1 我國(guó)大豆鋼板倉(cāng)的應(yīng)用發(fā)展概況：我國(guó)鋼板倉(cāng)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展起步較晚,大致經(jīng)歷了4個(gè)時(shí)期:1979～1981年為應(yīng)用嘗試期,主要作為糧食中轉(zhuǎn)和暫存的小型鋼板倉(cāng)使用;1982～1984年為應(yīng)用技術(shù)引進(jìn)期,引進(jìn)美國(guó)鍍鋅波紋板裝配式鋼板倉(cāng)(簡(jiǎn)稱裝配倉(cāng)),屬于農(nóng)用鋼板倉(cāng)。之后輕工部門又引進(jìn)了加拿大的商用糧食鋼板倉(cāng),主要作為原料倉(cāng)或港口碼頭的中轉(zhuǎn)倉(cāng);1983年開(kāi)始至90年代初為應(yīng)用技術(shù)消化、吸收、提升期,1983年我國(guó)引進(jìn)了利浦技術(shù)和SM型專用卷倉(cāng)設(shè)備,開(kāi)始生產(chǎn)制作利浦式鋼板倉(cāng)(簡(jiǎn)稱螺旋鋼板倉(cāng))。后又引進(jìn)了國(guó)外裝配式鋼板倉(cāng)的全套技術(shù)和生產(chǎn)線,在消化和吸收國(guó)外建造技術(shù)的基礎(chǔ)上,對(duì)鋼板倉(cāng)建造技術(shù)進(jìn)行了創(chuàng)新和發(fā)展;1995年后為發(fā)展期,我國(guó)鋼板倉(cāng)的建造和應(yīng)用取得了較大發(fā)展,開(kāi)始大批量生產(chǎn)、制作、安裝鋼板倉(cāng),使鋼板倉(cāng)在強(qiáng)度、性能、安全方面的可靠性有了一定的保證,并將其作為一種產(chǎn)品大量出口。我國(guó)大豆鋼板倉(cāng)的建造和使用僅經(jīng)歷了20多年時(shí)間,目前在大豆加工業(yè)被廣泛應(yīng)用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)母鱾€(gè)環(huán)節(jié),成為“四散”儲(chǔ)糧的現(xiàn)代化標(biāo)志之一。目前建造及引進(jìn)的大豆鋼板倉(cāng)大部分作為中轉(zhuǎn)倉(cāng)、暫存?zhèn)}、原料倉(cāng)、成品倉(cāng)、儲(chǔ)備倉(cāng)等使用[1] 。

2、 鋼板倉(cāng)的類型2.1 螺旋鋼板筒倉(cāng)   1968年德國(guó)人利浦發(fā)明了用SM型專用設(shè)備建 造螺旋鋼板倉(cāng)(簡(jiǎn)稱利浦倉(cāng),也叫螺旋鋼板倉(cāng))。1969年在德國(guó)建成第一個(gè)螺旋鋼板倉(cāng)。我國(guó)于1985年4月建成了國(guó)內(nèi)第一個(gè)螺旋鋼板倉(cāng) [2] 。目前, 螺旋鋼板倉(cāng)直徑可以在3～25m之間選擇,高徑比最大可達(dá)5.75,直筒高度最大可達(dá)31.5m,倉(cāng)容最大可達(dá)6000t。施工時(shí)將495mm寬的卷板由開(kāi)卷機(jī)送入成型機(jī)軋制成所需的幾何形狀,再通過(guò)彎 折機(jī)折彎、咬口(5層),圍繞著鋼板倉(cāng)外側(cè)形成30～40mm寬的連續(xù)環(huán)繞的螺旋凸條,在結(jié)構(gòu)上起到加 強(qiáng)筒倉(cāng)強(qiáng)度的作用。 其優(yōu)點(diǎn)為自重輕、強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、工期短、費(fèi)用低、氣密性好、用途廣泛、適應(yīng)性強(qiáng)、用料廣泛。缺點(diǎn)為受鋼板倉(cāng)倉(cāng)容限制(目前直徑不超過(guò)25m,鋼板倉(cāng)倉(cāng)容不超過(guò)6000t),不可拆卸。

