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港口装卸工艺学   [10481~2]    Created by Kairry 




第六章 煤炭和矿石装卸工艺

6.1 概述

  在世界货物海运量中,散物年运输量约占世界年总海运运输量的 14%左右,是

仅次于石油运输量、居世界货物海运量第二位的货类。在散货运输量中,煤炭和矿

石的运量又约占了 90%。

  本章泛指在运输、装卸、保管中呈松散颗粒(或粉末)状的货物(如:煤炭、

建材、矿石等)的港口装卸工艺。所以,煤炭、矿石的特性及对装卸保管的要求,

对装卸工艺的选取极为重要。

简述如下

(一)物料容重,自然坡度角,块度及物料与承受面之间的摩擦系数

1.容重——物料的容重即是物料的单位体积重量。




 这将直接影响到抓斗或皮带输送机的选用。

2.自然坡度角(自然堆积角,即货堆自然形成的角度)

  自然坡度角反映了物料的流散性,物料的自然坡度角越小,其流散性越好;自

然坡度角越大的物料,其流散性越差。对煤炭、矿石的装卸来说,物料的自然坡度

角可影响储料漏斗壁倾角的确定,即选择的漏斗壁倾角一定要大于货物的自然坡度

角,否则物料就不易从漏斗漏出。煤炭的自然坡度角 45°左右。

3、块度

  物料的块度对机械和抓斗的选用有关。如在选用螺旋式卸车机,若遇到物料的

块度直径大于螺旋的螺距时,大块度的物料就不能卸下。选用抓斗时,也要考虑物
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料的块度,因为抓斗的张开度对物料的块度也有限制。同样,漏斗口的尺寸也要

考虑物料的块度。

4.物料与承受面之间的摩擦系数

  物料与承受面之间的摩擦系数大,物料就不易倾倒,因而要求料斗面光滑,料

斗面的倾斜度也要增大,以减少物料下滑的阻力。

(二)冻结性

  通常,煤炭和矿石的含水量较大,如煤炭未脱水时,含水率可达 20%。而含水

量大的物料在冬季易结冰,造成卸货困难。所以在煤炭、矿石装卸工艺中要考虑物

料的解冻方法,如增加破冰机械或设置加温设备。

(三)发热和自燃性

  在堆场上存放的煤炭,时间久了或在外界气温高时,煤堆内就会发热,当煤堆

内温度上升到 60℃时,煤温的上升速度加剧,此时如不降温散热,煤炭就会发生自

燃。通常的解决方法是将物料及时转堆,翻垛,避免煤堆温度达到自燃点。

(四)脆弱性,扬尘性

  煤炭、矿石在装卸输送时会产生的大量的粉尘,因此要求港口的装卸系统中设

置有防尘装置,如在堆场场地上设置洒水防尘系统,采用加罩封闭式输送系统等。

煤炭、矿石运辅工具和装卸工艺的特点

  与件货港口装卸工艺相似,煤炭、矿石的港口装卸工艺,也是由装卸船舶作业、

水平运输和堆场作业三个作业环节组成。所不同的是:运达港口的煤炭、矿石批量

大,流向单一。因此我们可以按物料的进出港口的流向,将煤炭和矿石装卸工艺系

统分为:陆运进港、水运出港的煤炭、矿石出口装卸工艺和水运进港、陆运出港的

煤炭、矿石进口装卸工艺,如图所示。

1、运输船舶的特点

 大型专用煤炭或矿石船、内河驳船
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2、装卸工艺的特点

  ²    批量大、流向单一

  ²    运输载体大型化

  ²    港口专业化、高效化

  ²    堆场存储量大

  ²    直接换装少


6.2 煤炭、矿石出口装卸工艺系统

  煤炭、矿石出口装卸工艺主要有卸火车作业、堆场作业和装船作业三个工艺环

节组成。

一、卸火车工艺

  在港口卸火车(下简称卸车)作业是指将火车运抵港口的煤炭、矿石从车上卸

下的作业环节。根据煤炭、矿石车型不同,散货卸车工艺主要有:翻车机卸车工艺、

螺旋卸车机卸车工艺、链斗卸车机卸车工艺和底开门自卸车卸车工艺等几种。

 翻车机卸车工艺




1.翻车机形式

  翻车机形式有两种:转子式和侧倾式。

2.翻车形式

  翻车机翻车形式也分为两种:单翻式和串翻式。
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3.卸车线的布置形式及卸车线上的辅助机械

                       翻车机卸车工艺中的卸车线布置形式有两

                      种:

                       折返式:需要列车解体的卸车方式,一种

                      是有牵车平台的布置形式;另一种是没有牵

车平台(驼峰式)。

 贯通式:此种形式是重车线和空车线与车辆进出翻车机房同向布置,常与采用旋

转车钩的不解体车辆配合使用。

4. 使用翻车机卸车的特点

  (1)系统的机械化程度高,卸车效率高,卸车后车内余量少;

  (2)对货种及物料块度的适应性强;

  (3)系统的机械设备多,投资费用高,所以翻车机系统需另设置辅助卸车机械,

用作不能使用翻车机的车辆卸货;

  (4)对车辆的适应性差,对车辆的损害大,所以翻车机不适用于平车,低帮车或

结构不好的车辆的卸车作业。

 螺旋卸车机御车工艺

  螺旋卸车机卸车的基本方法是将螺旋分层插入物料中,由螺旋斜面将物料从敞

车的侧边门推出。螺旋卸车机卸车系统主要有螺旋卸车机,坑道漏斗,坑道收料皮

带机,铁路停车线,移动牵引绞车等。
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  应用场合为年散货卸车量不太高(<400 万吨)的港口或作为翻车机卸车工艺的

辅助工艺。

  螺旋卸车机可分桥式、门式和单悬臂式;卸车卸煤的方向有单侧和双侧两种;

螺旋头数有单旋、双旋和三头螺旋等几种。 卸车系统作业过程中,物料由螺旋卸车

机分层卸下,卸下的物料由螺旋一侧或两侧落到收货槽,再由受料皮带机输送出。

工艺布置:

  ① 台螺旋卸车机工作范围为 2 ~3 个车位;

  ② 卸车线的长度,需根据每次到港列车车辆数决定,可以设一线、二线或三线,

   可视场地条件而定。一般情况下,每线可配两台螺旋卸车机;

  ③ 路线两侧要有收货槽和坑道皮带机;

