港口装卸工艺chap6-煤炭和矿石

第六章煤炭和矿石装卸工艺Chapter6:CoalandOreHandlingTechnology煤炭、矿石出口装卸工艺系统二煤炭、矿石进口装卸工艺系统三煤炭、矿石装卸运输概述一煤炭、矿石计量与粉尘防治四本章主要内容知识目标了解煤炭矿石特性对装卸保管的要求，了解煤炭矿石主要运输工具的类型和特点掌握煤炭矿石出口装卸工艺环节组成、工艺布置形式和工艺特点掌握煤炭矿石进口装卸工艺环节组成、工艺布置形式和工艺特点了解煤炭矿石的计量方法，理解煤炭矿石粉尘形成的原因，掌握煤炭矿石粉尘的主要防治措施一、概述煤炭、矿石的特性1煤炭、矿石运输工具的特性2煤炭、矿石的特性散货运输过程中不加包装而散运的货物，这里主要指煤炭和矿石。煤炭、矿石的特性货物种类多煤炭：无烟煤、烟煤、褐煤烟煤：贫煤、瘦煤、焦煤等12种货物的大小、容重、流动性和粘结性，堆积角、自燃性等不一样具有冻结性、脆弱性、扬尘性β＞φφβ煤炭矿石运输工具的特性散货船舶的特性载重吨位高、单层舱、大容量、大舱口，装船时无须平舱、卸船时减少清舱工作量，甲板上建筑物少，设备少(不设起重机和桅杆)，方便装卸船机换舱移机。大型化、专业化运输车辆的特性专用车型：底开门漏斗车、侧开门漏斗车通用车型：敞车、棚车二、出口装卸工艺系统卸火车工艺1堆场工艺2装船工艺3输送机械和辅助机械4出口装卸工艺流程5卸火车工艺卸火车工艺抓斗起重机卸车翻车机卸车系统螺旋卸车机卸车系统链斗卸车机卸车系统底开门自卸车系统抓斗起重机卸车抓斗起重机卸车利用普通带抓斗的龙门起重机、轮胎（履带）式起重机，直接在车厢内抓取作业卸车后可经皮带机转运或直接堆垛效率不高≤200t/h适用于运量不大的码头翻车机卸车系统车辆翻卸系统车辆推送系统物料输送系统翻车机卸车系统车辆翻卸系统翻车机：将车夹持，旋转180o，倾倒物料，将物料一次卸出卸下的物料落入翻车机下的料斗中，翻车机坐落在专业设计的基础上，基础内接料斗，料斗下有输送机系统。•转子式、侧倾式•单翻式、串翻式翻车机卸车系统物料输送系统由料斗、给料机、输送机组成料斗位于翻车机下方，容量以1辆车为准料斗的出口有给料机，向带式输送机喂料翻车机卸车系统车辆推送系统重车线的重载车推入翻车机，卸完后的空车及时排出重车推送•机车推送：列车停在重车线，由机车从列车后面逐辆推入翻车机内摘钩后翻卸•铁牛推送：整辆推送；单车推送•定位车推送：类似重车铁牛，不同在于定位车位于铁路的一侧翻车机卸车系统车辆推送系统重车线的重载车推入翻车机，卸完后的空车及时排出空车集结•溜放集结贯通式折返式（驼峰）•空车铁牛推送集结折返式（迁车台）翻车机卸车系统翻车机卸车系统特点系统的机械化程度高，卸车效率高，效率可达800~8000t/h，卸车后车内余量小对货种及物料块度的适应性强系统机械设备多，投资费用高对车辆适应性差，对车辆损害大螺旋卸车机系统螺旋卸车机系统在侧开门敞车上利用水平双向(单向)螺旋插入物料中旋转时向车厢的两侧(或一侧)推卸物料、落入设在铁路下方的料斗。螺旋卸车机系统螺旋卸车机系统特点构造简单，投资少，效率高，对车辆适应性好对物料的粒度要求较高，不宜过大，适于松散、粒度小的物料流量不易控制、作业要求较差，粉尘污染严重效率一般在300~500t/h，适于中小型码头链斗卸车机系统链斗卸车机系统也叫联合卸车机，跨在铁路线上，以多排链斗在车厢内逐层挖取物料并提升，然后由机上的横向带式输送机向铁路的一侧或两侧堆料。链斗卸车机系统链斗卸车机系统特点适于松散、粒度较小的物料，对粒度大，含水量大具有粘性的物料，作业困难高处卸货，无需坑道皮带机，粉尘控制比较困难除走行轨道基础外，无需其它基础工程，造价低适用于运量不大的码头，效率约在300~400t/h。底开门自卸车系统底开门自卸车系统底开门自卸车是一种卸车效率很高的散货专用列车。