    2.2 螺栓裝配式鍍鋅波紋板鋼板倉(cāng)1982年3月黑龍江省洪河農(nóng)場(chǎng)引進(jìn)美國(guó)理德公司螺栓裝配式鍍鋅波紋板鋼板倉(cāng),國(guó)內(nèi)的慶安、迎春、齊齊哈爾等鋼板倉(cāng)公司迅速消化吸收并開(kāi)發(fā)出我國(guó)第一批螺栓裝配式波紋鋼板倉(cāng)。裝配式鋼板倉(cāng)的墻體主要由壓型鋼板和Z型鋼立筋組成,小倉(cāng)、矮倉(cāng)可以不設(shè)立筋或只設(shè)單筋(每塊墻板對(duì)應(yīng)1根立筋),大倉(cāng)、高倉(cāng)必須設(shè)置雙筋且立筋壁厚要逐次加厚。壓型鋼板以卷板為原料采用輥壓法在工廠預(yù)制完成,逐道輥壓一次成型,波紋形成后再 經(jīng)過(guò)沖孔、彎弧和鍍鋅等工序完成預(yù)制墻板,包裝后運(yùn)往倉(cāng)庫(kù)或現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝 [3] 。進(jìn)入21世紀(jì),引進(jìn)了美國(guó)裝配式鋼板筒倉(cāng)全套技術(shù)及專用設(shè)備生產(chǎn)線,按照國(guó)外先進(jìn)技術(shù)、設(shè)計(jì)軟件、制作標(biāo)準(zhǔn),在消化和吸收的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了創(chuàng)新和發(fā)展,開(kāi)始大批量生產(chǎn)、制作和安裝。鋼板倉(cāng)的直徑最大 可達(dá)32m,倉(cāng)容(大豆)最大可達(dá)15000t，說(shuō)明我國(guó)鋼板鋼板倉(cāng)生產(chǎn)、制作、安裝已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際水平。其優(yōu)點(diǎn)為自重輕、對(duì)基礎(chǔ)要求低;

標(biāo)準(zhǔn)化程度高,可以在工廠預(yù)制生產(chǎn);裝配簡(jiǎn)單,機(jī)動(dòng)性強(qiáng),可拆卸;壽命較長(zhǎng);倉(cāng)容適用范圍大,造價(jià)較低。缺點(diǎn)是密封性略遜于螺旋鋼板倉(cāng),維護(hù)成本較高。

2.3 焊接倉(cāng)：焊接鋼板倉(cāng)是采用鋼板對(duì)接焊制而成的鋼板倉(cāng),制作時(shí)要求上下、左右焊縫必須錯(cuò)開(kāi)。優(yōu)點(diǎn)是氣密性好、倉(cāng)壁鋼板厚、強(qiáng)度高、儲(chǔ)糧高度較高、使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是費(fèi)工費(fèi)料、施工難度大、施工周期長(zhǎng)。

1. 鋼板倉(cāng)的結(jié)構(gòu)組成和儲(chǔ)糧特性

3.1 結(jié)構(gòu)組成：鋼板倉(cāng)是由倉(cāng)上建筑、倉(cāng)頂、倉(cāng)壁、倉(cāng)底、倉(cāng)下支撐結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)6個(gè)部分組成的 [4] ,如圖1所示。 圖1 鋼板倉(cāng)結(jié)構(gòu)組成示意圖 

