钢板仓（钢板库）及其配套机械的进展

1　发展概况
　　人们用钢板仓（钢板库）储粮，始于本世纪初。最初阶段的钢板仓（钢板库）是铆接式的，用6～12mm的钢板铆接。这种钢板仓（钢板库）费工费时，现在已经淘汰，但非常牢固，1930年建的铆接钢板仓（钢板库）由于维护得好，至今依然存在，而且装粮使用很好。
　　第二阶段的钢板仓（钢板库）是焊接式的。随着焊接技术的进展，人们用4～12mm的钢板焊接建仓。焊接仓的气密性很好，由于壁厚，因而强度大可以建得高一些，使用年限也比较长，只要维护得当，可用50～80年。因此沿海港口的钢板仓（钢板库）由于空气中盐分对钢板的腐蚀，加上港口吞吐能力和仓容量较大，故常采用厚钢板焊接仓。当前的气调仓由于气密性要求高，也常采用焊接仓。
　　第三阶段的焊接仓是薄壁仓。50年代中期，战后的创伤已经恢复并开始发展。许多国家实现了农业机械化(美国为1940年、加拿大为1950年、苏联为1953年、法国为1955年)。为了适应散粮运输的需要，在农牧场内开始使用薄壁钢板仓（钢板库）贮存散粮。最常见的是螺栓装配式波纹钢板仓（钢板库）。由于这些仓具有自重轻、装配方便、可以拆迁、价格便宜、机械化、自动化程度高、使用方便、效率高等特点，深受农牧界的欢迎。开始发展时，由于仓壁薄(0.4～4mm)，仓内外温差大，有结露，加上密封不够好等原因，人们怀疑能否安全储粮。同时对很薄的钢板能够维护使用多久等问题争论较大。人们在十几年的研究探索和实践中，逐步认识并解决了这些问题，最后导致对它优点的承认。特别从70年代初用标准材料进行工业化大生产后得到了大规模的发展，并重点解决了下面几个问题。
　　(1) 安全储粮问题
　　开始时人们对仓壁太薄、温差大、有结露，怀疑要坏粮食。通过实践，证明只要管理好了是不会坏粮食的。进粮的水分是一个十分重要的问题，要严格控制入仓粮水分。一般不超过13%，如超过13.5%时就要入仓后通过机械通风降温和降水。粮食进仓后，虽然壁薄，外界温度容易传入，但粮食是很好的绝热体，只有在离壁300mm以内的粮温有变化。同时吸热快，散热也快。在晴天时每天下午3点一般为温度最高时期，但到下午7点就基本恢复原样。粮仓内由于有测温装置，因此能够在控制室进行极为方便的检测。一旦粮温有变化，便可适当处理。钢板仓（钢板库）仓顶内受外界影响，温差很大容易结露。因此在钢板仓（钢板库）仓顶设置排气管和安装轴流风机排气是必要的。在仓底设置机械通风装置，铺设通风管道。用移动式的风机进行鼓风是安全储粮的有效措施。瑞士的苏尔寿公司还研制出移动式冷却通风装置(人工制冷方法)使粮食处于低温5～15℃下保管。这个装置的效果非常好。储存温度按实际需要维持在5～15℃之间，冷却耗电为4～6kW.h/t谷物。自从人们掌握粮食通风技术后，加上原先就有的一些粮食处理技术，如清扫、筛选、分级、通风除尘以及管理上的一套成熟和完整的办法：如倒仓、启动仓内翻粮系统等。因此钢板仓的储粮是安全的，使用一段时间，习惯后，用户就会消除怀疑。
　　(2) 使用年限问题
