摘要：本文提出一种高效、节能、连续式散料掺混料仓，适用于PVC等粉、粒状颗粒的大批量掺混操作。料仓设计对均化管数量、进料口孔型、物料流型、布孔规律等作出科学合理的设计，给出该掺混料仓在工业应用中的使用测定数据。这种结构的料仓，物料停留时间分布合理、出口混合度高、性能稳定、可一次性完成PVC颗粒的均化要求。
关键词：大型重力式；散料掺混料仓；工业应用
引言
散料的掺混均化过程是一个消耗能量的物理过程。根据加入能量的方式不同，可分为机械、气动、重力等掺混方式。机械掺混方式利用机械促使粉料之间相互运动，使粉料相互混合来达到掺混均化目的。其特点是处理量小、磨损大、间歇式操作，适合于小规模生产。搅拌式混合器和转筒式混合器是典型的机械掺混设备。气动式掺混是利用压缩空气的能量使粉料呈现流化状态，达到掺混均化目的。其特点是处理量大、能耗高、末端气固分离装置庞大，易出现颗粒二次离析现象。水泥气动均化库是典型的气动掺混设备。重力式掺混方式是利用粉料的重力作推动力，物性指标有差异的不同批次粉料贮存于料仓不同料位高度，均化管同时从不同料位高度取料汇集于料仓底部，使粉料得到均化，其特点是处理量大、设备无直接的能量损耗。
一、重力掺混料仓的结构特点
重力掺混料仓根据起混合作用的构件类型不同，可分为漏斗型、单均化管型和多均化管型掺混料仓。如图一所示，漏斗型掺混料仓内部没有构件，它利用粉料在垂直方向产生的速度梯度，即卸料口中心粉料下降速度快，由中心向边缘逐渐减弱到最低值。如图二所示，使不同时间分批进入料仓的粉料同时卸出而达到均化效果。这种料仓曾用于水泥行业中，料仓外径15m，高度45m，贮量可达到1万t。单均化管掺混料仓中心装有一根不同高度开孔的均化管，其高径比相对于漏斗型掺混料仓要大，料仓内不同高度的各层粉料从中心均化管不同高度的取料孔进入均化管，汇合于掺混料仓底部而达到均化目的。与漏斗型掺混料仓相比，则由于均化管有多个取料孔，因而掺混效果得到改善。多均化管型掺混料仓的结构与单均化管型料仓类似，采用多根均化管下料，每根均化管设有多个取料孔，增加料仓内取料孔数目，改善取料孔在掺混料仓内的轴、径向分布，明显提高掺混料仓的均化效果。
（图二：漏斗型流动均化库。）
本文所涉及的是一种多均化管型掺混料仓，经过反复深入的试验研究和多次的工业推广应用，对粉料在料仓中的流动行为及在均化管中的流动形态、不同高度取料孔数量的确定、取料孔在整个掺混料仓内的轴、径向分布、料仓内均化管数量的确定等应用实践，确立一整套科学完整的设计理论和经验数据。该掺混料仓的掺混设计中心思想：在任一时刻，从料仓内不同高度轴、径向位置同时等量取料。
在该掺混料仓内非均匀排列数10根均化管，均化管不同高度开有孔径不等的取料孔。掺混料仓内贮存的不同批次粉料通过取料孔汇集于料仓底部而完成掺混均化。随着料仓内料位高度的逐渐降低，贮存于仓内不同批次的料粉厚度亦相应变薄，整个掺混过程中，料层及料位的变化是一个动态过程，在这个动态过程中，随着均化管的改变每个取料孔所发挥的作用亦将改变。一个掺混效果良好的掺混料仓，在整个掺混过程中应该满足：在任一时刻，从不同高度和位置都能均匀取料这一掺混原理。
二、重力掺混料仓的工业应用
该掺混料仓自得到工业推广与应用至今，已先后用于催化剂、塑料增塑剂、电解二氧化锰料粉的大规模掺混操作，料仓体积有30、50、150、250m3不同规格。所掺混料粉平均粒径为30、50μm、0.8mm等，对掺混后料粉物化性能参数指标要求也各有不同。如催化剂颗粒的掺混是将不同粒径下不同化学性质的颗粒混合，使粒径达到均匀而形成另一种物化性能指标的催化剂产品。而其它料粉则是单一品种下不同批次间的混合均化，要求掺混后某些物性如水分、颗粒直径分布、pH值、微量元素、粘数等达到参数均一，将其波动范围控制在很小范围内。通过以上行业的工业装置应用验证，该掺混料仓的掺混均化指数均在90%以上。
表1、2为电解二氧化锰在工业应用中的实际操作数据对比。
结束语
粉料重力式掺混技术具有许多先进性，但我国因工业化程度等因素导致基础研究工作起步较晚，多数工业行业中并没有得到很好的推广应用。随着工业化的进程，工业应用对粉料重力掺混技术提出日益迫切的需求，本文就大型重力式散料掺混料仓及其工业应用进行如上论述，以期为读者提供参考。
参考文献
[1]蒲心诚，王勇威.高效活性矿物掺料与混凝土的高性能化[J].混凝土，2012，2：3-6.
论文作者:杨翼升
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第33期
论文发表时间:2018/4/23
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