  ④ 道高出地面 200~300mm ,使物料不压轨。

  与翻车机卸车相比,螺旋卸车机具有

  结构简单,投资少,效率高;对车辆的适应性好。在维修保养方面,螺旋卸车

机的配置较多,机械同时发生故障的机会少,而且维修保养也较翻车机简单,对车

辆的损坏率也较翻车机低。但螺旋卸车机对货种的适应性不如翻车机好,特别是螺

旋卸车机不适用于卸块径大于螺距的物料。防尘方面,翻车机布置紧凑,容易解决,

而螺旋卸车机作业面大,还需要清舱作业,所以扬尘性大,且较难解决防尘问题。

在卸车自动化程度方面,螺旋卸车机也不如翻车机,相比之下,螺旋卸车机的卸车

效率较低,特别是在物料的湿度大时,卸车的效率就更低。

  在使用方面,根据使用经验,当年卸车量超过 400 万吨时,翻车机卸车的经济

性较螺旋卸车机好。这是因为,当卸车量增加时,螺旋卸车机的工作线数也要增加,

整个工艺布置就显得复杂,同时也扩大了环境污染面,增加了清扫车箱的工作量,

螺旋卸车机的缺点越发显示出来。
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  链斗卸车机卸车工艺(不设置坑道)

   它跨越载货车辆,在专门铺设的轨道上移动,主要由链斗提升机、带式输送机、

链斗起升机构、整车运行机构和金属构架组成。链斗从敞车内取料并将物料提升,

卸至横置的、可双向运行的带式输送机上,在卸车机轨道的外侧抛落。链斗的起升

机构是一套卷筒滑轮组,可使链斗提升机升降。链斗卸车机的作业能力一般在 300

吨/时以下。它的缺点是车底常残留物料,卸车时粉尘飞扬。




1. 布置

(1) 链斗卸车机两侧不设坑道皮带机。

(2) 链斗卸车机既可布置在地面上,也可布置在栈桥上。

(3) 一条卸车线上可配两台或多台链斗卸车机。

2. 特点

(1) 造价低(因为不设坑道皮带机);

(2) 要求地面没有坡度,以保持机架在工作时的稳定性;

(3) 机械磨损大,维修费用高,能耗大;

(4) 清车量大,扬尘性大,对货种适应性差;

(5) 在港口仅作辅助设备用,而较少作为主要卸车机卸货用。

  底开门自卸车却车工艺

  底开门自卸车是一种卸车效率很高的散货专用列车。卸车时,可打开专用列车两
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侧的底部门,列车边行进边卸货至铁道两旁的收货槽或货堆,货槽的底部设有漏

斗和皮带机,可将物料运出卸货点至堆场(通常可设坑道)。

 底开门自卸车有平底底开门自卸车和漏斗式底开门自卸车两大类。




系统使用特点

(1) 不需要其他卸车设备,卸车效率高,物料卸车较彻底

(2)车辆造价高,利用率低;

(3) 需要铁路专线。

车辆解冻

1、冻结原因:物料含水份

         长时间运输

2、解决办法:较轻时:加防冻剂(CaCl2)
                     、煤炭中加些重油、矿石中加些生石灰

         较重时:需汽解冻库加热解冻。如热风解冻、蒸汽暖管解冻、煤气或

电气红外线解冻(效率最高)
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二、堆场工艺

(一)堆场机械

     决定堆场机械设备选择的主要因素是:物料品种、物料特性、堆存量

1、    堆料机: 单、双臂堆料机、旋臂堆料机




2、取料机:斗轮取料机(滚龙机,如天津港制造的用于散盐堆场)




滚龙机的优点:1.结构简单;2.重量轻; 3.使用维修费用低。

     缺点:物料不易取尽,需人工清理作业

3、堆取料机

     斗轮堆取料机(bucket wheel staker-reclaimer)利用斗轮连续取料,用机上的带式

                                   输送机连续堆料的有轨式装卸机械。
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  (二)堆场工艺系统

    根据应用的机械设备和物料进、出场和堆存形式的不同,堆场装卸工艺布置

形式可分为堆料机和坑道皮带机组成的地下系统和地面露天堆场作业的地面系统。

1. 地下系统(即堆料机和坑道皮带机联合作业

  系统)

采用 V 型坑道存仓---物料在重力作用下自流,

避免在物料出场时对其它机械供料困难;由双臂

堆料机-----物料的进场和堆放

大型 V 型存仓的严重缺点:物料易成拱,不能自流

   解决办法:压缩空气破拱法(如南京港)

改进工艺:平坑道螺旋喂料机堆场作业机械化系统,

  物料进场:链斗卸车机--卸车

        堆料机--堆料

  物料出场:螺旋喂料机--喂料--自流

  优点:投资少、修造简单、费用低(例如无锡港第一作业区)

2. 地面系统(堆取料机作业系统 )

  采用堆取料机作为堆场作业机械化工具,基本上有两种工艺方式:

(1)堆取分设:堆料机堆料,取料机取料。

(2)堆取合一:堆料机取料由一台机械来完成。
堆取分设和堆取合一的优缺点(比较)
        堆取分设                堆取合一
        作业灵活                适合堆存量大的情况
        物料的进出场可平行独自进行       堆场面积利用率高
        堆存量大时需大量机械          无分设灵活
        堆场被机械占用,利用率低
        不会发生作业干扰(可同时进行)     不能同时作业
        悬臂皮带机不需要反转          需要反转
        机械结构简单              结构复杂
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         由于机械数量的增加,投资上升             投资较低
         堆场有效面积利用率较低                较高
         作业线较多                      较少
         机械利用不平衡                    较平衡
         机械利用率低                     利用率较高

三、装船工艺

  现代散货装船机械均是以皮带机为主体形成的。根据其结构形式和装船工艺,

可分为固定式装船机和移动式装船机两大类。

(一)固定式装船机及装船工艺(定机定船、定机移船)

1、固定转盘式装船机及其装船工艺

                      在我国长江中下游散货出口码头(如:芜湖裕溪口作

                      业区(首先应用)、南京港浦口作业区、武汉港汉阳作

                      业区)上传统的,应用效果较好的装船机械和工艺。

                      该机可作 200°旋转,悬臂伸缩>7m,可±20~60°俯

仰。作业过程:空驳—(从锚地到码头)—系缆—皮带机机头对正舱口—顺次由前

到后开动皮带机—物料经一系列中间皮带机—悬臂皮带机—溜筒—入舱。

 装船泊位配机方案有多种形式:

双机配置(1 泊位配置 2 台装船机)一为保持装船平衡,二为减少装船机悬臂长度。

单机配置----浮趸装船机以适应水位变化大的码头。

多机配置及定机移船方式(国内内河小港、国外大吞吐量港口对大吨位驳船队的装

船方式)

2、摆动式装船机

 适应现代大型专用散货船(舱口大,上层

建筑设在船尾,舱口之间无起重吊杆等特点)

 优点:1.回转半径大,能覆盖长大舱口

    2.高效率,可达 10000 t --20000 t/h
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        3.水上建筑投资少