卸车时打开底部门，将物料卸至货槽，货槽底部设漏斗和皮带机，将物料运到堆场自卸车形式•平底底开门自卸车•漏斗式底开门自卸车底开门自卸车系统底开门自卸车系统布置形式：卸车线高出地面；卸车线不高出地面卸车线长度：根据运量大小，卸车方式而定•运量小，定位卸车，车位少•运量大，行进中卸车，车位多底开门自卸车系统底开门自卸车系统特点不需其它卸车设备，卸车效率高，物料卸车彻底车辆造价高，利用率低需要铁路专线，须作矿、路、港综合论证车辆解冻措施车辆解冻措施北方地区，运输中物料含水分，运输时间长时，物料易冻结，严重时无法卸车，因此需作解冻处理。运距短：喷洒防冻剂•煤：重油•矿石：生石灰运距长•解冻库(热风、蒸汽暖管、红外线解冻库)•破碎机(锤式、切割式)堆场工艺堆场作业机械堆料机取料机堆取料机堆场工艺地面堆取料机作业系统坑道堆场系统堆场作业机械堆料机悬臂式堆料机•单悬臂(具有走行、悬臂俯仰、旋转机构和悬臂输送机及供料尾车等装置）•双悬臂(具有走行、悬臂俯仰机构和悬臂输送机及供料尾车等装置）高架带式输送机堆料装置•将带式输送机置于堆场高架之上堆场作业机械取料机悬臂式斗轮取料机•具有大车行走、悬臂俯仰、旋转、斗轮取料机构等工作机构构成门式斗轮取料机•70年代开发的新机型，跨料堆作业，由门架、活动梁、以及大车走行、斗轮横移、活动梁升降及机上胶带输送机等机构构成堆场作业机械堆取料机悬臂式斗轮式堆取料机•将悬臂堆料机与悬臂斗轮堆取料机的功能集于一身，可以自堆自取，作业灵活，方便门式斗轮堆取料机•在门式斗轮取料机上增加梭状堆料输送机和供料尾车，使其既可堆料，又有取料的功能堆场工艺地面堆取料机装卸工艺堆场工艺坑道皮带机装卸工艺堆取分开机型堆取合一机型地面堆取料机装卸工艺堆取分开机型悬臂式堆料机+悬臂式斗轮取料机门式斗轮堆料机+门式斗轮取料机单悬臂式堆料机+门式斗轮取料机带式输送机堆料+龙门抓斗起重机取料堆取合一机型悬臂式斗轮堆取料机门式斗轮堆取料机地面堆取料机装卸工艺堆取分开机型地面堆取料机工艺堆取合一机型堆料机与取料机间隔布置，作业互不干扰适用于物料品种多，作业频繁和要求进出堆场同时作业的堆场设备台数较多地面带式输送机可为单独专用的堆料或取料系统地面堆取料机装卸工艺堆取分开机型地面堆取料机工艺堆取合一机型一机多能，既堆又取，可减少堆场设备台数适用于物料货种少和不经常出现进出堆场同时作业的地方地面带式输送机为可逆式带式输送机坑道皮带机堆场工艺坑道皮带机堆场工艺存煤的堆场之下、构筑地下坑道设置带式输送机，堆场上的物料经地下坑道输送机出场堆料方式•双悬臂或单悬臂堆料机堆料•高架带式输送机以卸料小车堆垛向坑道输送机喂料方式：•V型自流式坑道•平坑道+喂料机堆场布置堆料机、取料机轨道基础布置堆场布置垛型布置垛型：长方形平顶垛，顶部平直匀整、底部距机械轨道距离不小于1.5m堆高：根据堆场荷载能力而定堆场布置料堆布置装船机械固定转盘装船机移动式装船机摆动式装船机装船工艺固定转盘式装船机装船机固定在墩柱上，机身不能移动，通过悬臂皮带机(皮带机下有一溜筒)，水平方向上旋转、伸缩，将物料均匀分配到各舱内；悬臂还可以俯仰操作，低水位降下悬臂，使投送高度降低，避免粉尘，高水位升起悬臂或转向，避免碰撞。装船工艺固定转盘式装船机特点机体固定，地面带式输送机供料点固定，便于采取防尘措施机型构造简单，设备和码头基础工程费用低作业覆盖范围小，往往增加装船机台数来弥补或进行移船作业装船工艺摆动式装船机由绕中心转动的桥架装置和在桥架上前后移动的臂架装置所构成。桥架借助前端回转台车，沿轨道运行，桥架本身绕后端墩柱的支承中心回转而摆动。