新型干法水泥制造工艺以 其高效、 环保和均化的 节能、 特　 点， 以及在控制和管理方面的突出优势正在逐步取代湿法、 　 老 式干法及半干 法生产工艺， 而成为现代水泥工业生产的主 要　 发展方向。 根据工艺设计及现场条件， 前水泥工业中 目 生产 Ｉ ｔ 　 清堵方案　 原理 及采用 的措 施　 对人员 的影 响 　 续表 １ 　 清堵效 果　 水泥所消耗的能量成本占 总成本的３％至４％（ ０ ０ 有些厂家可 　 能会更高） 。因此， 安全、 节能、 降耗、 稳产、 一直是 优质、 高产， 　 全世界水泥制造商的共同 理想和目 然而， 标。 常温或高温物料 　 的结皮和堵塞却是实现上述目 标的一个障碍。对于水泥生产 　 中经常发生的窑尾预热器结皮堵塞， 窑头工段篦冷机 “ 雪　 堆 人” 和喷煤管“ 堆蜡烛”我们是不会陌 ， 生的， 而对于每次事故 　 发生后的止料停产以 及人工捅料就更记忆深刻了。 结皮堵塞 　 通过在容易发生高　 温物料结皮堵塞的　 特殊 耐 火　 部位 内壁砌 筑 特种　 材质的耐火砖或涂　 砖或涂料　 抹 特种 材 质 的涂　 料 来延缓和减少　 物料结 皮堵 塞 的概　 ， 无需任 何人　 旦发生结皮堵 塞　 员 实 施 任 何　 则无 能为力 不具　 操作。 人身绝　 备解决结皮堵塞的　 对安全　 清堵 助流功能　 一 。 率和频率　 不仅影响窑的 运转率和水泥产量， 而且影响水泥质量， 对于能 　 源的损失也是很大的。 此， 因 真正找到一种能够预防和 解决水 　 泥生产中 各个关键工段出现的 常温或高温物料结皮和 堵塞问 　 通过 在容易发生 物　 料结皮堵塞的部位　无需 任何人　 一旦发生结皮堵塞　 导流衬板　 内壁 铺设 树脂 板或　 员 实 施 任 何　 则无 能为力 不 具　 其它材质 的衬板 ， 操作。 　 人身绝　 备解决结皮堵塞的　 来 延 缓和 减少 物料　 对安全　 清堵助 流功能　 结皮堵塞的概率和　 频率　 。 题的方法是更好地实现安全生产、节能降耗和稳产高产目 　 标 的迫切要求。 　 １ 水泥工业现有的清堵助流方案 ． 　 目 前，世界上已知的预防物料的结皮堵塞和发生结皮堵 　 塞时的清堵助流方案主要有以下几种： 　 通过牺牲 一定 的电 　 原料烘 干　 耗和煤耗 或者利用　 不 能达到 彻底预 防　 工业余 热 ，将物 料　 对人身安 全无　 和迅速解 决水泥工　 辅助系统　 烘干来延缓和减少　任何不良后果　业关键工段物料结　 物料结皮堵 塞 的发　 皮堵 塞问题的 目的 　 生概率 和频 率　 在容 易发生物料结　 皮堵塞的部位安装 　 空气炮 ， 过将空　 　 气炮储起罐的压缩　 实施清堵助流　能有效预防和迅速　 空气 向相关 区域 内 操作 时 。对人　解决水泥工 业关键　 　 空气炮　 瞬间释放 工段任何性质的常　 形成冲　 身安全无任何　 击波来 直接作用 于　 不 良后果　 温或高温 工业物料　 该 区域 内可能 出现　 的结皮堵塞 问题　 ， 人工捅料清堵助流 　 人工爆破清堵助流 　 采用特殊耐火砖或涂料　 采用导流 　 衬板 采用各类型的原料烘干 辅助系统 　 空气炮　 这几种方案的各自 特点可以通过下表来进行对比： 　 表１ 　 清堵方案　 原理及采用的措施　 对人员的影响　 清堵效果　 的 结 皮堵 塞 物 料 ， 　 使其 崩塌和离析坍　 落 。