На заводе по переработке отходов в энергию (WtE) с извлечением металлов самое современное в мире сортировочное оборудование бесполезно, если материал физически не может к нему добраться. Для операторов завода нет ничего более неприятного — и дорогостоящего — чем остановка производственной линии из-за того, что влажный зольный осадок сжигания (IBA) забил бункер для хранения.

IBA — это настоящий «наихудший сценарий» для транспортировки сыпучих материалов. Он тяжелый, обладает высокой абразивностью, содержит переплетенные проволоки, а в мокром состоянии превращается в вязкий, глинистый шлам. Когда этот материал попадает в плохо спроектированный бункер, это неизбежно приводит к сбоям в потоке, таким как образование мостов (арок) и заторов. Эти заторы лишают питанием последующее оборудование, вызывая резкое падение коэффициента извлечения металла и вынуждая персонал проводить опасные процедуры ручной очистки.

В этом всеобъемлющем руководстве по эксплуатации мы подробно рассмотрим механику нарушений потока IBA при переработке сыпучих материалов. Мы изучим, как правильная конструкция буферного бункера, стратегически размещенные облицовки стенок, активные средства стимулирования потока и высокоточные дозаторы могут устранить засоры и обеспечить непрерывный и рентабельный поток материала через вашу сортировочную установку.

1. Механика сбоев потока IBA

Прежде чем решать проблему, необходимо понять физические причины, по которым сыпучие материалы не могут течь. При переработке донного зола перебои в потоке обычно проявляются двумя различными способами:

Мостикообразование (или образование арок)

Мостик образуется, когда частицы сцепляются друг с другом, образуя устойчивую арку над выпускным отверстием бункера. Материал, находящийся над аркой, удерживается ею, что приводит к полной остановке разгрузки. В системе IBA мостикообразование вызывается двумя факторами:
1. Механическое сцепление: крупные клинкеры неправильной формы или длинные несгоревшие стальные проволоки физически запутываются друг в друге, образуя структурный мост.
2. Когезионное мостикообразование: мелкая влажная зола образует прочные когезионные связи (поверхностное натяжение и химическое цементирование), которые позволяют ей удерживать собственный вес над отверстием бункера.

Ратолинг (или трубопровод)

Ратхолинг возникает, когда материал течет только по вертикальному каналу непосредственно над выпускным отверстием. Материал, окружающий этот активный канал, остается в состоянии застоя (мертвые зоны). В конце концов, центральная труба опустошается, и поток прекращается, даже если бункер все еще заполнен на 80 %. Ратхолинг серьезно ограничивает полезную емкость бункера и приводит к затвердеванию застоявшейся золы с течением времени.

2. Предотвращение у источника: конструкция буферного бункера IBA

Подавляющее большинство проблем с потоком вызвано стандартными, готовыми бункерами, которые были разработаны для сухого песка или зерна, а не для влажной золы из мусоросжигательных установок. Специализированный буферный бункер IBA должен быть спроектирован для массового потока, а не для воронкообразного потока.

• ✖Воронкообразный поток (проблема): стенки бункера недостаточно крутые или гладкие. Материал течет только по центру, создавая обширные мертвые зоны вдоль стенок. Это гарантирует образование «крысиных нор» и затвердевание влажной золы IBA.
• ✔Массовый поток (решение): стенки бункера достаточно крутые и имеют низкий коэффициент трения, что обеспечивает движение всего материала при каждом его извлечении. Такая схема «первым пришел, первым ушел» устраняет мертвые зоны и разрушает когезионные связи.

Критические параметры конструкции

3. Активные устройства для стимулирования потока: когда самотечного потока недостаточно

Даже при наличии идеально спроектированного бункера для массового потока в сильно насыщенном или давно накопленном IBA иногда могут образовываться мостики. Чтобы гарантировать непрерывное производство, в конструкцию бункера необходимо интегрировать устройства активного стимулирования потока.

4. Извлечение: решающая роль питателя

Бункер и питатель должны быть спроектированы как единая интегрированная система. Если у вас есть идеально спроектированное удлиненное щелевое отверстие бункера, но вы сочетаете его с плохо спроектированным питателем, который забирает материал только с самого заднего края, остальная часть бункера будет застаиваться и образовывать «крысиные норы».

Кроме того, способ подачи материала на последующее оборудование определяет рентабельность вашего завода. Например, если шлак вырывается из бункера густыми комками, надленточные магниты не смогут достичь нижнего слоя, и ценные металлы будут потеряны.

5. Управление на входе: важность предварительного просеивания

Лучший способ предотвратить забивание бункера — это с самого начала не допускать попадания в него труднообрабатываемых материалов. Необработанный IBA, поступающий прямо из мусоросжигателя, часто содержит массивные посторонние предметы — блоки двигателей, скрученные пружины матрасов и длинные клубки арматуры.

Если эти предметы попадут в стандартный воронкообразный бункер, они сразу же образуют неразрушимый структурный мост. Чтобы этого не произошло, материал необходимо обработать с помощью высокопроизводительного барабанного грохота и специальной дробилки для IBA перед поступлением во вторичные буферные бункеры. Предварительная сортировка материала гарантирует, что механика потока будет соответствовать инженерным расчетам конструкции бункера.

Часто задаваемые вопросы (FAQ)