按前端栈桥轨道型式分为直线式装船机和弧线式装船机。

(二)移动式装船机(定船移机)

                        整机可沿泊位前沿轨道全程行走,其性能完善、灵

                        活机动、工作面大、对船型变化的适应性强。

                        但构造复杂、需沿码头设置高架栈桥和皮带机,配

                        备可与装船机一起移动的卸料车和供料皮带机等

                        辅助设备,对码头结构强度的要求高。
三种装船机比较
               固定式装船机           摆动式装船机         移动式装船机
               结构简单             单机效率很高、作业面广    使用于多船型作业
优点             自重轻              水工建筑物受垂直载荷,    装船效率较高
               装卸效率较高           降低码头建筑投资占用岸    作业面广
                                线少,与接应皮带机衔接    采用少机头,工艺系统简
                                方便,粉尘容易控制      单
缺点             作业面小、多机方式导致      单机投资大          单机投资大
               工艺系统复杂、对船型适      作业面形成圆弧        机构复杂,维修困难
               应性差
推荐             船型单一情况           不是太大船型         可以大船型

 对装船机的选用应注意下面问题:1、要求装船机具有旋转、伸缩、仰俯的基本功

能,对大型煤炭、矿石出口码头需具有移机功能;2、高效率、少机头是大型煤炭、

矿石出口码头配机原则;3、装船机效率与船型匹配,如 5 万吨船配 4000t/h、15 万

吨船配 6000t/h、35 万吨船配 16000t/h。

四、输送机械和辅助机械

(一)皮带输送机

     特点:固定式 、大容量、长距离、高效率

(二)平舱机械

平舱作业——把垂直投放的物料转为水平方向投向舱口四周的甲板下。

  溜筒平舱机----多用于散盐、散煤的平舱作业,如天津、连云港
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  曲带平舱机----两种安装形式(溜筒末端或直接吊放舱内)

 直带平舱机----尺寸大,故不能装在溜筒末端而是悬 挂在舱口上或放在货堆上

五、煤炭、矿石出口装卸工艺流程

 典型的煤炭、矿石出口装卸工艺流程可有(火) - 堆场、堆场 - 船、 (火)
                      车            驳、

车 - 船、驳三种




6.3 煤炭、矿石进口装卸工艺系统

 煤炭、矿石进口装卸工艺系统主要由卸船作业、堆场作业、装车(驳)作业三个

环节组成。

一、 卸船工艺

 煤炭、矿石卸船机械可分为间歇型卸船机和连续型卸船机两类,从卸船方式分又

可以分为船舶自卸和非自卸。

(一)间歇型卸船机械(船吊、带斗门机、装卸桥组成,抓斗回程空返 )

 发展历史:

 50 年代------双吊杆船吊卸船,效率 140t-200t/h 初期用件杂货船装散货的情况

 60 年代------门机抓斗卸船(5t 和 10t)我国湛江港最早采用此方法
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     70 年代------带斗门机卸船(20~25t)
                             ,效率 500~700t/h,多用于小型散货船专用

码头

  80 年代------装卸桥,适用于大型散货船专用码头。一般的散货装卸桥,起重量为

25 吨左右,效率为 800t/h,可用于煤炭,化肥,矿石等散货船专用码头上,配备轻,

中,重三种类型抓斗。
         (如最大的装卸桥在宁波北仑港,用于进口铁矿石,起重量为

57t,效率 2100t/h)

1、船舶吊杆(效率 140-200t/h)

  工作特点:抓斗起升高度低;起重量小效率低;清舱量大 50%;不需港口卸船机

械。

2、带斗门机(一般 700t/h 以下,适合 5 万 t 级

以下船型)

  工作特点:卸船效率较高。


                  3、装卸桥(一般 700t/h 以上,适合 5 万 t 级以上的船型)

                  装卸桥卸船效率高的原因是其抓斗行程路线简单,起重量

                  大,装卸桥可承受较门机更大的动量负荷,故其小车工作

                  速度可以加快,使抓斗工作周期缩短。



抓斗卸船方式的缺点:

  1)做无用功较多(抓斗自重、空回)

  2)清舱量大

  3)随着货位下降,卸船效率降低

  4)生产效率进一步提高比较困难

  5)间歇动作,瞬时效率变化大,给接应设备的选择带来困难
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(三)连续型御船机

链斗式卸船机和斗轮卸船机是两种常见的煤炭、矿石连续型卸船机械。主要由作垂

直提升的斗式提升机和水平输送的皮带机组成。

1、链斗卸船机




链斗卸船机的工作情况和特点如下。

工作过程:链斗式提升机       回转盘上的料槽                臂架皮带机

             火车、汽车    双料斗                大车的中心料斗

        库场   坑道皮带机    皮带机

链斗式卸船机的工作关键是舱内取料。
                “L”型机头,既可上下摆动也可伸缩便于抓

取舱内各角落的物料。

链斗式卸船机主要的优点是:

  (1)适用范围广。就货物而言,可用于从磷酸盐、煤(粒度在 l00mm 以下)、矾土

等轻物料直至铁矿、石灰石等重物料的卸船作

业。就船舶而言,可适用从河驳到大、中型海

船的卸载;

  (2)卸船效率较高,工作稳定,卸船时的物

料损失量低于抓斗起重机的 2%,能量消耗也

比用效率抓斗机低 1%~2%;

 (3)易于实现卸船作业自动化;
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   (4)防污染问题解决较好。

2、斗轮卸船机

其工作过程:双排斗轮--(提取物料)--中间皮带机--(送至)--链斗提升机--(物料

升到)--悬臂皮带机—岸上。

连续卸船方式的共同特点:

 1)清舱量小

 2)效率高

 3)粉尘少

 4)卸船效率基本上不随货位下降而降低

 5)机构比较复杂,可靠性不高,维修量较大

 6)对货物块度有要求

 7)产品的成熟度还不是很高

(四)自卸船

  所谓自卸船,是指用船舶本身卸货设备,以连续输送方式将货物卸出的专用船。




  典型自卸船的工作过程是,物料由货舱或料斗经由可控制的斗门流人置于舱底

的纵向输送带上,将物料输送至船首部或船尾部,由提升机构将物料提升送交投料

输送机投送上岸。

 利用自卸船卸货的特点是,船舶可以完全机械化、高效率卸货 20400t/h,可完全

消除船舶清舱作业,节约码头专用卸货设备的投资;有利于解决粉尘散料的环境污
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染问题。但其缺点是造价比同吨位的散货船高 20%且结构复杂,维修困难,设备