3.2 儲(chǔ)糧特性 ：安全儲(chǔ)糧，多數(shù)人認(rèn)為鋼板倉(cāng)儲(chǔ)糧存在倉(cāng)壁太薄、溫差大、結(jié)露等現(xiàn)象,會(huì)損壞大豆。但實(shí)踐證明只要注意控制進(jìn)糧水分(一般不超過(guò)12-15%),增加其他有效措施,可以彌補(bǔ)薄壁鋼板倉(cāng)的上 述缺陷。 鋼板倉(cāng)雖然倉(cāng)壁薄,受外界影響溫差很大,容易結(jié)露,但大豆是很好的絕熱體,只有靠近倉(cāng)壁40cm以內(nèi)的糧溫變化明顯;鋼板倉(cāng)吸熱快,散熱也 快。倉(cāng)內(nèi)由于配備測(cè)溫裝置,在控制室就可以進(jìn)行極為方便的檢測(cè),一旦糧溫有變化,可根據(jù)變化情況 進(jìn)行處理。因此,在倉(cāng)頂設(shè)排氣管道和安裝軸流風(fēng)機(jī)是非常必要的;并應(yīng)在倉(cāng)底設(shè)機(jī)械通風(fēng)裝置,鋪設(shè)通風(fēng)管道;用離心風(fēng)機(jī)通風(fēng)是安全儲(chǔ)糧的有效措施;此外,還可用移動(dòng)式冷卻通風(fēng)裝置使大豆處于低溫 (5～15℃)下保管。除通風(fēng)外,清掃、篩選、分級(jí)、除塵以及管理上成熟和完善的辦法,例如倒倉(cāng)、啟動(dòng)倉(cāng)內(nèi)翻糧系統(tǒng)等,使大豆鋼板倉(cāng)的安全儲(chǔ)糧有了可靠保障  。

 3.3 使用壽命 人們一般只考慮糧倉(cāng)的物理壽 命,而忽略了其技術(shù)壽命。自從引進(jìn)新技術(shù)后,人們認(rèn)識(shí)到糧倉(cāng)使用周期應(yīng)縮短,倉(cāng)庫(kù)的壽命根據(jù)用途、地點(diǎn)和需要不同一般考慮20～50年,糧食鋼板倉(cāng)工作壽命則不小于25年 [4] 。 螺栓裝配式鋼板倉(cāng)具有拆遷方便的優(yōu)越性,適應(yīng)糧倉(cāng)變遷的要求。通過(guò)長(zhǎng)期實(shí)踐證明,采用標(biāo)準(zhǔn)材料并對(duì)鋼板表面進(jìn)行雙面鍍鋅熱處理或其他涂層處理,可滿足糧倉(cāng)使用年限的要求。此外,將鍍鋅鋼板壓成波紋形狀,可大大增強(qiáng)其強(qiáng)度,牢固耐用。 影響鋼板倉(cāng)使用壽命的因素很多,而使用、維護(hù)的好壞是關(guān)鍵因素。我國(guó)1982年建造的第一批裝配式波紋鋼板倉(cāng),從目前的狀況分析,其使用壽命不止25年。 

    隨著鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展,鋼材的產(chǎn)量、質(zhì)量和品種等問(wèn)題均能滿足建倉(cāng)的要求。當(dāng)前鋼板倉(cāng)采用的原材料有黑鋼板、鍍鋅鋼板、鋁板、鋁-鎳復(fù)合鋼板、涂塑鋼板、玻璃涂層板、搪瓷鋼板、不銹鋼板等。常見(jiàn)的主要是鍍鋅鋼板。 

完善的配套設(shè)備及技術(shù)，鋼板倉(cāng)除筒倉(cāng)本體外還應(yīng)有相應(yīng)完善的配套設(shè)備及技術(shù)。例如機(jī)械設(shè)備、電器設(shè)備、自控系統(tǒng)、檢測(cè)裝置、監(jiān)控裝置和技術(shù)服務(wù)等。 機(jī)械設(shè)備包括:輸送裝卸機(jī)械,稱重機(jī)械,清理機(jī)械,通風(fēng)機(jī)械,保管器械。 在控制室里將各種控制信號(hào)集中在控制面板或電腦上,可直觀地顯示出設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài),操作簡(jiǎn)單,快速安全,工作可靠,操作人員只需在控制室內(nèi)操作,就可以管理整個(gè)鋼板倉(cāng),提高了效率。 檢測(cè)裝置應(yīng)配置齊全,常用的檢測(cè)裝置包括原糧品質(zhì)快速化驗(yàn)裝置、測(cè)溫裝置、料位裝置等。監(jiān)控裝置主要是設(shè)備安全運(yùn)行裝置等。另外,應(yīng)在管理上做好技術(shù)服務(wù)工作,高質(zhì)量的服務(wù)讓用戶對(duì)大豆鋼板倉(cāng)的使用無(wú)后顧之憂。