　　过去人们对粮仓的寿命问题一般只考虑其物理寿命，而不考虑技术寿命。一般只考虑百年大计，寿命越长越好。自从新技术革命以后，人们的思想在转变，产品的更新周期在缩短，仓库的寿命根据用途地点和需要不同一般考虑20～50年。因此薄壁钢板仓（钢板库）能够适应技术寿命的需要。在农牧场的粮仓内，有时因流向改变等有拆迁的要求，螺栓装配式波纹钢板仓（钢板库）就具有拆迁方便的优越性。在大中城市也有发生因规划变更、市内商品粮仓库需要拆迁，有些钢筋混凝土筒库被炸毁报废，如果用装配式钢板仓（钢板库），就可不炸毁而拆迁了。
　　为了延长薄壁钢板仓（钢板库）的寿命，使寿命达到20年以上，通过长期实践，证实采用标准材料并对薄板表面进行双面镀锌热处理或其他涂层处理，将能满足使用年限的要求。镀锌薄板压成波纹形状，将大大增强其强度，牢固耐用。
　　(3) 材料问题
　　随着钢铁工业的迅速发展，钢材的产量、质量和品种等问题均能满足建仓的要求。当前钢板仓采用的原材料有黑钢板、镀锌钢板、铝板、铝—镍板、复合钢板、涂塑钢板、玻璃涂层、搪瓷钢板、不锈钢板等。从而对贮存不同的物料、时间和使用年限得到了适应。
　　(4) 完善的技术配套
　　钢板仓（钢板库）除筒仓外还有相应的完善的技术配套工作。例如机械设备、电气设备、自控系统、检测装置、监控装置和技术服务等。机械设备包括：进粮机械(卸车机、卸船机、皮带输送机、气垫皮带机、埋刮板输送机、斗提机等)；出粮机械(仓底绞龙、清仓刮板机、装车机、装船机、装包机、皮带机、刮板机等)；称重机械(地中衡、汽车衡、轨道衡、机械秤、电子秤等)；清理机械(自衡振动筛、平面回转筛、鼠笼筛、锥筒筛、分级筛、磁选机等)；通风机械(包括通风除尘、机械通风、气力输送、清扫机具等)；保管器械(取样器、投药器和熏蒸装置等)。有了以上这些机械设备，就能完成工艺流程中需要的装卸、运输、清理、称重等任务。以上配套设备的系列生产能力有30，50，100，200，300，600，800，1000，1200t/h。
　　由于钢板仓（钢板库）比较高，仓顶和塔顶构筑物许多是敞开式的，有些顶部，机械设备就安装在露天，因此操作这些高处机械设备的闸阀门最好进行遥控。在控制室内装有筒仓模拟控制系统，将各机器的电动机的控制设备及各种控制信号集中在控制台、柜、工艺流程模拟屏上，这样可直观地显示出设备运转状态，操作简单方便，工作可靠，操作人员只需在控制室内操作，就可管理整个钢板仓（钢板库），提高了效率。
　　检测装置也必须配置齐全。常用的检测装置如原粮品质快速检化验装置、测温装置、料位装置等，监控装置如设备安全运行监控装置等。
　　有了以上这些装备上的技术配套外，还必须在管理上做好技术服务工作。零配件的供应和维修都能及时、高质量的服务，使用户感到方便，对薄壁钢板仓（钢板库）的应用没有后顾之忧。
　　由于解决了以上四个问题，薄壁钢板仓（钢板库）得到了迅速发展。1968年德国人利浦发明了用SM型专用设备建造螺旋双层卷边钢板仓（钢板库）(简称利浦仓)。1969年在德国建成了第一个利浦钢板仓。1972年利浦将这种仓在全世界的建造许可权卖给了瑞士筒仓系统公司。该公司又将建造许可权售给了六十个国家的筒仓工程公司。我国于1984年购得利浦仓建造许可权。1985年4月建成了国内第一个利浦钢板仓。