利用率很低,减少了船舶的载重量,通常只在短程航线上使用。

二、清舱工艺

 用清舱机械配合作业。清舱机的作用是清除舱内物料和提高抓斗的卸船效率。

            当抓斗卸完 1 部分货物后,即应把清舱机放人舱内。抓斗

            卸 2 部分货物时,清舱机将抓斗不能直接抓取的 4 部分

            货物取到舱口直下,当抓斗抓取这部分货物和 3 部分货物

时,清舱机再将 5 货物送到舱口直下。

常用的清舱机械:

履带式推土机----能在物料上运行,爬坡能力大。

推扒机(使用较多)---兼有推、扒两种效能,更有效。

三、装车工艺

 在装车量较大的港口,可使用高架存仓漏斗皮带机构成的装车系统。




四、工艺流程
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6.4 煤炭水力卸船工艺

 传统的煤炭和矿石工艺采用大型抓斗卸船机和连续卸船机来提高港口的装卸效

率,而国外采用的水力卸船是提高散货装卸效率的另一种探索。

 例如日本新日铁广烟制铁所的铁矿石水力卸船系统;荷兰鹿特丹港论证的煤炭水

力装卸系统。

 前者需采用浆化专用船进行海上运输及在港口的水力卸船系统。从矿山到港口采

用管道运输(铁矿石浆)。矿砂在矿山选矿处理后,经管道进入港口装舱,船舱上面

澄清的水,在装船的同时几乎全部排出,到卸货港,矿浆含水率约为 7%。船到卸货

港靠码头以后,与岸上的管子连接起来,然后用岸上的低压泵将贮浆池中的水送到

船上,通过船上的增压泵给水加压,并从舱底回转喷嘴喷出,压力达 40kg /cm 2 。

水浆流人舱底集浆槽,再由舱底的矿浆泵,将浓度大约为 60%~70% 的矿浆压送上

岸。

             右图为干煤炭采用水力卸船系统的示意图。在这一系统中,

             舱内用一个特殊装置,叫马柯纳弗罗动力喷嘴,它是由喷嘴、

             煤浆泵、电器、油压控制等部件组成,并装在一个壳体内,

             与岸上的高压水管和上煤浆管相连,所以这一壳体内的设备

起着喷切和浆化干煤,以及吸压的作用。所以从它的作用来说,可以成为喷吸机头。

用简易吊机吊着在船舱和舱内移动都极方便。从舱内卸出的矿浆直接送到沿码头线

设置的开式煤浆槽中,然后流人缓冲罐。矿浆从缓冲管道贮浆池,从贮浆池到脱水

设备处都是利用这种喷吸机头和管道输送的。贮浆池上部澄清的水,用低压泵送到

沿码头设置的开式水槽中,然后由高压泵将水加压供给动力喷嘴。脱水以后的煤炭

用皮带机装驳或装车。

 煤炭水力卸船系统中煤浆脱水是一个极其重要的问题,脱水可以用机械脱水方式
港口装卸工艺学   [10481~2]    Created by Kairry 


或自然脱水方式。现实的脱水方法有:固定筛、离心脱水机、过滤和沉淀等。英

国还开发一种“油处理方法”,可以处理极为细粉状煤的脱水,但费用极高。至今煤

浆脱水的经济处理方法仍是一个工程技术课题。

 但就总投资和成本经济上的评价,水力卸船码头都较传统卸船方式要低。


6.5 煤炭、矿石计量及粉尘防治

一、煤炭、矿石的粉尘防治

  (一)谋炭、矿石装卸粉尘污染问题

 煤炭与矿石,不论是块状、粒状或是粉状,都具有扬尘性,因此,在煤炭、矿石

的装卸过程中,不论是用抓斗、皮带机、翻车机、斗式提升机、堆取料机和坑道漏

斗等机械,在对物料抓取、投送,或物料经过漏斗自流时,都会因冲击和振动引起

粉尘飞扬。

 国内外对煤炭和矿石粉尘污染的研究认为:首先,粉尘污染的程度与离货源的距

离有关,这是因为物料的损失率是随离货堆的距离增大而减少的。其次,粉尘污染

的程度与物料的湿度有关,这是因为物料的损失率随物料的湿度增加而减少。下表

所示的是煤炭的损失率随其湿度变化的状况。由表可见,若煤炭的含水率大于 6% 时,

扬尘性可大为减少。




(二)防粉尘污染的措施

1. 喷雾防尘——常用于减少物料在被抓取和投送时产生的粉尘

2. 喷水防尘——常用于露天堆场上大面积的防尘 3. 高压静电收尘

 防污染的措施有很多,如在漏斗周围加围裙,在皮带机接头处加上防尘罩,操作
港口装卸工艺学   [10481~2]          Created by Kairry 


技术的改进和提高(如降低落料点)等等。

例:南京港翻车机卸煤时,煤粉飞扬扩散可达下风向 150 米以上,空气中的含煤尘浓

度达 1733mg/立方米(国家规定的标准是<10mg/立方米),采用喷雾的方法后浓度为

6-13.5mg/立方米;秦皇岛港是我国煤炭出口量最大的港口,作业线长达 4000 多米,

起尘点多达 700 多处。措施:进港煤车注水为主,堆场洒水为辅。

二、煤炭、矿石的计量

  由于煤炭、矿石的运输批量大,装卸输送的效率高,因此很难作到精确计量。

最常用的计量方法是船舶水尺目测,这是一种利用船舶排水量估计物料装卸量的一

种方法,这种计量方法简单,但计量误差大。另一种计量装置是电子皮带秤,这是

一种连续式计量设备,它可对煤炭、矿石进行精确计量。计量的精确度国际标准要

求达 0.1%,尽管实际计量的精确度与此要求尚有一定的差距,但这种计量方式仍是

发展的方向。此外,如煤炭、矿石的卡车计量还可用计量的精确度较高的地磅。


6.6 煤炭、矿石码头装卸工艺案例

  湛江港 20 万吨级铁矿石专业码头于 2005 年 7 月建成投产,设计昼夜卸船能力超

过 10 万吨,年吞吐量 850 万吨。现代化专用散货堆场一次堆存能力为 200 万吨,装

车能力超过 600 辆。

  前沿水深   21M

  桥式抓斗卸船机:

      起重量 55T   轨距:28M 卸船效率:2250T/H         价格:8998 万

  皮带机:带宽 1.6M   带速 3.15M/S     每米造价:1.4-1.5 万/M

  18 万吨散货船:9 个舱     船长 280M   船宽 43M

      满载吃水 18.97M

  堆取料机:堆料效率 4500T/H      取料效率 3600T/H
港口装卸工艺学   [10481~2]               Created by Kairry 


   缓冲仓:400T     计量仓:63T   自动计量精度 3‰

  如:卡那瓦计量衡及系统公司(美) 次进料
                 :3                           45 分钟装 22-23 个车皮

      540 节/天   价格:3000 万 RMB

系统组合方式




思考题
1、煤炭、矿石装卸工艺的特点有哪些?
2、请简述堆取料机的基本特点。
3、请简述螺旋卸车机的卸车系统作业过程和组成。
4、煤炭、矿石的特性有哪些?

