水泥卸船技术的发展

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水泥卸船技术的发展

Ｄｉｐ１．一Ｉｎｇ．Ｍ．Ｒａｅｍｍｅｌｅ，ＩＢＡＵＨａｍｂｕｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ

摘要又一台１００００载重吨位级的水泥卸船机不久就会在意大利投入使用，它可以在港口内移动，而且有许多改进。这台设备非常适合市场的需要，它把螺旋输送机机械卸料的优势和后面的气力输送系统结合在一起，卸载水泥时它的动力消耗只有真空抽吸系统的３５～４０％（Ｏ．４～Ｏ．５ｋⅣｈ／ｔ）。下面将阐述市场的趋势和ＩＢＡＵＨａｍｂｕｒｇ公司相关技术的发展状况。显然，这种设备在机动性和效率方面都是最佳的。

１引言

全世界每年用远洋船运输水泥的总量约有ｌ亿吨，大约只占船运散装物料总量的３．５％。船运散装物料主要有铁矿石、煤、粮食、铝矾土和磷酸盐。水泥和熟料运输中，只有４５０艘船自带卸船机，而散装运输船大约就有７１００艘。正如运输费率显现的那样，水泥量越大，运输成本效益比就越高。因此，陆地运输比不上海洋运输。然而，实际上船的规格受到海港深度不够和码头资源不足的限制。

图１：水泥散装运输船的规格

图ｌ显示了各级别非自卸水泥散装运输船的数量，这些船要靠码头上的设备来卸料。小于１００００载重吨位级（以下简称吨级）的船主要用于国内和沿海地区的运输，大于１００００吨级的船都用于远洋运输。现在大部分水泥是用２５０００～４００００吨级的灵便型船和轻便型

２００５年水泥技术交流大会暨第七届全国水泥技术交流大会

图２：运输状态的移动卸船机３：在操作中的移动式卸船机

３ＩＢＡＵＨａｍｂｕｒｇ公司的供货范围

２０世纪９０年代初期，在一个提供全套港口设备项目的过程中，ＩＢＡＬ＇Ｈａｍｂｕｒｇ公司开发了一台机械式卸船机。从那时起，通过技术的不断向前发展，公司已经成为水泥卸船机最主要的供货商之一，可以提供三种规格的设备，如图４中所示。５０００吨和１００００吨级的卸船机有自身机架，而４００００吨级的卸船机有长２０米或更长的卸货臂，它需要一个支撑机构。

图４：ＩＢＡＵ卸船机的额定能力

５０００吨级卸船机可以在道路上移动，而１００００吨级卸船机能在港口内移动，它们完全采用螺旋输送机原理把物料输送到后续系统。４００００吨级的采用空气输送斜槽原理把物料

喂入前方的输送设备。

需要一套移动机构，以便能伸到船舱的各个角落。图５和图６表示４００００吨级卸船机的运动轨迹。立式螺旋可以在竖直方向上从＋５５。绕轴转动到～３０。，而水平螺旋可以在＋４５。和一２５。之间变化。从俯视图上可以看出，整个塔身可以旋转２７０。，也能通过轨通或轮孚沿纵向移动。各种规格的卸船机都是远程控制的。

图５：卸船机的移动范围图６：移动方向的俯视示意图

装在拖车。ｈ，－Ｉ移动的５０００吨级卸船机最大输送能力，即额定能力为４００ｔ／ｈ，比带移动机构的机械式卸船机的一般速度高３０％以上。通过采用完全协调的设计和改进的技术就能达到这样的水平。为了继续运输水泥，卸船机与ＩＢＡＵ泵相结合，后者采用高性价比的密相原理，输送水泥能力可达到４５０ｔ／ｈ。后续的泵送系统、所需的压缩机和发动机也都安装在拖车上（见图７）。

１００００吨级和４００００吨级卸船机都有移动装置、带可移动主臂和前臂的滚动轴承摆动轮的塔身、高效输送和装载装置以及所有必需的辅助装鬣。辅助装置指的是独立操作用的控制系统、驱动装置、液压系统和收尘设备。４００００吨级卸船机（图８）的重量约有２４０ｔ，仍属于轻型结构级别。ＩＢＡＵＨａｍｂｕｒｇ公司特别注重设备的性能、可靠性或稳定性，为此制定了…项新规范Ⅲ。