来 达到 良好 的 　 自动清堵 助流 目的 　 由上表可以看出： 空气炮相对于其它的清堵助流方案因 　 为其所特有的高效、 安全和可 特点而有着明显的 靠的 优势。 　 ２空 ． 气炮在水泥工业清堵助流领域的应用 　 通过人工 的体力 和 　 不能 达到 彻底 预防　 长期 工作 积 累 的经　 操 作 者 的人　 和迅速 解决 水 泥工　 人工捅料　 验 身 安 全 得 不　 针 对结 皮堵 塞　 业 关键 工段 物 料结　 实施清堵 助流　 到保 障　 皮堵塞问题 的 目的　 。 水泥工业生产中 经常发生物料结皮或堵塞的工段主要 　 有： 矿石破碎和输送工段、 生料配比 和输送工 生料粉 　 段、 磨和 制备工段、 熟料烧成和制备工段、 水泥粉 磨和制备工段以及 水　 通过 人工 的体 力和　 操 作 者 的人　 不 能达 到彻 底预 防　 人工爆破　 长期工作积累的经　 身安全得不　 和迅速解决水泥工　 验 。针对 结 皮堵 塞　 到保 障　 业关 键工 段 物料 结　 实施清堵助流　 皮堵塞 问题的 目的　 泥储存和 发运工段。由于这些工段出现的 物料结皮堵塞情况　 各不相同（ 详细内 容见表２， 此， ）因 对于有效地预防和处理这　 些问题就一直成为困扰人们的一大难题。 在这种情况下， 　 空气 维普资讯 http://www.cqvip.com 国 　 ２ ０ ２? ０ ０? 中国 建材装备　 炮的出 现就成为了 一种上很好的解决问 题的方案。空气炮的 　 自 动循环喷爆功能能够有效地预防相关区域内的 “ 恶性结 　 皮”“ 、 物料堵塞” 堆雪人” 或“ 现象的发生； 极端情况下， 若相关　 区 发生较大或极大的 域内 结皮堵塞或“ 堆雪人” 等问题， 　 空气 炮也能够通过强化喷爆很快地解决上述问 　 题。 水泥工业关键工段物料结皮堵塞 　 的特点和清堵助流的难度 　 生产工 段　 结皮堵塞 特点　 并在变种的基础上取消了 空气炮内 部运动部件的 ０型密封　 圈。 些努力虽然没 这 有达到理想的预定科研目 但在概念上 标， 　 却前进了 一大步。 经过无数次失败和漫长的 工业应用测试后， 　 人们先后淘汰了“ 烟灰缸” 式活塞和“ Ｗ叠加” 式活塞。 伴随着 　 ｔ　 流体力学匹 配设计和系统配套设计的逐步完善，９４ １ 年动板 ８ 　 活塞空气炮的研制成功较好地解决了 水泥工 业关键工段清 堵　 表２ 　 助流的 难题。 　 清堵助　 结皮堵　 流难 度　 塞危 害 　 ３２ ． 动板活塞空气炮的设计和工作原理 　 ３２１ ．． 动板活塞空气炮的 设计　 矿石 的各级破碎 和输 送过程 中 ， 一些　 矿 石破碎和　 较小 颗粒或粉状 物料可能夹带 一些 其　 输送 工段　 它杂 质 ， 同在 竖井 、 共 溜槽 、 过渡仓 等　 较大　 较大　 处积 留 ，形成顽 固性结 皮并羁 留临近　 物料， 直至造成堵 塞。 　 