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  • 1. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  第六章 煤炭和矿石装卸工艺 6.1 概述 在世界货物海运量中,散物年运输量约占世界年总海运运输量的 14%左右,是 仅次于石油运输量、居世界货物海运量第二位的货类。在散货运输量中,煤炭和矿 石的运量又约占了 90%。 本章泛指在运输、装卸、保管中呈松散颗粒(或粉末)状的货物(如:煤炭、 建材、矿石等)的港口装卸工艺。所以,煤炭、矿石的特性及对装卸保管的要求, 对装卸工艺的选取极为重要。 简述如下 (一)物料容重,自然坡度角,块度及物料与承受面之间的摩擦系数 1.容重——物料的容重即是物料的单位体积重量。 这将直接影响到抓斗或皮带输送机的选用。 2.自然坡度角(自然堆积角,即货堆自然形成的角度) 自然坡度角反映了物料的流散性,物料的自然坡度角越小,其流散性越好;自 然坡度角越大的物料,其流散性越差。对煤炭、矿石的装卸来说,物料的自然坡度 角可影响储料漏斗壁倾角的确定,即选择的漏斗壁倾角一定要大于货物的自然坡度 角,否则物料就不易从漏斗漏出。煤炭的自然坡度角 45°左右。 3、块度 物料的块度对机械和抓斗的选用有关。如在选用螺旋式卸车机,若遇到物料的 块度直径大于螺旋的螺距时,大块度的物料就不能卸下。选用抓斗时,也要考虑物
  • 2. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  料的块度,因为抓斗的张开度对物料的块度也有限制。同样,漏斗口的尺寸也要 考虑物料的块度。 4.物料与承受面之间的摩擦系数 物料与承受面之间的摩擦系数大,物料就不易倾倒,因而要求料斗面光滑,料 斗面的倾斜度也要增大,以减少物料下滑的阻力。 (二)冻结性 通常,煤炭和矿石的含水量较大,如煤炭未脱水时,含水率可达 20%。而含水 量大的物料在冬季易结冰,造成卸货困难。所以在煤炭、矿石装卸工艺中要考虑物 料的解冻方法,如增加破冰机械或设置加温设备。 (三)发热和自燃性 在堆场上存放的煤炭,时间久了或在外界气温高时,煤堆内就会发热,当煤堆 内温度上升到 60℃时,煤温的上升速度加剧,此时如不降温散热,煤炭就会发生自 燃。通常的解决方法是将物料及时转堆,翻垛,避免煤堆温度达到自燃点。 (四)脆弱性,扬尘性 煤炭、矿石在装卸输送时会产生的大量的粉尘,因此要求港口的装卸系统中设 置有防尘装置,如在堆场场地上设置洒水防尘系统,采用加罩封闭式输送系统等。 煤炭、矿石运辅工具和装卸工艺的特点 与件货港口装卸工艺相似,煤炭、矿石的港口装卸工艺,也是由装卸船舶作业、 水平运输和堆场作业三个作业环节组成。所不同的是:运达港口的煤炭、矿石批量 大,流向单一。因此我们可以按物料的进出港口的流向,将煤炭和矿石装卸工艺系 统分为:陆运进港、水运出港的煤炭、矿石出口装卸工艺和水运进港、陆运出港的 煤炭、矿石进口装卸工艺,如图所示。 1、运输船舶的特点 大型专用煤炭或矿石船、内河驳船
  • 3. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  2、装卸工艺的特点 ² 批量大、流向单一 ² 运输载体大型化 ² 港口专业化、高效化 ² 堆场存储量大 ² 直接换装少 6.2 煤炭、矿石出口装卸工艺系统 煤炭、矿石出口装卸工艺主要有卸火车作业、堆场作业和装船作业三个工艺环 节组成。 一、卸火车工艺 在港口卸火车(下简称卸车)作业是指将火车运抵港口的煤炭、矿石从车上卸 下的作业环节。根据煤炭、矿石车型不同,散货卸车工艺主要有:翻车机卸车工艺、 螺旋卸车机卸车工艺、链斗卸车机卸车工艺和底开门自卸车卸车工艺等几种。 翻车机卸车工艺 1.翻车机形式 翻车机形式有两种:转子式和侧倾式。 2.翻车形式 翻车机翻车形式也分为两种:单翻式和串翻式。
  • 4. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  3.卸车线的布置形式及卸车线上的辅助机械 翻车机卸车工艺中的卸车线布置形式有两 种: 折返式:需要列车解体的卸车方式,一种 是有牵车平台的布置形式;另一种是没有牵 车平台(驼峰式)。 贯通式:此种形式是重车线和空车线与车辆进出翻车机房同向布置,常与采用旋 转车钩的不解体车辆配合使用。 4. 使用翻车机卸车的特点 (1)系统的机械化程度高,卸车效率高,卸车后车内余量少; (2)对货种及物料块度的适应性强; (3)系统的机械设备多,投资费用高,所以翻车机系统需另设置辅助卸车机械, 用作不能使用翻车机的车辆卸货; (4)对车辆的适应性差,对车辆的损害大,所以翻车机不适用于平车,低帮车或 结构不好的车辆的卸车作业。 螺旋卸车机御车工艺 螺旋卸车机卸车的基本方法是将螺旋分层插入物料中,由螺旋斜面将物料从敞 车的侧边门推出。螺旋卸车机卸车系统主要有螺旋卸车机,坑道漏斗,坑道收料皮 带机,铁路停车线,移动牵引绞车等。
  • 5. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  应用场合为年散货卸车量不太高(<400 万吨)的港口或作为翻车机卸车工艺的 辅助工艺。 螺旋卸车机可分桥式、门式和单悬臂式;卸车卸煤的方向有单侧和双侧两种; 螺旋头数有单旋、双旋和三头螺旋等几种。 卸车系统作业过程中,物料由螺旋卸车 机分层卸下,卸下的物料由螺旋一侧或两侧落到收货槽,再由受料皮带机输送出。 工艺布置: ① 台螺旋卸车机工作范围为 2 ~3 个车位; ② 卸车线的长度,需根据每次到港列车车辆数决定,可以设一线、二线或三线, 可视场地条件而定。一般情况下,每线可配两台螺旋卸车机; ③ 路线两侧要有收货槽和坑道皮带机; ④ 道高出地面 200~300mm ,使物料不压轨。 与翻车机卸车相比,螺旋卸车机具有 结构简单,投资少,效率高;对车辆的适应性好。在维修保养方面,螺旋卸车 机的配置较多,机械同时发生故障的机会少,而且维修保养也较翻车机简单,对车 辆的损坏率也较翻车机低。但螺旋卸车机对货种的适应性不如翻车机好,特别是螺 旋卸车机不适用于卸块径大于螺距的物料。防尘方面,翻车机布置紧凑,容易解决, 而螺旋卸车机作业面大,还需要清舱作业,所以扬尘性大,且较难解决防尘问题。 在卸车自动化程度方面,螺旋卸车机也不如翻车机,相比之下,螺旋卸车机的卸车 效率较低,特别是在物料的湿度大时,卸车的效率就更低。 在使用方面,根据使用经验,当年卸车量超过 400 万吨时,翻车机卸车的经济 性较螺旋卸车机好。这是因为,当卸车量增加时,螺旋卸车机的工作线数也要增加, 整个工艺布置就显得复杂,同时也扩大了环境污染面,增加了清扫车箱的工作量, 螺旋卸车机的缺点越发显示出来。