 鋼板筒倉(cāng)工藝布置及配套工藝設(shè)備 

4.1 工藝布置   

鋼板筒倉(cāng)的平面及豎向布置應(yīng)根據(jù)工藝、地形、工程地質(zhì)及施工條件等經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。

主要要求:筒倉(cāng)的尺寸、平面組合形式應(yīng)滿足使用、生產(chǎn)工藝和設(shè)備合理布置的要求;

門窗的大小和位置應(yīng)滿足出入方便、維修方便、疏散安全、通風(fēng)與采光的要求;選型應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件布置合理,施工方便,并有利于鋼板倉(cāng)平面組合。鋼板倉(cāng)倉(cāng)群宜選用單排或多排行列式平面布置。 鋼板倉(cāng)平面組合形式有行列式和錯(cuò)列式兩種。在特殊情況下,為了增加現(xiàn)有群倉(cāng)的容量,允許采用錯(cuò)列式。無(wú)論哪種倉(cāng)型,在施工時(shí)都需要施工機(jī)具及操作必須的工作面,因此單倉(cāng)之間應(yīng)留有間距;另外鋼板倉(cāng)群倉(cāng)的單倉(cāng)之間要滿足使用過(guò)程中維修通道要求,凈距不應(yīng)小于500mm。 當(dāng)鋼板倉(cāng)采用獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí),間距應(yīng)滿足基礎(chǔ)寬度的要求。落地式平地鋼板倉(cāng)一般由中部地道出糧,需要用大型機(jī)械清倉(cāng)設(shè)備入倉(cāng)作業(yè)。清倉(cāng)設(shè)備入倉(cāng)時(shí)需要足夠的間隙或轉(zhuǎn)彎半徑。不同的設(shè)備入倉(cāng)所需的空間距離不同,倉(cāng)間凈距應(yīng)滿足所采用的清倉(cāng)設(shè)備操作要求。 對(duì)有防雷要求的地區(qū),鋼板倉(cāng)應(yīng)考慮防雷措施。 

4.2 筒倉(cāng)容積計(jì)算   

Φ為鋼板倉(cāng)直徑;H為鋼板倉(cāng)直筒高度;d為倉(cāng)底錐斗直徑;h1為倉(cāng)上檐空出高度;h2為筒倉(cāng) 直段高度;h3為筒倉(cāng)下錐段高度;α為倉(cāng)頂傾角;β為糧食堆積角;γ為倉(cāng)底回填坡傾角。 鋼板倉(cāng)有效倉(cāng)容計(jì)算公式如下:  V=V1+V2+V3 式中:V———鋼板倉(cāng)有效倉(cāng)容; V1———鋼板倉(cāng)上錐體積;V2———筒倉(cāng)直段體積;V3———筒倉(cāng)下錐體積。   可以得出: V1=1/3 π?(Φ/2)2?(Φ/2)?tgβV2=π?(Φ/2)2 ?h2 V3=1/3 π?(Φ/2)2 ?(Φ/2)?tgγ其中,h1根據(jù)需要設(shè)置不同高度,一般考慮上檐留出300mm;倉(cāng)頂傾角根據(jù)不同倉(cāng)型有所不同,螺旋倉(cāng)、裝配倉(cāng)直徑不同,相應(yīng)的倉(cāng)頂傾角也不同。 V3根據(jù)不同倉(cāng)型選擇(有可能是平底倉(cāng),或是全錐 斗倉(cāng))。

4.3 工藝設(shè)備  

     在鋼板倉(cāng)建設(shè)中,工藝設(shè)備的選擇與配置對(duì)發(fā)揮鋼板倉(cāng)功能,提高運(yùn)營(yíng)效率和收益,節(jié)本降耗,保護(hù)環(huán)境等方面均起著舉足輕重的作用。鋼板倉(cāng)工藝設(shè)備一般包括原料的接收、清理、計(jì)量、進(jìn)出倉(cāng)、倒倉(cāng)、通風(fēng)、測(cè)溫、料位、自動(dòng)控制等,有時(shí)還附帶熏蒸工藝、除塵工藝等。

