摘要：在工业钾肥生产过程中，半成品及成品钾肥生产、堆取料、包装过程中下料料仓的应用较为普遍，而在钾肥料仓下料过程中经常出现料仓粘料及堵料现象，这一突出问题也成为制约较多钾肥企业最为重要的因素。而从实际使用情况来看，较多企业生产过程较多选用锥型料仓进行下料，但实际应用过程中，常出现料仓堵塞问题。考虑料仓在钾肥生产过程钾肥亦常出现料仓堵塞，其主因为物料颗粒特性，其颗粒间团聚性、含水量、粘度均不同，在不同季节条件下，易粘结、易团聚，原本松散的颗粒易被挤压成团，造成物料特征尺寸变大，当特征尺寸达到一定的临界值，物料在仓体内的流动变得更为困难，结拱堵塞的现象大为增多，堵塞就会发生。而空气炮在钾肥料仓下料中的应用具有冲击能量大、结构简单、方便节能、操作简单等优点，使料仓不易发生堵塞，是一种理想的破堵、助流方法。
关键词：空气炮；钾肥生产；下料料仓；生产应用
1、钾肥料仓形成堵结的原因分析
1.1料仓底部下料仓段的结构型式
以本公司为例，料仓选用锥型料仓，沿物料颗粒的流动方向流通截面积逐渐变小,挤压力变大，物料与仓壁、颗粒之间的摩擦力和密度也越来越大,而颗粒沿壁面流动的重力则不变,故随着下料的流动,锥形料仓内的等效流动动力越来越小。
1.2料仓出口尺寸设计
料仓在设计上已经考虑到堵塞的因素而加以防止。但是，由于钾肥物料的含水量、粘度不同，另潮湿季节时物料潮易粘结，冬季寒冷容易冻结，特别是随着水分的增加，其内部团聚性急剧增大，物料在仓内向下流动时受到仓壁的挤压力越来越大，特征尺寸会持续变化，当特征尺寸达到一定的临界值，堵塞就会发生。
1.3物料种类及成分
物料种类的不同，其团聚性亦不同。其直接影响了料仓的堵塞状况。钾肥生产过程中物料的含水量也是影响料仓堵塞的一个重要因素。我们在实际生产中发现，当钾肥半成品物料含水量达到8%时，有些物料仓就开始出现堵塞；当钾肥物料的含水量达到10%时堵塞比较严重；当钾肥物料的含水量达到12%时堵塞就相当严重了。因此，水分增加会增加钾肥物料的团聚性，颗粒度小，细粉多，颗粒间的作用力大，内力强，其宏观表现即为氯化钾矿料的粘结性强。特别是物料颗粒含水量较大、团聚性很强的情况下，物料在仓体内的流动就更加困难，结拱堵塞的现象就大大增多。
2、料仓易出现情况分析
2.1堵塞 堵塞的原因及位置（如图一）
经调查研究，钾肥下料仓堵塞90%以上发生在下部料仓出口以上1-1.5m的范围内。
造成此段堵塞的主要原因：物料颗粒料仓下料时，料仓内物料颗粒在竖直方向膨胀、水平方向压缩，应力呈被动塑性状态，随着料仓出口尺寸的减小，压力越来越大，颗粒之间及颗粒与筒壁之间的摩擦力增大，颗粒之间发生团聚，特征尺寸显著增大，所以堵塞主要发生在此段。
2.2棚仓 棚仓的原因及位置（如图二）
棚仓主要出现在下料仓的中部。
造成此段棚料的主要原因：其一是仓内的物料存储时间过长，其二物料水分过多或气候过湿。在放料时下部通过出料口流出，上部的下不来。
2.3结料 结料的原因及位置（如图三、四）
结料主要出现在料仓上部圆形筒段和下料锥斗的衔接上下区域内。
造成此段结料的主要原因：圆形筒段和下料锥斗的衔接处支点较多，物料的颗粒度小，细粉多，此处斜度表面积大，颗粒间的作用力大，内力强，细粉状的物料粘结性强，随着时间的推移，粘结越来越严重。
3、钾肥生产过程中对上述问题的解决方法
使用空气炮解决料仓堵塞、结料、棚仓是现在最常用的一种方法，比人工捅捣、炸药爆破安全、效果明显且经济实用。该装置是把压缩空气储存到空气炮的本体内。使用电磁阀控制排放冲成，让炮体内的压缩空气在0.12秒的时间内突然喷出，产生强大的冲击力和爆破力。利用这种冲击力和爆破力来解决料仓的堵、结、棚现象，它广泛使用与各种料仓。
4、现场布置
根据目前下料仓的现场实际情况，将空气炮分为上下两层布置。根据料仓内堵结的高度在离螺旋料口上1.4m~1.5m处布置第一层；在离螺旋料口上3m~3.2m处布置第二层。根据料仓内物料的堵结区域和部位在氯化钾料仓的四个角各安装空气炮一台（破坏物料粘壁、起拱支点）。
目前安装后示意图
3、结语
综合上述，在钾肥生产过程中运用空气炮清堵器是很有必要的，清堵技术上的不断成熟，进一步有效解决了钾肥料仓的堵料问题，减少了生产过程中人力的投入，实现了自控化控制清堵方式，改善了生产工艺。随着科学技术的不断发展，相信在未来各个石油、化工、矿山等行业，空气炮清堵的应用将会越来越广泛。将会对企业生产、成本控制、产品等环节作出有益的突出贡献。今后，伴随科技的进步，技术上的更新换代将会加快，创新发展使未来时代的主要方向。
参考文献：
[1]韩仲琦,周根生. 空气炮清堵器的技术进步[J]. 中国水泥,2013,(04):52-55.
[2]王海山. 钾肥生产过程安全防护[J]. 劳动保护,2011,(02):102-103+8.
论文作者:史金彪
论文发表刊物:《科技中国》2017年11期
论文发表时间:2018/5/2
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