  • 6. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  链斗卸车机卸车工艺(不设置坑道) 它跨越载货车辆,在专门铺设的轨道上移动,主要由链斗提升机、带式输送机、 链斗起升机构、整车运行机构和金属构架组成。链斗从敞车内取料并将物料提升, 卸至横置的、可双向运行的带式输送机上,在卸车机轨道的外侧抛落。链斗的起升 机构是一套卷筒滑轮组,可使链斗提升机升降。链斗卸车机的作业能力一般在 300 吨/时以下。它的缺点是车底常残留物料,卸车时粉尘飞扬。 1. 布置 (1) 链斗卸车机两侧不设坑道皮带机。 (2) 链斗卸车机既可布置在地面上,也可布置在栈桥上。 (3) 一条卸车线上可配两台或多台链斗卸车机。 2. 特点 (1) 造价低(因为不设坑道皮带机); (2) 要求地面没有坡度,以保持机架在工作时的稳定性; (3) 机械磨损大,维修费用高,能耗大; (4) 清车量大,扬尘性大,对货种适应性差; (5) 在港口仅作辅助设备用,而较少作为主要卸车机卸货用。 底开门自卸车却车工艺 底开门自卸车是一种卸车效率很高的散货专用列车。卸车时,可打开专用列车两
  • 7. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  侧的底部门,列车边行进边卸货至铁道两旁的收货槽或货堆,货槽的底部设有漏 斗和皮带机,可将物料运出卸货点至堆场(通常可设坑道)。 底开门自卸车有平底底开门自卸车和漏斗式底开门自卸车两大类。 系统使用特点 (1) 不需要其他卸车设备,卸车效率高,物料卸车较彻底 (2)车辆造价高,利用率低; (3) 需要铁路专线。 车辆解冻 1、冻结原因:物料含水份 长时间运输 2、解决办法:较轻时:加防冻剂(CaCl2) 、煤炭中加些重油、矿石中加些生石灰 较重时:需汽解冻库加热解冻。如热风解冻、蒸汽暖管解冻、煤气或 电气红外线解冻(效率最高)
  • 8. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  二、堆场工艺 (一)堆场机械 决定堆场机械设备选择的主要因素是:物料品种、物料特性、堆存量 1、 堆料机: 单、双臂堆料机、旋臂堆料机 2、取料机:斗轮取料机(滚龙机,如天津港制造的用于散盐堆场) 滚龙机的优点:1.结构简单;2.重量轻; 3.使用维修费用低。 缺点:物料不易取尽,需人工清理作业 3、堆取料机 斗轮堆取料机(bucket wheel staker-reclaimer)利用斗轮连续取料,用机上的带式 输送机连续堆料的有轨式装卸机械。
  • 9. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  (二)堆场工艺系统 根据应用的机械设备和物料进、出场和堆存形式的不同,堆场装卸工艺布置 形式可分为堆料机和坑道皮带机组成的地下系统和地面露天堆场作业的地面系统。 1. 地下系统(即堆料机和坑道皮带机联合作业 系统) 采用 V 型坑道存仓---物料在重力作用下自流, 避免在物料出场时对其它机械供料困难;由双臂 堆料机-----物料的进场和堆放 大型 V 型存仓的严重缺点:物料易成拱,不能自流 解决办法:压缩空气破拱法(如南京港) 改进工艺:平坑道螺旋喂料机堆场作业机械化系统, 物料进场:链斗卸车机--卸车 堆料机--堆料 物料出场:螺旋喂料机--喂料--自流 优点:投资少、修造简单、费用低(例如无锡港第一作业区) 2. 地面系统(堆取料机作业系统 ) 采用堆取料机作为堆场作业机械化工具,基本上有两种工艺方式: (1)堆取分设:堆料机堆料,取料机取料。 (2)堆取合一:堆料机取料由一台机械来完成。 堆取分设和堆取合一的优缺点(比较) 堆取分设 堆取合一 作业灵活 适合堆存量大的情况 物料的进出场可平行独自进行 堆场面积利用率高 堆存量大时需大量机械 无分设灵活 堆场被机械占用,利用率低 不会发生作业干扰(可同时进行) 不能同时作业 悬臂皮带机不需要反转 需要反转 机械结构简单 结构复杂
  • 10. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  由于机械数量的增加,投资上升 投资较低 堆场有效面积利用率较低 较高 作业线较多 较少 机械利用不平衡 较平衡 机械利用率低 利用率较高 三、装船工艺 现代散货装船机械均是以皮带机为主体形成的。根据其结构形式和装船工艺, 可分为固定式装船机和移动式装船机两大类。 (一)固定式装船机及装船工艺(定机定船、定机移船) 1、固定转盘式装船机及其装船工艺 在我国长江中下游散货出口码头(如:芜湖裕溪口作 业区(首先应用)、南京港浦口作业区、武汉港汉阳作 业区)上传统的,应用效果较好的装船机械和工艺。 该机可作 200°旋转,悬臂伸缩>7m,可±20~60°俯 仰。作业过程:空驳—(从锚地到码头)—系缆—皮带机机头对正舱口—顺次由前 到后开动皮带机—物料经一系列中间皮带机—悬臂皮带机—溜筒—入舱。 装船泊位配机方案有多种形式: 双机配置(1 泊位配置 2 台装船机)一为保持装船平衡,二为减少装船机悬臂长度。 单机配置----浮趸装船机以适应水位变化大的码头。 多机配置及定机移船方式(国内内河小港、国外大吞吐量港口对大吨位驳船队的装 船方式) 2、摆动式装船机 适应现代大型专用散货船(舱口大,上层 建筑设在船尾,舱口之间无起重吊杆等特点) 优点:1.回转半径大,能覆盖长大舱口 2.高效率,可达 10000 t --20000 t/h
