Крупномасштабная система стальных силосов для хранения сыпучих материалов на обогатительной фабрике
Проект строительства стального силоса для завода по прокаливанию
Силос для хранения прокаленного материала
Обзор основной информации
- Хранящийся материал: прокаленный нефтяной кокс, нефтяной кокс, углесодержащее сырье, углеродные добавки, промышленный углеродный порошок
- Количество силосов: 12 комплектов
- Тип силоса: Спиральный силос для хранения сыпучих материалов
- Размер силоса: Φ12 м × H31,5 м (12 комплектов)
- Диаметр силоса: 12 м
- Высота силоса: 31,5 м
- Максимальная вместимость одного силоса: Приблизительно 3 500–3 700 м³
- Общий объем хранилища: 39 168 м³
Настройка приложения и системы
Стальной силос для установки прокалки
Система силосов обогатительной фабрики
- Система приемки сырья: В состав установки входят яма для опрокидывания самосвалов, бункер, вибрационный питатель и герметичная станция разгрузки. Установка предназначена для непрерывной работы на кальцинационной установке.
- Система транспортировки и подъема: В состав системы входят ленточные конвейеры, ковшовые элеваторы, шнековые конвейеры и перегрузочные башни. Система предназначена для надежной транспортировки абразивных углеродных материалов.
- Система хранения и регулирования потока в стальных силосах: Силосы с массовым потоком, оснащенные системой предотвращения образования сводов, предназначенные для непрерывного производства с регулируемой разгрузкой.
- Система пылеудаления и защиты окружающей среды: В состав оборудования входят мешочные фильтры с импульсной промывкой, пылесборники, устанавливаемые на верхушке силоса, и герметичные узлы перегрузки, предназначенные для работы в системе регулирования отрицательного давления с целью минимизации выбросов углеродной пыли.
- Система подачи и распределения технологических материалов: Предназначено для обеспечения стабильной подачи сырья в печи для прокалки.
Отрасли и целевые клиенты
- Отрасли применения: Переработка углеродного сырья, установки прокалки, металлургическая промышленность, производство промышленного углерода, производство огнеупорных материалов и анодных материалов
- Целевые клиенты: Заводы по прокаливанию, заводы по переработке нефтяного кокса, производители углеродных материалов, поставщики сырья для алюминиевых заводов, компании, занимающиеся торговлей промышленным углеродом, терминалы по перевалке металлургического сырья
Характеристики хранения прокаленного нефтяного кокса
| Материал | Типичная насыпная плотность | Сыпучесть | Характеристики хранения |
|---|---|---|---|
| Прокаленный нефтяной кокс | 0,75–1,05 т/м³ | Хорошо | Имеет консистенцию твердого вещества, сопровождающуюся образованием пыли, и поэтому требует использования закрытых стальных силосов с системами разгрузки, обеспечивающими пылеулавливание. |
| Нефтяной кокс | 0,85–1,15 т/м³ | Хорошо | Имеет более высокое содержание влаги, чем прокаленный нефтяной кокс, и, учитывая повышенную изменчивость, также требует определенной подготовки для обеспечения стабильной подачи из силоса. |
| Углеродистое сырье | 0,80–1,20 т/м³ | Средний | Различный состав сырья требует комбинированного и разнообразного хранения. |
| Углеродные добавки | 0,70–1,00 т/м³ | Средний | Требуется точная система разгрузки, так как эти материалы склонны к сегрегации. |
| Промышленный углеродный порошок | 0,60–0,95 т/м³ | Ярмарка | Требуется постоянный контроль расхода при разгрузке и принятие мер по предотвращению образования мостов в силосах для снижения пылеобразования и обеспечения непрерывной подачи материала в производственную систему. |
Расчет потребности в буферных емкостях в системах непрерывного прокаливания
Современные системы силосов интегрированных установок прокалки представляют собой связующее звено между термическая обработка и дальнейшая обработка материалов. Стабильность работы силосных систем завода напрямую влияет на стабильность производственного процесса. При непрерывном прокаливании от 500 до 2 000 тонн в сутки, это может привести к снижению эффективности работы печи на 3–6% из-за нарушения тепловой инерции, вызванного перебоем в непрерывной подаче сырья продолжительностью всего 5–10 минут.
Система силосов для непрерывного производства
При планировании крупномасштабных инфраструктурных проектов силос для хранения агрегатов часто применяется в случаях, когда необходимо обеспечить баланс между требованиями к буферированию смешанного сырья и коррозионной стойкости в условиях непрерывных термоциклов.