生料 配比和　 石灰 石 、 铁粉 、 土等储 运配 比过 程在　 粘 输送 工段　 料仓 部分发生 的堵 塞更大程度 上是因　 较大　 较 大　 为物料的湿度或 塑性 所致 。 　 高温型或常温型动板活塞空气炮的清堵助流系统一般由 　 以 下３ 部分组成： 　 （） ０ ， Ｈ 总电 输入输出 １ ２Ｖ ５ ｚ 源、 ２ ０ 控制电 　 缆 （） ８ａ压力的空压机提供压缩空气总供应源、 用大 ２－ ｂ ＞ ｒ 专 　 储气罐及供气管网 　 （） ３动板活塞空气炮、 压缩空气油化过滤器和多 功能自 　 动 控制系统等 　 ３２２ ．． 动板活塞空气炮的 工作原理 　 生料粉磨和制备过程 中在磨头仓的　 结皮堵塞过程基本同上 ， 但在使用石　 生料粉磨和　 灰石和粘土作为基本混合料的时候 ， 　 制备工段　 其积料堵塞的塑性和强度更大，清堵　 很大　 极大　 助 流更难 。 生料 库的库壁结块 和库 底　 堵 塞 则 主要 是 因为 物料 湿 度 和物 料　 流速 差造成的 。 　 动板活塞空气炮是集机、 气一体化， 电、 高灵敏， 精密协作 　 的系统设备。 　 从系统总气源大储气罐输出的６ ｂ 压缩空气进入快 　８ａ ｒ 　 生 料的化学成 分波动 ， 煤粉 的失控和　 不 完全燃烧 ， 、 、 、 钾 钠 氯 硫等 有害成　 熟料烧 成和　 分 的聚 集和还 原气氛 的存在 ，风 煤 、 　 制备 工段　 火 、 的操作 配合等方方面面 的因素　 极大　 极大　 料 均有 可 能造 成 物料 在 预热 器 的结 皮　 堵塞， 在篦冷机 的 “ 堆雪人 ” 和在喷煤　 管的“ 堆蜡烛 ” 问题 。 　 速释放阀， 推动快速释放阀膜片 堵住快速释放１， ３ 此时系统内 　 强大的气压只 能单向 地流向 储气罐， 并在储气罐内继续增压　 聚集， 直至储气罐内的气压达到系统的压力平衡点（ 该点可直　 水泥粉磨和　 水泥粉磨和制备过程中在配料仓 （ 　 如： 制备 工段　 石膏仓或石膏库） 的结皮堵塞过程基本　 很大　 很大　 同生料配料站的料仓储库。 　 水泥储存和　 水 泥 库 的库壁 结块 和 库底 堵 塞 主要　 发运工段　 是 因为物 料 湿度 和 物料 流速 差 造成　 很 大　 很大　 的。 　 接从储气罐上的压力表读出） 　 为止。 系统压力达到平衡点后，当多功能自动控制系统按设定 　 的 程序发出 脉冲电信号后， 三通电磁阀 迅速打开释放通道， 　 此 时， 储存在空气炮储气罐内的全部压缩空气将瞬间完全从喷 　 爆１ ３ 释放， 并在喷爆１ １ ３” ￣侧形成冲 击波， 直接作用与物料， 　 达 到最佳的喷 爆和清堵助流 效果。 　 系统重 新恢复密封、 储气、 平衡、 待命、 释放喷 并周而 爆， 　 复始地运 　 行。 ３ 空气炮的发展历程以及设计和工作原理 ． 　 ３１ ． 空气炮的 发展历程 　 目 前世界上已知的 空气炮大致可分为３ 柱形活塞类　 类： 空气 柱形活塞类空气炮的变种和动板活塞类空气炮。 　 炮、 在动 板活塞类空气炮发明以前， 人们一直使用带 ０ 型密封圈的柱 　 形活塞类空气炮， 解生产流程中遇到的常温或高温物料 来缓 　 结皮堵塞问题。 