  • 11. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  3.水上建筑投资少 按前端栈桥轨道型式分为直线式装船机和弧线式装船机。 (二)移动式装船机(定船移机) 整机可沿泊位前沿轨道全程行走,其性能完善、灵 活机动、工作面大、对船型变化的适应性强。 但构造复杂、需沿码头设置高架栈桥和皮带机,配 备可与装船机一起移动的卸料车和供料皮带机等 辅助设备,对码头结构强度的要求高。 三种装船机比较 固定式装船机 摆动式装船机 移动式装船机 结构简单 单机效率很高、作业面广 使用于多船型作业 优点 自重轻 水工建筑物受垂直载荷, 装船效率较高 装卸效率较高 降低码头建筑投资占用岸 作业面广 线少,与接应皮带机衔接 采用少机头,工艺系统简 方便,粉尘容易控制 单 缺点 作业面小、多机方式导致 单机投资大 单机投资大 工艺系统复杂、对船型适 作业面形成圆弧 机构复杂,维修困难 应性差 推荐 船型单一情况 不是太大船型 可以大船型 对装船机的选用应注意下面问题:1、要求装船机具有旋转、伸缩、仰俯的基本功 能,对大型煤炭、矿石出口码头需具有移机功能;2、高效率、少机头是大型煤炭、 矿石出口码头配机原则;3、装船机效率与船型匹配,如 5 万吨船配 4000t/h、15 万 吨船配 6000t/h、35 万吨船配 16000t/h。 四、输送机械和辅助机械 (一)皮带输送机 特点:固定式 、大容量、长距离、高效率 (二)平舱机械 平舱作业——把垂直投放的物料转为水平方向投向舱口四周的甲板下。 溜筒平舱机----多用于散盐、散煤的平舱作业,如天津、连云港
  • 12. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  曲带平舱机----两种安装形式(溜筒末端或直接吊放舱内) 直带平舱机----尺寸大,故不能装在溜筒末端而是悬 挂在舱口上或放在货堆上 五、煤炭、矿石出口装卸工艺流程 典型的煤炭、矿石出口装卸工艺流程可有(火) - 堆场、堆场 - 船、 (火) 车 驳、 车 - 船、驳三种 6.3 煤炭、矿石进口装卸工艺系统 煤炭、矿石进口装卸工艺系统主要由卸船作业、堆场作业、装车(驳)作业三个 环节组成。 一、 卸船工艺 煤炭、矿石卸船机械可分为间歇型卸船机和连续型卸船机两类,从卸船方式分又 可以分为船舶自卸和非自卸。 (一)间歇型卸船机械(船吊、带斗门机、装卸桥组成,抓斗回程空返 ) 发展历史: 50 年代------双吊杆船吊卸船,效率 140t-200t/h 初期用件杂货船装散货的情况 60 年代------门机抓斗卸船(5t 和 10t)我国湛江港最早采用此方法
  • 13. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  70 年代------带斗门机卸船(20~25t) ,效率 500~700t/h,多用于小型散货船专用 码头 80 年代------装卸桥,适用于大型散货船专用码头。一般的散货装卸桥,起重量为 25 吨左右,效率为 800t/h,可用于煤炭,化肥,矿石等散货船专用码头上,配备轻, 中,重三种类型抓斗。 (如最大的装卸桥在宁波北仑港,用于进口铁矿石,起重量为 57t,效率 2100t/h) 1、船舶吊杆(效率 140-200t/h) 工作特点:抓斗起升高度低;起重量小效率低;清舱量大 50%;不需港口卸船机 械。 2、带斗门机(一般 700t/h 以下,适合 5 万 t 级 以下船型) 工作特点:卸船效率较高。 3、装卸桥(一般 700t/h 以上,适合 5 万 t 级以上的船型) 装卸桥卸船效率高的原因是其抓斗行程路线简单,起重量 大,装卸桥可承受较门机更大的动量负荷,故其小车工作 速度可以加快,使抓斗工作周期缩短。 抓斗卸船方式的缺点: 1)做无用功较多(抓斗自重、空回) 2)清舱量大 3)随着货位下降,卸船效率降低 4)生产效率进一步提高比较困难 5)间歇动作,瞬时效率变化大,给接应设备的选择带来困难
  • 14. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  (三)连续型御船机 链斗式卸船机和斗轮卸船机是两种常见的煤炭、矿石连续型卸船机械。主要由作垂 直提升的斗式提升机和水平输送的皮带机组成。 1、链斗卸船机 链斗卸船机的工作情况和特点如下。 工作过程:链斗式提升机 回转盘上的料槽 臂架皮带机 火车、汽车 双料斗 大车的中心料斗 库场 坑道皮带机 皮带机 链斗式卸船机的工作关键是舱内取料。 “L”型机头,既可上下摆动也可伸缩便于抓 取舱内各角落的物料。 链斗式卸船机主要的优点是: (1)适用范围广。就货物而言,可用于从磷酸盐、煤(粒度在 l00mm 以下)、矾土 等轻物料直至铁矿、石灰石等重物料的卸船作 业。就船舶而言,可适用从河驳到大、中型海 船的卸载; (2)卸船效率较高,工作稳定,卸船时的物 料损失量低于抓斗起重机的 2%,能量消耗也 比用效率抓斗机低 1%~2%; (3)易于实现卸船作业自动化;
  • 15. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  (4)防污染问题解决较好。 2、斗轮卸船机 其工作过程:双排斗轮--(提取物料)--中间皮带机--(送至)--链斗提升机--(物料 升到)--悬臂皮带机—岸上。 连续卸船方式的共同特点: 1)清舱量小 2)效率高 3)粉尘少 4)卸船效率基本上不随货位下降而降低 5)机构比较复杂,可靠性不高,维修量较大 6)对货物块度有要求 7)产品的成熟度还不是很高 (四)自卸船 所谓自卸船,是指用船舶本身卸货设备,以连续输送方式将货物卸出的专用船。 典型自卸船的工作过程是,物料由货舱或料斗经由可控制的斗门流人置于舱底 的纵向输送带上,将物料输送至船首部或船尾部,由提升机构将物料提升送交投料 输送机投送上岸。 利用自卸船卸货的特点是,船舶可以完全机械化、高效率卸货 20400t/h,可完全 消除船舶清舱作业,节约码头专用卸货设备的投资;有利于解决粉尘散料的环境污