В полностью интегрированных системах насыпного хранения промышленных материалов надежность силосов приобретает решающее значение для обеспечения бесперебойной работы предприятия. Доказано, что правильно спроектированные системы хранения позволяют сократить количество внеплановых простоев на 20–25%.
Проектирование систем непрерывной подачи для производственных линий по прокаливанию с высокой нагрузкой
Эксплуатационные характеристики стальных силосов с большим соотношением сторон в условиях интенсивной эксплуатации
Как правило, высокое соотношение сторон Конструкции с соотношением высоты к диаметру > 2,5:1 применяются для крупногабаритных стальных силосов на обогатительных фабриках в связи с ограниченной площадью застройки. Высота силосов, как правило, составляет от 25 м и 45 м и диаметром от 8 м и 20 м в зависимости от производственных потребностей завода.
В технологических процессах изготовления EPC стандартизированные Технология изготовления силосов с болтовыми соединениями Эти методы широко применяются для обеспечения эффективности модульного монтажа и постоянного контроля качества конструкций высотных силосных систем.
С увеличением высоты силоса ухудшается распределение давления на его стены, и поперечные давления могут превышать аналогичные показатели для малоэтажных зданий на 15–30%. Это представляет собой серьезную проблему с точки зрения контроля деформаций конструкции, особенно при воздействии ветра и в сейсмоопасных районах, где боковые ускорения могут достигать 0,1–0,3 g.
Ниже приведены некоторые из инженерных вопросов:
- Зонирование по толщине оболочки: Для нижней части силоса можно использовать листы толщиной 12–20 мм.
- Конструкция упрочняющего кольца: могут располагаться на расстоянии 4–6 м друг от друга.
- Распределение нагрузки на фундамент: Ожидается, что это значение будет находиться в диапазоне 150–400 кПа в зависимости от проектной вместимости силоса.
Распределение потока между несколькими силосами и координация самотечного разгрузки
В современных системах распределения потоков с несколькими бункерами для стабилизации колебаний производительности на установках прокалки обычно достаточно от 2 до 8 параллельных бункеров. Для обеспечения непрерывной подачи в печь с производительностью от 50 до 300 т/ч необходимо надлежащим образом сбалансировать потоки.
При применении в отраслях, связанных с переработкой углерода, а угольная, химическая, коксовая, сталелитейная, силос обычно используется для стабилизации консистенции сырья и уменьшения эффектов сегрегации в мелких углеродистых сыпучих материалах. При грамотной конструкции системы разгрузки поток является равномерным, и проблем с образованием каналов течения или сегрегацией не возникает. Однако дисбалансы потока в системе могут приводить к колебаниям показателя 25% на 25% или более, что негативно сказывается на плотности сырья, поступающего в печь, и приводит к нестабильному горению в печи.
- Стратегия выравнивания потока: Уравновешивает отклонение в разгрузке в пределах +/- 8% между многими силосами.
- Управление синхронизацией выходов: Обеспечивает разницу во времени разряда в пределах 3–5 секунд или меньше.
- Проект по стабилизации массового расхода: Способствует полному перемещению поперечного сечения в отличие от воронкообразного потока.
| Технические параметры | Типичный диапазон | Влияние на функциональность |
|---|---|---|
| Высота силоса | 25–45 м | Эффективность хранения и структурная нагрузка |
| Диаметр | 8–20 м | Равномерность потока и стабильность расхода |
| Повышение давления на стенке | 15–30% | Требования к усилению конструкции |
| Скорость разряда | 50–300 т/ч | Непрерывность подачи материала в печь |
| Отклонение потока | ≤8% (оптимизированный) | Стабильность процесса |
При правильном проектировании системы сброса поток распределяется равномерно, и не возникает проблем, связанных с образованием каналов или сегрегацией.
Долгосрочная усталость конструкций и стратегия технического обслуживания стальных силосов
В системах материалов, предназначенных для эксплуатации в тяжелых условиях, внедрение силос из высокопрочной стали значительно повышает стойкость к циклической усталости и локальной концентрации напряжений в местах перехода бункера. В течение расчетного срока службы, составляющего 20 лет, долгосрочное воздействие циклических нагрузок может привести к распространению микротрещин в сварных соединениях, особенно в местах переходов бункера, поскольку коэффициент концентрации напряжений может находиться в диапазоне от 2,0 до 2,5.
Используются следующие методы технического обслуживания:
- Контроль сварных швов: Каждые 12–18 месяцев с помощью ультразвукового исследования.
- Мониторинг состояния конструкций: Устройства для измерения деформации в 6–10 точках, подверженных основному напряжению.
- Припуск на коррозию: Минимальное значение в расчетах — 1,5–2,0 мм.