　　利浦SM型专用设备由成型机、弯折机、开卷机和承载机架组成。成型机主要将材料弯曲并初步加工成型面。同时把材料弯成所要求的筒仓直径圆形。弯折机是将配合好的材料弯折、咬口扎制在一起。同时螺旋卷成筒体。开卷机是将待加工的材料放在开卷机上，开卷机能将卷板展开。承载支架能给定筒仓的正确直径。向上举升的仓体附着在它的上面，它能承载螺旋上升的筒仓体。成型机和弯折机有SM30和SM40两种型号。SM30能够弯折1.5～3mm的板材。SM40能够弯折2～4mm的材料。SM35和SM45型是能卷复合板的机组。施工时将495mm宽的卷板送入成型机轧制成所需的几何形状，再通过弯折机弯折、咬口、围绕着筒仓外侧形成一条30～40mm宽的连续环绕的螺旋凸条，在结构上起到了加强筒仓强度的作用。同时对筒仓的稳定性和延长寿命起到积极作用。利浦钢板仓的仓体直径可以在3.5m到20m以内选择，高度在30m以下选用。
　　1982年3月黑龙江省洪河农场引进美国理德公司17500t螺栓装配式镀锌波纹板钢板仓。国内的庆安、迎春、齐齐哈尔等钢板仓公司迅速消化吸收并开发出我国的第一批螺栓装配式波纹钢板仓。装配式的墙体主要由压型钢板和乙型钢立筋组成。小仓、矮仓可以不设立筋或只设单筋(每块墙板对应一根立筋)。大仓、高仓必须设置双筋。且立筋壁厚要逐次加厚。立筋设在外面的称外立筋。压型钢板从上到下要逐次加厚。压型钢板以卷板为原料采用辊压法在工厂预制完成。逐道辊压一次成型。波纹形成后再经过冲孔工序、弯弧工序和镀锌工序等完成预制墙板工序，包装后运往仓库或现场。

2　发展现状
　　我国的钢板仓自1983年开发至今已初具规模。全国现有22家钢板仓仓企业。其中9家是利浦式钢板仓，13家是螺栓装配式钢板仓公司(参见表1)。表1中的第17号公司是1997年以后才成立的。生产的是90年代国际水平的装配式钢板仓（钢板库）产品。山东豪凯钢制品公司是和美国豪凯公司合资组建的专业生产装配式钢板仓（钢板库）的企业。公司引进了全套钢板仓制造及管理技术及4条专用生产线设备，并拥有CNC数控回转头压力机、大型数控液压机、液压折弯机、金属板材校平剪切机组等多台现代化设备。钢板仓（钢板库）零部件采用CAD计算机辅助设计。按照美方转让的图纸、软件、标准等制造生产，使钢板仓（钢板库）的强度、性能及安全性完全可靠。零件的互换性、标准化程度极高。现场组装全部采用高强度螺栓(8.8～10.9级)及丁基抗老化密封胶条栓接而成。该公司从1997年8月投产以来已生产出Ø18.3m，Ø14.6，Ø10.9m等不同规格的仓容5万多吨，并有4个仓径为10.9m的平底仓出口韩国。

表2　钢筋混凝土筒仓和薄壁钢板仓特性对比表

　粮食加工厂用的钢板仓直径不宜过大，一般选择6～10m，因为加工厂原料库品种多，单仓容量不宜过大。如太大会降低单仓利用率。而在仓储上用的钢板仓（钢板库）由于品种比较单一，每批数量大，因此单仓容量可以选直径大一点的，这样造价就会降低。如果选用高度相同而直径不同，直径10m钢板仓和30m的钢板仓（钢板库）对比，造价会相差很多。
　　两种薄壁钢板仓（钢板库）的技术特性对比见表3。

表3　利浦钢板仓和螺栓装配式钢板仓特性对比表

1998年美国GSI集团在中国成立分支机构——上海吉爱赛农牧设备有限公司(地点在上海外高桥保税区)。钢板仓（钢板库）是GSI集团的主产品之一，有1万多种型号，分为商业用、农场用、加工厂用等仓型，可作为中转长期储存及临时存放、烘干、通风等用途，储量可达16800t以上。GSI的镀锌装配式钢板仓具有坚固，密封性好，制造精良、防风、防震，利于通风熏蒸，寿命长(可达30年以上)等特点。GSI钢板仓（钢板库）以其高质量，低成本、售后服务好享誉世界。