  • 16. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  染问题。但其缺点是造价比同吨位的散货船高 20%且结构复杂,维修困难,设备 利用率很低,减少了船舶的载重量,通常只在短程航线上使用。 二、清舱工艺 用清舱机械配合作业。清舱机的作用是清除舱内物料和提高抓斗的卸船效率。 当抓斗卸完 1 部分货物后,即应把清舱机放人舱内。抓斗 卸 2 部分货物时,清舱机将抓斗不能直接抓取的 4 部分 货物取到舱口直下,当抓斗抓取这部分货物和 3 部分货物 时,清舱机再将 5 货物送到舱口直下。 常用的清舱机械: 履带式推土机----能在物料上运行,爬坡能力大。 推扒机(使用较多)---兼有推、扒两种效能,更有效。 三、装车工艺 在装车量较大的港口,可使用高架存仓漏斗皮带机构成的装车系统。 四、工艺流程
  • 17. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  6.4 煤炭水力卸船工艺 传统的煤炭和矿石工艺采用大型抓斗卸船机和连续卸船机来提高港口的装卸效 率,而国外采用的水力卸船是提高散货装卸效率的另一种探索。 例如日本新日铁广烟制铁所的铁矿石水力卸船系统;荷兰鹿特丹港论证的煤炭水 力装卸系统。 前者需采用浆化专用船进行海上运输及在港口的水力卸船系统。从矿山到港口采 用管道运输(铁矿石浆)。矿砂在矿山选矿处理后,经管道进入港口装舱,船舱上面 澄清的水,在装船的同时几乎全部排出,到卸货港,矿浆含水率约为 7%。船到卸货 港靠码头以后,与岸上的管子连接起来,然后用岸上的低压泵将贮浆池中的水送到 船上,通过船上的增压泵给水加压,并从舱底回转喷嘴喷出,压力达 40kg /cm 2 。 水浆流人舱底集浆槽,再由舱底的矿浆泵,将浓度大约为 60%~70% 的矿浆压送上 岸。 右图为干煤炭采用水力卸船系统的示意图。在这一系统中, 舱内用一个特殊装置,叫马柯纳弗罗动力喷嘴,它是由喷嘴、 煤浆泵、电器、油压控制等部件组成,并装在一个壳体内, 与岸上的高压水管和上煤浆管相连,所以这一壳体内的设备 起着喷切和浆化干煤,以及吸压的作用。所以从它的作用来说,可以成为喷吸机头。 用简易吊机吊着在船舱和舱内移动都极方便。从舱内卸出的矿浆直接送到沿码头线 设置的开式煤浆槽中,然后流人缓冲罐。矿浆从缓冲管道贮浆池,从贮浆池到脱水 设备处都是利用这种喷吸机头和管道输送的。贮浆池上部澄清的水,用低压泵送到 沿码头设置的开式水槽中,然后由高压泵将水加压供给动力喷嘴。脱水以后的煤炭 用皮带机装驳或装车。 煤炭水力卸船系统中煤浆脱水是一个极其重要的问题,脱水可以用机械脱水方式
  • 18. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  或自然脱水方式。现实的脱水方法有:固定筛、离心脱水机、过滤和沉淀等。英 国还开发一种“油处理方法”,可以处理极为细粉状煤的脱水,但费用极高。至今煤 浆脱水的经济处理方法仍是一个工程技术课题。 但就总投资和成本经济上的评价,水力卸船码头都较传统卸船方式要低。 6.5 煤炭、矿石计量及粉尘防治 一、煤炭、矿石的粉尘防治 (一)谋炭、矿石装卸粉尘污染问题 煤炭与矿石,不论是块状、粒状或是粉状,都具有扬尘性,因此,在煤炭、矿石 的装卸过程中,不论是用抓斗、皮带机、翻车机、斗式提升机、堆取料机和坑道漏 斗等机械,在对物料抓取、投送,或物料经过漏斗自流时,都会因冲击和振动引起 粉尘飞扬。 国内外对煤炭和矿石粉尘污染的研究认为:首先,粉尘污染的程度与离货源的距 离有关,这是因为物料的损失率是随离货堆的距离增大而减少的。其次,粉尘污染 的程度与物料的湿度有关,这是因为物料的损失率随物料的湿度增加而减少。下表 所示的是煤炭的损失率随其湿度变化的状况。由表可见,若煤炭的含水率大于 6% 时, 扬尘性可大为减少。 (二)防粉尘污染的措施 1. 喷雾防尘——常用于减少物料在被抓取和投送时产生的粉尘 2. 喷水防尘——常用于露天堆场上大面积的防尘 3. 高压静电收尘 防污染的措施有很多,如在漏斗周围加围裙,在皮带机接头处加上防尘罩,操作
  • 19. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  技术的改进和提高(如降低落料点)等等。 例:南京港翻车机卸煤时,煤粉飞扬扩散可达下风向 150 米以上,空气中的含煤尘浓 度达 1733mg/立方米(国家规定的标准是<10mg/立方米),采用喷雾的方法后浓度为 6-13.5mg/立方米;秦皇岛港是我国煤炭出口量最大的港口,作业线长达 4000 多米, 起尘点多达 700 多处。措施:进港煤车注水为主,堆场洒水为辅。 二、煤炭、矿石的计量 由于煤炭、矿石的运输批量大,装卸输送的效率高,因此很难作到精确计量。 最常用的计量方法是船舶水尺目测,这是一种利用船舶排水量估计物料装卸量的一 种方法,这种计量方法简单,但计量误差大。另一种计量装置是电子皮带秤,这是 一种连续式计量设备,它可对煤炭、矿石进行精确计量。计量的精确度国际标准要 求达 0.1%,尽管实际计量的精确度与此要求尚有一定的差距,但这种计量方式仍是 发展的方向。此外,如煤炭、矿石的卡车计量还可用计量的精确度较高的地磅。 6.6 煤炭、矿石码头装卸工艺案例 湛江港 20 万吨级铁矿石专业码头于 2005 年 7 月建成投产,设计昼夜卸船能力超 过 10 万吨,年吞吐量 850 万吨。现代化专用散货堆场一次堆存能力为 200 万吨,装 车能力超过 600 辆。 前沿水深 21M 桥式抓斗卸船机: 起重量 55T 轨距:28M 卸船效率:2250T/H 价格:8998 万 皮带机:带宽 1.6M 带速 3.15M/S 每米造价:1.4-1.5 万/M 18 万吨散货船:9 个舱 船长 280M 船宽 43M 满载吃水 18.97M 堆取料机:堆料效率 4500T/H 取料效率 3600T/H
  • 20. 港口装卸工艺学 [10481~2]  Created by Kairry  缓冲仓:400T 计量仓:63T 自动计量精度 3‰ 如:卡那瓦计量衡及系统公司(美) 次进料 :3 45 分钟装 22-23 个车皮 540 节/天 价格:3000 万 RMB 系统组合方式 思考题 1、煤炭、矿石装卸工艺的特点有哪些? 2、请简述堆取料机的基本特点。 3、请简述螺旋卸车机的卸车系统作业过程和组成。 4、煤炭、矿石的特性有哪些?