•弧线摆动式装船机•直线摆动式装船机装船工艺摆动式装船机特点采用单机头，充分发挥皮带机效率高的特点机体结构庞大，但码头水工结构简单，施工快，工程造价低装船工艺移动式装船机特点需要有与装船机一起移动的卸料机和供料皮带机具有较好的作业性能和对船舶的适应性，是采用最多的机型带式输送机通过尾车供料，不易密闭，防尘比较困难，机型复杂，基础工程费用高装船工艺装船能力与船型关系参考关系船型(DWT)15000以下3500050000100000100000以上装船能力(t/h)20002000~50004000~60006000~80008000~100000装船系统的配置装船机台数：单机、双机、多机装船机作业范围：对设计船型应覆盖全部舱口，兼顾船型也应基本适应输送作业和辅助作业输送作业输送能力：与其他装卸机械相适应带宽：由输送能力带速和块体大小综合确定带速：轻物选高值、重物选低值带宽(mm)50065080010001200140016001800200022002400最大带速(m/s)2.52.53.54.05.05.66.56.56.56.56.5最大块度(mm)100150200300350350350350350350350输送作业和辅助作业输送作业倾角：皮带机长度方向倾斜部分直线与水平面所成的夹角。由物料的特性所决定的，对大多数煤炭和矿石，其倾角在10°~15°之间槽角：皮带机长度方向横截面一组托辊的两侧斜辊轴线分别与平辊轴线的延长线之间所形成的夹角，根据带宽与运送能力大小决定。在同样带宽情况下，槽角越大，运送能力越大。目前有选择30°35°40°45°几种。而现在大多数皮带机选择35°和40°槽角。输送作业和辅助作业辅助作业舱口小的船舶，物料仅在舱口范围内垂直投送，不能把船装满，需平舱作业平舱作业：把垂直投送的物料，转为水平方向投向舱口四周的甲板下，所需投送物料的距离与船宽有关平舱机械：•溜筒平舱机(安装在装船机头部)•带式平舱机(直带、曲带)－利用起重机吊放在舱口或放在货堆上出口装卸工艺系统出口装卸工艺系统卸车：卸车机、翻车机、自卸车中间运输：皮带机堆场作业：堆料机+取料机堆料机+坑道皮带机堆取两用机装船：装船机卸车中间运输堆场中间运输装船三、进口装卸工艺系统卸船工艺1堆场工艺2装车工艺3清舱工艺4进口装卸工艺流程5装卸工艺人机配备6卸船工艺卸船作业机械周期性卸船机连续性卸船机自卸船船舶起货机配抓斗门座起重机配抓斗带斗门机桥式抓斗卸船机周期性卸船机船舶起货机配抓斗为了装卸安全，抓斗起升高度不能太高起重量小，卸货效率低，3~5t船吊卸货效率在140t/h~200t/h清舱量大不需要在码头上配卸船机械，节约码头建设费用，降低装卸成本周期性卸船机门座起重机配抓斗在门座起重机上设置散货专用抓斗进行卸船作用，同时通过预铺网络减少清舱工作量受货漏斗接运皮带机周期性卸船机带斗门机周期性卸船机带斗门机与一般门机的区别：门机的门座上设置有靠近舱口的受货漏斗和接运皮带机，以缩小抓斗的运行距离；升降速度和变幅速度比一般门机高适用于船型不超过5万吨的中级散货进口码头，卸船效率一般在800t/h以下受货漏斗接运皮带机周期性卸船机桥式抓斗卸船机周期性卸船机桥式抓斗卸船机具有较高的起升和小车运行速度，机上受料漏斗靠近船舱，小车作业行程短，抓斗起重量大，可达到较高的卸船效率卸船效率一般在700~3000t/h，一般适用于船型5万吨级以上的散货专用船周期性卸船机桥式抓斗卸船机但与带斗门机相比，有以下缺点大车需经常行走，尤其在清仓作业时，行走次数较为频繁不能协同装卸同一重点舱进行后方作业和辅助作业较为困难，例如吊运清舱机等周期性卸船机周期性卸船机设备项目门机带斗门机桥式抓斗卸船机钢丝绳小车载重小车单机生产率(t/h)180~320≤800500~2000750~3000适应船型(t)3000050000以下30000~20000040000~300000通过能力(×104t/年)80~180600以下500~1200卸船工艺卸船作业机械周期性卸船机连续性卸船机自卸船L形链斗式卸船机悬链链斗式卸船机斗轮式卸船机螺旋式卸船机连续性卸船机L型链斗式卸船机物料由链斗提升机提升，卸到回转转盘附近的料槽内，由臂架皮带机送进大车的中心料