　　美国齐富公司的钢板仓（钢板库）进入中国市场较早，1987年4月完成了中国的第1个钢板仓（钢板库）工程。钢板仓（钢板库）的质量高，密封性好，寿命长(可达40年以上)，现由公司北京办事处直销。
　　我国的钢板仓（钢板库）目前在粮食加工厂应用较多。面粉厂、饲料厂、油厂、食品厂、淀粉厂、酒厂、啤酒厂、烘干车间等的原料库应用较多，约占整个钢板仓（钢板库）的92%以上。在仓储上用得较少。这主要是加工厂的原料库储粮时间短，周转快，要求机械化程度高，每天要使用，效率要高。粮食加工厂的原料库常用的有砖砌筒库、钢筋混凝土筒库和薄壁钢板仓三种。砖砌筒库由于在城市中砖的供应受到限制，除小型厂选用一些外，大中型厂均用后两种仓。为了便于比较，现列表2，钢筋混凝土筒仓和薄壁钢板特性对比表，供选用时参考。

3　钢板仓（钢板库）主要配套机械的进展
3.1　刮板输送机
　　新的刮板输送机有下面一些特点：
　　(1) 刮板链条由原来的滚子链结构改为套筒链结构，改后具有接触面积大，承载能力高，耐磨，使用寿命长等优点。
　　(2) 刮板链条衬板采用高分子聚合物制成(使用寿命是普通碳钢的七倍)。有耐磨、减震、消声等优点。
　　(3) 传动采用电机液力偶合器，减速器传动，能实现满载起动，具有过载保护功能。
　　(4) 室外使用的刮板机配有锥形防雨盖板，能有效地防止雨水渗漏。
　　(5) 头尾及中间料槽均采用可拆联接结构，避免焊接件容易变形，且可拆后运输较方便。
　　(6) 设有防物料堵塞机构。当出料口物料充满后，多余物料能使防堵门自动打开，电机电源切断，避免了因物料堵塞而损坏机器，烧毁电机事故，也可以在卸料和进料溜管上装堵塞开关。
　　(7) 设有断链保护装置。在尾轴上装有测速机构。当链条断开后，尾轴即停止转动，机构自动切断电机电源，防止损坏机器和电机事故。
　　(8) 刮板机的机头设有泄爆板。一旦发生爆炸可使爆炸压力泄出，以减轻爆炸损失。
　　(9) 刮板机的系列产品有50t/h(TGSS 20)，100t/h(TGSS 32)，200t/h(TGSS 42)，300t/h(TGSS 50)等。
3.2　斗式提升机
　　(1) 新的斗提机的传动结构采用内藏楔块止逆器的轴装式减速器和液力联轴器相连。结构新颖紧凑，体积小具有先进性。楔块止逆器在主轴工作时，楔块并不运动，不存在与静止外圈的磨损。该机构装在减速器内，勿需再配安装机架。装在高速轴上扭矩减小，使体积成倍缩小。液力联轴器是挠性连接。它可充分发挥电机峰值扭矩，提高电机起动能力。因而可在不加大功率，电流不升高的情况下实现满负荷起动。当负荷突然过载时，电机不会因闷车而烧毁，对提高提升性能降低设备成本起了关键作用。
　　(2) 斗提机头轮设有阻燃防静电橡胶层包面，其厚度不小于12mm。
　　(3) 在斗提机的机头处装有适用的低惯量泄爆口。在机筒上也有安装尺寸足够大的低惯量泄爆板。一旦发生爆炸可使爆炸压力泄出，减轻爆炸损失。
　　(4) 畚斗带均改用能阻燃，防静电的带子。
　　(5) 在尾轮上装有一个快速传感器。只要带子打滑能立即报警或自动切断电源。
　　(6) 进料和卸料处的溜管上装有堵塞传感器，避免因堵塞而引起的损坏机器事故。
　　(7) 在重力式张紧装置上设置张紧极限限位开关。