４技术发展

图７：移动式气力输送成套设备图８：４００００吨级卸船机

开发了用于取料的取料器（图９）。这种取料器是按反时针方向旋转的螺旋输送机原理操作的。这种取料器能达到高达８０％立式螺旋输送机的填充系数，所以性价比非常高。

图９：取料器

速度控制系统能确保高卸料速度下的均匀卸料，控制系统基本原理就是取料器和立式螺旋输送机相互联动控制。取料器螺旋的旋转速度比较低，为Ｏ～２０ｒｐｍ，而立式螺旋输送机的速度是恒定的。立式螺旋输送机的消耗功率控制着取料器的转速，也就是说整个系统的输送流量基本不变，接近于设定的卸货能力（见图１０）。

圈１０：控制卸货速度

在卸船机的发展过程中，重点是放在需要提升的高度要尽可能低些。对于５０００吨级卸船机，这个高度只有地面以上４米，以保证能耗和磨损最低。特别需要注意的是不但要避免外部扬尘，而且要注意螺旋输送机内和装车时物料的排气。采用了带有整体式收尘器的取料装置，即使是连续运转也能保证较长的使用寿命。另一方面，袋式收尘器容易堵塞，由此导致停机和检修费用增加。在结构设计中已经进行了许多改进。主要涉及螺旋输送机的轴承系统、卸料臂的液压移动装置和液压系统的分离等。

螺旋输送机的轴承系统是非常重要的，因为在卸船机中螺旋的挠度和交变应力大。通常，设计不好的系统在完全损坏或法兰出现断裂以前会变得不稳定，并出现磨损较大、动力消耗较高的现象。使用短的、单独的螺旋输送机能避免这类问题。所以水平螺旋输送机和立式螺旋输送机都是由独立的几节组成的，各节彼此通过中间轴承相联接。轴承是全封闭的，并保持永久润滑。这意味着水泥不会被润滑剂污染，并能省去比较昂贵的中央润滑系统。取料器有一个紧凑的底部轴承，轴承座底部与取料器的下端平齐，这样就使船舱能完全清空，并降低机械伤害的危险。

５现有的设备

自从上世纪９０年代初期第一台ＩＢＡＵ卸船机交付使用以来，已有２０多台可以在道路上或港口内移动的水泥卸船机投入了使用。

第一批两台可以在港口内移动的４００００吨级（图１１）卸船机由尼日利亚Ｄａｎｇｏｔｅ水泥

公司用在Ｈａｒｃｏｕｒｔ港，它们的卸货能力为６００ｔ／ｈ。这两台卸船机是轮胎式的，拥有柴油机驱动的行驶机构，所以卸完货后卸船机能开回到停放位置。以前，公司已有一台装在铁轨上的８００ｔ／ｈ级的卸船机在Ｌａｇｏｓ港投入使用。

２００３年１１月ＩＢＡＵＨａｍｂｕｒｇ公司首次有两台１００００吨级的卸船机成功地在Ｃｏｌａｃｅｍ水泥公司的萨沃纳（Ｓａｖｏｎａ）码头投入使用，用户是意大利第三大水泥生产商。这套系统（图１２）设计的最大卸货能力为４００ｔ／ｈ，可以在港口内移动，有一套液压操纵系统，回转圆周直径只有１２米。第二台同样规格的卸船机于２００４年３月运往该水泥公司的拉文纳（Ｒａｖｅｎａ）码头。

图１１：尼日利亚

Ｄａｎｇｏｔｅ水泥公司的卸船机

图１２：在Ｃｏｌａ泥公司

萨沃纳码头的卸船机

图１３：沙特阿拉伯

ｄｕｂａＩＩ港的移动式卸船机

一台可以在道路上移动的卸船机已于２００３年Ｕ月在越南的ＨｏｌｃｉｍＶｉｅｔｎａｍ水泥公司投入使用。图１３显示的是在沙特阿拉伯的Ｊｕｂａｉｌ港使用的该型号的卸船机。

６结论

ＩＢＡＵＨａｍｂｕｒｇ公司已经成功应用了创新的研发和设计，解决了市场对卸船机的需要。１００００吨级卸船机的引入使得公司能提供市场所需的５０００～４００００吨级的模块式协调性系列产品。紧凑型的结构和先进的技术使得已经比较低的机械系统能耗又进一步降低了。紧随储库和存储技术的成功，公司已经成为包含整套卸船机在内的成套水泥码头设备的世界最主要供货商之一。