Проектирование с учетом стабильности разгрузки для систем силосов высотой более 30 м
Когда высота силосов превышает 30 м, на надежность системы разгрузки силоса влияют колебания внутреннего давления и уплотнение материала в силосе. Необходимо обеспечить стабильность разгрузки из бункера при насыпной плотности в диапазоне от 0,9 до 1,3 т/м³.
В стабильной системе самотечного разгрузочного устройства скорость потока составляет 0,5–2,5 м/с. Увеличение поперечного сечения выпускного отверстия приводит к соответствующему увеличению скорости потока. Если система сброса спроектирована ненадлежащим образом, это может увеличить вероятность образования арок в проектируемых системах до 35%. В основном это касается когезивных прокаленных материалов.
В конфигурациях хранения на основе спиральных накопителей, Области применения спиральных силосных систем часто применяются для повышения равномерности потока и уменьшения образования зон застоя в условиях непрерывной подачи больших объемов.
Основные конструктивные характеристики:
- Использование бункеров с очень крутым уклоном: ≥ 60°, чтобы исключить зоны застоя.
- Использование системы разгрузки с вибрационной поддержкой: Было показано, что при воздействии вибрации трение о стенки можно снизить с 20 до 40%.
- Использование клапанов выравнивания давления: для предотвращения образования вакуума во время разряда.
Безопасность строительства и контроль состояния конструкций при возведении стальных силосов большой вместимости
Безопасность строительства при реализации проектов по возведению стальных силосов большой вместимости соответствует безопасности строительства при осуществлении контроля за ветровые раскосы, качество сварки, и мониторинг состояния конструкций в режиме реального времени. При возведении сооружения высотой 30–40 м требуется ветровая раскоска временных опор для предотвращения образования постоянных деформаций раскосового силоса; ветровые нагрузки будут находиться в диапазоне 0,6–1,0 кН/м².
Хранение гранул нефтяного кокса
Высокие стандарты безопасности при строительстве высоких силосов предписывают, чтобы системы защиты от падения выдерживали ударную нагрузку не менее 15 кН, а прогиб строительных лесов вокруг строительной площадки не превышал 2 см.
Контроль деформаций конструкций при строительстве на большой высоте
Контроль деформации конструкции в ходе строительства имеет решающее значение для поддержания правильного выравнивания. В случае высоких силосных сооружений в верхних частях силоса ожидается вертикальное смещение на 30–50 мм, при этом в нижних частях останется чистое смещение в пределах 5–10 мм. Системы управления безопасностью строительства требуют мониторинга вертикальности в режиме реального времени. Лазерные системы выравнивания позволяют обеспечить это с точностью ±1 мм для высот до 10 м.
- Контроль вертикальной выравниваемости: Отклонение не должно превышать 1/1000 от общей высоты.
- Оптимизация временных опор: Снижает колебания, вызванные ветром, на 40%.
- Управление порядком сварки сегментов: Снижает накопление остаточных напряжений.
- Мониторинг состояния конструкций в режиме реального времени: Отслеживает изменения положения во время подъема.
- Проверка допустимой нагрузки: Проверяет, что временные конструкции способны выдержать нагрузку, в 1,5 раза превышающую расчетную проектную нагрузку.
- Контроль порядка монтажа: Обеспечивает предотвращение возникновения дифференциальных напряжений в конструкции в ходе строительства.
Системы управления безопасностью на строительных объектах требуют мониторинга вертикальности в режиме реального времени.
Стратегия проектирования с учетом надежности для систем хранения данных, предназначенных для непрерывного производства
При использовании систем непрерывного хранения сырья на предприятиях по производству кальцинированной продукции сочетание инженерия надежности Для обеспечения долгосрочной эксплуатации систем необходимо учитывать как конструктивные и механические системы, так и технологические системы. После того как системы спроектированы с использованием необходимых компонентов, они могут обеспечить эксплуатационная доступность выше 98% и значительно сократить простои в производстве.
В комплексных промышленных комплексах а система силосов из нержавеющей стали часто применяется в случаях, когда в агрессивных технологических средах требуются коррозионная стойкость, термическая стабильность и надежность при длительном эксплуатационном цикле. Конструкция интегрированной системы транспортировки материала позволяет сократить объем перемещаемого материала на 10–18% по сравнению с автономными системами силосов.
Являясь специализированным инжиниринговым подрядчиком, работающим по схеме «EPC», мы разрабатываем комплексные решения для складской инфраструктуры установок прокалки, включая проектирование силосов большой вместимости, проектирование несущих конструкций и интеграцию автоматизированных систем транспортировки материалов для обеспечения непрерывного производства.