然而， 传统的柱形活塞类空气炮由于其在设计 　 和技术性能方面的 一些弱点， 喷爆效力弱， 如： 密封性能和对 　 物料粉尘的抗干扰能 力弱 （ 型密封圈＋ ０ 喷管弯头） 不耐高 ， 　 温（ 型密封圈＋ ０ 喷管弯头） 故障率和维护量大而在一定　 以及 程度上影响了清堵助流的效果。 为了提高空气炮的喷爆效力 　 和耐用性能， 人们又研制出了 一些柱形活塞类空气炮的变种， 　 ２ ０ ２?Ｃ Ｉ ＡＢ Ｉ Ｎ Ｍ Ｔ ＲＡ ０ Ｊ Ｍ Ｎ － — 　 ０ ０? ＨＮ ＵＬ Ｇ Ａ Ｅ ＩＬＥ ＵＰ Ｅ ７— ＤＩ ｒ　 — — 维普资讯 http://www.cqvip.com 为了 地预防和处理物料的结皮堵塞问题， 气炮不但 更好 空 　 ’ 　 具有可编程循环自 动喷爆方 式和自 动应急强化喷爆方 而且 式， 　 在现场配有手动喷爆开关， 以便在紧 急情况下现场工作人员可 　 区间内 含有高腐蚀性粉尘的恶劣工作环境； 高温型动板活 　 塞空气炮的 锥形头采用的是特种耐 热不锈合金钢，可以 适　 应一０ 　 ＋ ５０ 极低和极高的温度区 ３￣ Ｃ １ ￣ ０Ｃ 间内高温高浓度 　 腐蚀性粉尘的恶劣工作环境。由于动板活塞空气炮采用了 　 一 以在空气炮上直接进行手动喷爆操作以加快反应时间并减少 　 损失。由于空气炮的喷爆效力是其主 性能指标之一， 此， 要的 因 　 根据下面的 公式进行准确的参数设计和选型， 最大限度地　 对于 发挥空气炮的清堵效果是很重要的。 　 喷爆效 　 ． 流的材质进行制造和精密加工， 并按用户的实际 需要提 　 供了 最佳的匹配设计， 确保了 因此， 其很高的制造标准。 　 ４２ ． 动板活塞空气炮的日 常维护 　 动板活塞空气炮除了喷爆效力高等优点以外，它的日 　 常人工维护量极少， 易损备件消耗量极低而且即 使在动板 　 活塞和锥形头的滑镗内壁之间出现了 纵向的划痕和小的凹 　 槽， 只要正确地复位， 仍然不影响空气炮的正常使用和 　 保持 强大的喷 爆效力。 　 综上所述， 空气炮由于其在适用范围、 清堵效果、 　 安全 性能和日 常维护方面与众不同的优势而能够有效地预防和 　 解决水泥工业关键工段的常温或高温物料的结皮、 积料、 堵　 储气压力的平方 × 储气容积 × 喷爆口径截面积 ×匹配系数　 力＝ — — — — — 　 　 —— — —— —礞 ｆ 一匹配系数，≤ 　１ｆ ｆ ｆ ０ ｆ ；＝Ｉ ２ ?　 影响匹配系数值的主要因素有： 　 一 — —— — — 　 — — —— 一 储气容积与喷爆口 径的匹配是否最佳　 ｆ 电磁快放阀的灵敏度和释放口 空气炮的匹配是否 ２ 一 径与 　 最佳 　 ４ 动板活塞空气炮的高制造标准和便利的日 ． 常维护特性　 ４１ ． 动板活塞空气炮的高制造标准 　 由于常温型动板活塞空气炮的锥 形头采用的是精铸钢， 　 并 塞、堆雪人” 堆蜡烛” “ 和“ 等问题， 因此， 空气炮正越来越引 　 起人们的重视， 而它在新型干法水泥制造工业中也必将发　 挥着越来越重要的 作用。 　 经过严格地酸洗和防锈处理后， 内外均包复厚层黑色耐腐蚀耐 　 磨树脂漆， 此， 因 常温型动板活塞空气炮