4.3.1 清理設(shè)備 

大豆鋼板倉(cāng)工藝配置的清理 設(shè)備多采用以下幾種形式。 格柵:火車、汽車散糧卸糧地坑處、碼頭散糧接收料斗處均設(shè)置格柵,主要清理原糧中的麻繩、大雜、土塊等。格柵尺寸可根據(jù)卸糧地坑或接收料斗的尺寸配置。磁選設(shè)備:設(shè)在輸送設(shè)備頭部或進(jìn)糧 作業(yè)線上,主要清理大豆中的磁性雜質(zhì)(例如鐵雜等)。清理篩:可采用的清理篩有初清篩、圓筒初清篩、網(wǎng)帶初清篩、自衡振動(dòng)篩等。主要清理大豆中的大、中、小雜和輕雜。清理設(shè)備的生產(chǎn)能力一般為30～1000t/h。 

4.3.2 提升設(shè)備 

提升設(shè)備配置數(shù)量的多少及配 置幾條作業(yè)線應(yīng)根據(jù)工藝要求來(lái)確定,工藝設(shè)計(jì)中應(yīng)盡可能考慮一機(jī)多用、提升次數(shù)少的作業(yè)流程。提升設(shè)備的生產(chǎn)能力一般為30～2000t/h。4.3.3 稱量設(shè)備和秤上、秤下糧斗 工作塔內(nèi)目前 采用的計(jì)量形式為自動(dòng)秤,一般計(jì)量設(shè)備配置在大 豆接收與發(fā)放作業(yè)線上,大豆進(jìn)、出倉(cāng)均需經(jīng)自動(dòng)秤稱量。自動(dòng)秤在進(jìn)糧稱量時(shí),當(dāng)稱量達(dá)到額定數(shù)值時(shí),進(jìn)料口關(guān)閉,停止進(jìn)料而開(kāi)始卸糧。可見(jiàn)秤的進(jìn)糧和卸糧都是非連續(xù)的,有一定的時(shí)間間隔。因此,自動(dòng)秤與其他連續(xù)輸送設(shè)備(例如皮帶機(jī)和提升機(jī))相銜接時(shí),必須增加秤上斗與秤下斗,以便于作業(yè)線緩沖備載。為保證稱量精確,秤上部應(yīng)安裝除塵裝置。秤上、秤下斗在流程中具有穩(wěn)定流量、保證連續(xù)性生產(chǎn)以及緩解故障處理時(shí)間的作用。一般在稱重設(shè)備之前,設(shè)置一個(gè)能夠容納2～3倍稱量量程的秤上斗,除了穩(wěn)定流量保證連續(xù)性生產(chǎn)外,還可以在自動(dòng)秤發(fā)生故障時(shí),暫存一些大豆,從而起到緩沖作用。在稱重設(shè)備之后,也應(yīng)設(shè)置一個(gè)能夠容納1.5倍稱量量程的秤下斗,使其起到緩沖與均流作用,以保證后續(xù)設(shè)備的正常運(yùn)行。常用的計(jì)量設(shè)備有30、50、100、200、300、400、500、600、700、1000t/h等量程。4.3.4 水平輸送設(shè)備 水平輸送設(shè)備大多采用氣 墊帶式輸送機(jī)或埋刮板輸送機(jī)。氣墊帶式輸送機(jī)多用于鋼板倉(cāng)大豆出倉(cāng)輸送或較長(zhǎng)距離的水平輸送(為多進(jìn)料口、少出料口的設(shè)備)。埋刮板輸送機(jī)多用于鋼板倉(cāng)倉(cāng)頂大豆進(jìn)倉(cāng)輸送(為少進(jìn)料口,多出料口的設(shè)備),或者布置在汽車、火車發(fā)放作業(yè)線的備載倉(cāng)上方。 兩種設(shè)備由于機(jī)殼密閉,可以減少粉塵飛揚(yáng)。一般鋼板倉(cāng)倉(cāng)頂?shù)穆窆伟遢斔蜋C(jī)多為棧橋支撐布置,1臺(tái)埋刮板輸送機(jī)可以滿足數(shù)個(gè)鋼板倉(cāng)的進(jìn)糧作業(yè)。由于埋刮板輸送機(jī)體積較小,占用空間位置小,可使筒倉(cāng)頂層的通道寬暢,設(shè)備布置美觀整齊。鋼板倉(cāng)底的氣墊帶式輸送機(jī)一般為每排鋼板倉(cāng)下設(shè)1臺(tái),可以接收數(shù)個(gè)鋼板倉(cāng)的大豆。水平輸送設(shè) 備的生產(chǎn)能力一般為30～2000t/h。 4.3.5 港口大豆接收、發(fā)放設(shè)備 散糧專用碼頭的 主要卸船設(shè)備有以下幾種形式:吸糧機(jī),門座起重機(jī),夾皮帶卸船機(jī)(船用立式提升機(jī)),橋式卸船機(jī)。目前,碼頭散糧接收作業(yè)采用最多的為吸糧機(jī)。它 的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)率高,裝卸工作完全機(jī)械化,可以靈活地移動(dòng)吸口位置,無(wú)灰塵飛揚(yáng),可以將船艙內(nèi)大豆吸凈而不用人工掃艙。其缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗較其他設(shè)備大。常采用的設(shè)備生產(chǎn)能力為30～600t/h。在一些大型的散糧專用碼頭,多采用機(jī)械式卸 船(例如夾皮帶卸船機(jī))。設(shè)備生產(chǎn)能力為400～2000t/h。裝船多采用固定式和移動(dòng)式裝船機(jī),設(shè)備生產(chǎn)能力為100～2000t/h。 