　　(8) 100t/h以上的斗提机头轮两侧装有两个传感器，检测牵引带的跑偏。发现跑偏能及时报警，避免摩擦发热。
　　(9) 畚斗可采用整机冲压钢畚斗，也可采用非金属材料制成的畚斗。如聚氨基甲酸脂畚斗。采用非金属材料的畚斗由于具有一定的韧性，可防止畚斗与机壳摩擦起火，更有利于防爆。镇江三维公司的轻质高强度塑料畚斗已经生产为用户服务了近十年，反映良好，具有重量轻，强度好，使用寿命长，装满系数高卸粮效果好等优点。
　　(10) 机头、机座等部件与粮食接触的部位均装有防磨板(耐磨衬板)，可减少噪音并延长设备寿命。
　　(11) 机筒采用冷轧薄板冷折弯咬边联接，密封性能好，刚性强，外貌整齐。
　　(12) 快速斗提机的系列产品有：20t/h(TDTG 36×18)，30t/h(TDTG 36×23)，50t/h(TDTG 50×18)，100t/h(TDTG 60×23)，200t/h(TDTG 60×33)，300t/h(TDTG 80×46)，400t/h(TDTG 90×33×2)，500t/h(TDTG 100×33×2)等。
3.3　托辊式胶带输送机
　　(1) 室内的胶带输送机在整个输送长度上装设防尘盖板及可调橡胶边裙密闭。防止粮食和粉尘泄漏。室外的胶带输送机装有完全防风雨的密封罩以保护输送的粮食。
　　(2) 输送带采用聚脂/尼龙结构的材料，以保证有足够的强度和满足最大的挠曲标准。带子要阻燃、防静电。连接时在现场用热硫化法连接。
　　(3) 所有的托辊式胶带输送机装有下列安全保护装置：
　　a.皮带失速传感器，b.在机头和机尾处装有皮带跑偏开关，c.在张紧装置上装有张紧极限限位开关，d.在卸粮罩处装有溜管堵塞传感器，e.输送机超过40m时，沿皮带长度易接近侧装有拉线开关，以便随时切断电源。
　　(4) 托辊式胶带输送机的系列产品有：
　　50t/h(DSG 40)，100t/h(DSG 50)，200t/h(DSG 65)，300t/h(DSG 80)，500t/h(DSG 100)等。
3.4　气垫胶带输送机
　　自从1985年天津新港引进气垫胶带输送机后，随即消化吸收并国产化。气垫胶带输送具有下列特点：
　　(1) 胶带在气垫上运行，摩擦阻力小，驱动功率少，胶带磨损小，使用寿命长，运行平稳可靠，无颠簸，不撒粮。
　　(2) 取消支承胶带的上托辊后，运动部件少，维修工作量小，维修费用低，噪音也低。
　　(3) 可以负载起动，过载敏感性小，胶带具有自动调心作用，跑偏量小。
　　(4) 所有的气垫胶带机装有下列安全保护装置：
　　a.气室空气压力传感器，b.输送带失速传感器，c.机头机尾处装有输送带跑偏开关，d.张紧装置上装极限限位开关，e.卸粮处的溜管堵塞传感器。
　　(5) 输送带采用聚脂/尼龙结构的材料，以保证有足够的强度和满足最大的挠曲标准。带子要阻燃防静电。连接时在现场用热硫化法连接。
　　(6) 气垫胶带输送机的系列产品有：50t/h(TDSQ 400)，100t/h(TDSQ 500)，200t/h(TDSQ 650)，300t/h(TDSQ 800)，500t/h(TDSQ 1000)等。

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