氧气。可用作防锈剂, 用它配成的漆, 附着力很强, 在大气中有相当的稳定性, 所以钢铁的桥梁、船只、机器管线都涂红丹底漆。红丹产品也可用于制造蓄电池、玻璃, 陶器、搪瓷和电子产品等。

1 气力输送系统

1.1 气力输送系统简介

气力输送又称气流输送, 是利用气流的能量在密闭管道内沿气流方向输送颗粒状物料, 是流态化技术的一种具体应用。气力输送装置的结构简单, 操作方便, 可作水平的、垂直的或倾斜方向的输送。在输送过程中还可同时进行物料的加热、冷却、干燥和气流分级等物理操作或某些化学操作。气力输送的主要特点是输送量大, 输送距离长, 输送速度较高, 能够实现在一处装料, 然后在多处卸料。

1.2 气力输送的种类

气力输送按工作原理大致可分为压送式与吸送式两种类型。

压送式气力输送是采用罗茨风机或空气压缩机作为气源设备, 并将气源设备布置在系统的前端。这种方式适合于从一处向几处的分散输送, 以及长距离、大容量的输送。

吸送式气力输送是采用风机或真空泵作为气源设备, 气源设备安装在系统的末端, 当风机或真空泵运转后, 在整个系统内形成负压, 将空气与物料一起吸入管道内, 并被输送到旋风分离器, 物料与空气在旋风分离器中进行分离。吸送式气力输送又称为真空吸送, 适合于由几处向一处的物料输送。

本文着重介绍吸送式气力输送系统的应用。吸送式气力输送的示意图见图一。

吸送式气力输送系统所需的设备配置一般包括送料器、输送管道、旋风分离器、料仓、除尘过滤器和风机 (或真空泵) 等。

1.3 吸送式气力输送的特点

(1) 适用于由几处向一处集中输送。供料点可以是一个或几个, 料管可以装一根或几根支管。不但可以将几处送料点的物料依次输送到卸料点, 而且也可以同时将几处供料点的物料输送至卸料点。

(2) 在负压作用下, 物料很容易被吸入, 因此供料结构简单。料斗可以敞开, 能连续地供料和输送。

(3) 物料在负压下输送, 水分易于蒸发, 因此对水分较高的物料, 比压送式易于输送;对加热状态下供给的物料, 经输送可起到冷却作用。

(4) 设备部件密封性能要求较高, 旋风分离器、除尘器、锁风器等部件的构造比较复杂。

(5) 风机设在系统末端, 要求空气净化程度高。

(6) 系统密闭, 粉料不扬尘, 环境整洁, 车间卫生好。

(7) 能耗低, 噪音小, 可实现较远距离输送。

(8) 输送效率较高, 输送管道布置灵活, 设备占地面积小。

(9) 输送压力低, 输送操作简单, 机械转动部件少, 维护工作少, 维修工作简单。

2 红丹产品生产的设备原状

2.1 红丹产品生产的原设备流程

红丹产品技改前的设备流程见图二。

红丹产品设备技改之前生产工艺流程大致如下:将铅锭熔化成液体状后注入高温制粉炉内, 液态金属铅在高温制粉炉中与氧气反应生成粉体状的Pb O, 粉体状的Pb O通过抽粉管道进入到低位的半成品料仓内。需要将低位料仓的半成品Pb O送至高位料仓时, 依次开启风机、粉碎机、低位半成品料仓底部的螺旋输送机和放料阀, 低位半成品料仓内的Pb O经粉碎机粉碎后送到高位半成品料仓内。上料煅烧时, 依次开启煅烧炉顶部的进料闸板阀、螺旋输送机、高位半成品料仓底部的螺旋输送机及料仓底部的放料阀, 将半成品Pb O送入高温煅烧炉内, 在高温下与氧气进行深度氧气反应生成Pb3O4。炉内物料的Pb3O4含量达到产品质量标准后出炉时, 需要依次开启成品中转料仓顶部的水冷螺旋输送机、斗式提升机、出炉水冷螺旋输送机和炉底放料阀, 将成品提升到成品中转料仓。成品料仓内的物料还需要经过粉碎机粉碎后, 在成品料仓顶部的旋风分离器内, 成品Pb3O4与空气进行分离, 空气经过除尘器的净化后进入到大气中, 成品Pb3O4从旋风分离器底部进入成品料仓内, , 然后通过成品料仓底部的卸料阀进行产品包装入库。

2.2 存在的缺陷

在红丹产品原来的生产设备流程中, 使用大量的螺旋输送机以及斗式提升机等, 存在泄漏点多、设备容易磨损而且维修率高的动设备, 设备投资大, 设备安装占地面积大, 能耗高等弊端。螺旋输送机和斗式提升机生产过程中泄漏点多, 以及这些设备的维修过程, 都会导致车间内红丹粉洒漏, 工作环境差, 并且容易对操作工人造成职业危害, 飘浮到空气中容易对环境造成严重污染。螺旋输送机和斗式提升机容易磨损, 磨损出来的铁粉容易对红丹产品造成质量污染。生产能耗高降低了产品的竞争力。最要命的是由于工作环境差, 污染严重, 不能通过政府部门组织的职业卫生验收和环保验收, 生产车间面临被政府关停的境况。

3 气力输送系统在红丹产品生产设备技改中应用

3.1 红丹产品技改设备流程

气力输送系统应用在红丹产品设备技改中的设备流程, 见图三。

采用气力输送的红丹产品生产工艺流程大致如下:将铅锭熔化成液体状后注入高温制粉炉内, 液态金属铅在高温制粉炉中与氧气反应生成粉体状的Pb O, 粉体状的Pb O通过吸送式气力输送管道进入到半成品料仓内。上料煅烧时, 依次开启上料气力输送气源、粉碎机、半成品料仓底部的送料器, 半成品料仓内的Pb O被粉碎机粉碎后送到煅烧炉上边的计量罐内, 经过计量后的粉体状Pb O进入高温煅烧炉内, 在高温下与氧气进行深度氧气反应生成Pb3O4。经过一段时间的反应后, 经过检测, 其Pb3O4含量达到产品质量标准后, 依次开启出料用的气力输送气源和煅烧炉底部的卸料阀, 炉内的高温Pb3O4产品进入气力输送管道, 经过粉碎机打散粉碎后进入旋风分离器, 在旋风分离器内, 成品Pb3O4与空气进行分离, 空气经过除尘器净化后进入到大气中, 成品Pb3O4从旋风分离器底部进入成品料仓内, 通过成品料仓底部的卸料阀进行产品包装入库。

3.2 气力输送系统在红丹产品设备技改中成效

利用气力输送对红丹产品的设备进行技改后, 红丹产品的生产全面采用气力输送系统来输送物料, 大幅减少使用螺旋输送机和斗式提升机等容易泄漏的设备, 这些含铅粉料的输送过程全程在密闭的气力输送管道内进行, 使工作场所的操作环境得到极大的改善, 操作工人每年进行的职业健康体检结果得到明显好转便是最好的证明。由于采用气力输送管道代替原来的螺旋输送机和斗式提升机等, 设备安装的占地面积大大减少, 设备投资费用大幅减少, 设备的维修率也得到大幅降低, 设备的运行成本也得到降低, 产品质量也比技改前更加稳定并且有所提升。工人的劳动强度同时大幅度减轻, 利用气力输送对红丹产品的设备技改工作获得一致的好评, 使红丹产品的生产车间顺利通过了政府部门组织的职业卫生验收和环保验收, 同时也通过了环保部门的清洁生产审核工作, 整个生产车间的面貌焕然一新。