4.3.6 除塵設(shè)備 除塵設(shè)備是為了保持工作環(huán)境 清潔,改善工人勞動(dòng)條件和防止粉塵爆炸而設(shè)置的。在有可能產(chǎn)生塵土飛揚(yáng)的斗式提升機(jī)的頭部卸料口、尾部進(jìn)料口、初清篩、自動(dòng)秤、皮帶機(jī)落料口等處設(shè)置吸風(fēng)口。在所有的大豆輸送系統(tǒng)各部位均設(shè)置有除塵管道與除塵設(shè)備相連接。通風(fēng)除塵風(fēng)網(wǎng)是根據(jù)大豆接收和發(fā)放的流向、工藝作業(yè)的要求、工藝設(shè)備所需的吸風(fēng)量大小、設(shè)備布置的位置來(lái)組合的。一般自動(dòng)秤、初清篩多設(shè)置為獨(dú)立除塵風(fēng)網(wǎng),水平及垂直輸送設(shè)備多設(shè)置為集中除塵風(fēng)網(wǎng)。 

4.3.7 其他 ①大豆鋼板倉(cāng)內(nèi)設(shè)置有大豆測(cè)溫、 測(cè)滿、測(cè)空設(shè)備。②大豆鋼板倉(cāng)內(nèi)設(shè)有多功能管道通風(fēng)、熏蒸系統(tǒng),可以進(jìn)行機(jī)械通風(fēng)降溫,環(huán)流熏蒸殺蟲,低溫儲(chǔ)糧。③大豆鋼板倉(cāng)各種機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)或故障均由中心控制室進(jìn)行遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制、監(jiān)測(cè)。

5 結(jié)束語(yǔ)   

大豆鋼板倉(cāng)以其土地利用率高,自動(dòng)化程度高,建造容易、施工周期短,工藝配置靈活,易于管理等優(yōu)勢(shì)而日益成為大豆加工企業(yè)原糧暫存的首選倉(cāng)型。隨著應(yīng)用及研究的深入,相信對(duì)鋼板倉(cāng)本身的技術(shù)特性將更加明晰,從而進(jìn)一步為我國(guó)大豆加 工業(yè)日常生產(chǎn)、大豆儲(chǔ)存安全提供有力的保障。
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