——一! 塑! 至查塑垫查茎堕查垒墅塑主旦全垦查堡垫查奎堕查垒水泥卸船技术的发展Dip1 ．一I n g ．M ．R a e m m ele ，IB A U H a m b u r g ，G e r m a n y摘要又一台1 0 0 0 0 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3 5 ～4 0 ％( O ．4 ～O ．5 k Ⅳh ／t ) 下面将阐述市场的趋势和I B A UH a m b u r g 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4 5 0艘船自带卸船机，而散装运输船大约就有7 1 0 0 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1 0 0 0 0 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1 0 0 0 0吨级的船都用于远洋运输现在大部分水泥是用2 5 0 0 0 ～4 0 0 0 0 吨级的灵便型船和轻便型2 0 0 5 年水泥技术交流大会暨第七届全国水泥技术交流大会中最大的船( 4 0 0 0 0 ～5 5 0 0 0 吨级) 来运输的目前巴拿马型船( 5 5 0 0 0 ～7 5 0 0 0 吨级) 很少用于水泥运输，因为适应这么大船的海港或码头仍然很少然而，目前1 0 0 0 0 ～15 0 0 0吨级的船出现了很大转机，因为这种船在诸如地中海等沿海地区的成本很低，而且它吃水较浅，可以进入几乎所有港口因此，卸船技术也有所改进I B A UH a m b u r g 公司已经认识到这种趋势，并提出了一系列从5 0 0 0 到4 0 0 0 0 吨级三种型号卸船机的样机2 对卸船机要求的趋势实际上，在过去的文章中已对5 0 0 0 ～4 0 0 0 0 吨级水泥船用卸船机的要求进行了详细的描述，但是现在又有了一些新的内容。
与过去～样，码头经营者最重要的准则就是设备的基本价值、运行费用以及设备的利用率和维修费其它的，诸如设备占地面积、必备的机动灵活性、操作简便性、卸货操作的规范性、卸货的彻底性以及环境保护技术也应予以考虑5 0 0 0 吨级卸船机的技术要求与4 0 0 0 0 吨级卸船机的要求是不同的小型卸船机通常可以在道路上移动，它的卸货能力设计为3 0 0t ／h ；而大型卸船机是固定的或基本固定的，它的卸货能力为8 0 0t ／h 然而，采用螺旋输送机原理的所有规格机械卸船机的单位能耗只有0 ．4 ～O ．5k W h ／t ，也就是比真空抽吸的水泥卸载要节能6 0 ～6 5 ％在全球的能源成本上升的情况下，机械式卸船机具有非常大的优势，尤其是考虑到购买真空抽吸系统不便宜的时候码头经营者很注重从开始卸料到完全卸完所需的总时间，因为这个时间关系到租金和海港码头费用卸出物料的总盹数除以总时间得到平均卸货能力，这个实际达到的能力大约是额定能力、即最大平均卸货能力的5 0 ～6 0 ％尽量保持均匀的卸货速度，不降低卸货能力是非常重要的卸船的大部分时间是用来清理残留的物料，所以对于先进的系统来说，应该给喂料机安装专用的清扫装置。
装在拖车上的5 0 0 0 吨级移动卸船机应具有高度的灵活性从运输地点( 图2 ) 开始到可以投入使用( 图3 ) ，所需时间要求不超过2 0 分钟1 0 0 0 0 吨级的卸船机，因为它们的规格较大不能通过公路运送，但能安装移动机构，使之能在港口内移动，以便卸货完成后它们能被牵引到码头的停放位置现在，大型的4 0 0 0 0 吨级的卸船机既可以在铁轨上移动，也可以安装移动装置实际上，对水泥传送到后续的输送系统的方法是没有限制的所有后续系统应该按最大能力设计，即最大卸货速度卸船机运转时应该不产生外部扬尘、也没有什么排放，这是由一套完全封闭系统和收尘器确保的在这方面，机械系统与真空系统相比其优势就是只需要对一部分空气进行过滤2 0 0 5 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3IB A UH a m b u r g 公司的供货范围2 0 世纪9 0 年代初期，在一个提供全套港口设备项目的过程中，I B A L ' H a m b u r g 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。
5 0 0 0 吨和1 0 0 0 0 吨级的卸船机有自身机架，而4 0 0 0 0 吨级的卸船机有长2 0 米或更长的卸货臂，它需要一个支撑机构图4 ：I B A U 卸船机的额定能力5 0 0 0 吨级卸船机可以在道路上移动，而1 0 0 0 0 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4 0 0 0 0 吨级的采用空气输送斜槽原理把物料2 0 0 5 年水泥技术交流大会暨第七届全国水泥技术交流人会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4 0 0 0 0 吨级卸船机的运动轨迹立式螺旋可以在竖直方向上从+ 5 5 绕轴转动到～3 0 而水平螺旋可以在+ 4 5和一2 5 之间变化从俯视图上可以看出，整个塔身可以旋转2 7 0 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5 0 0 0 吨级卸船机最大输送能力，即额定能力为4 0 0t ／h ，比带移动机构的机械式卸船机的一般速度高3 0 ％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I B A U 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4 5 0 t ／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 ) 1 0 0 0 0 吨级和4 0 0 0 0 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4 0 0 0 0 吨级卸船机( 图8 ) 的重量约有2 4 0 t ，仍属于轻型结构级别I B A UH a m b u r g 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Ⅲ4技术发展2 0 0 5 年水泥技术交流大会暨第七届全国水泥技术交流大会图7 ：移动式气力输送成套设备图8 ：4 0 0 0 0 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8 0 ％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 ～2 0 r p m ，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1 0 ) 2 0 0 5 年水泥技术交流大会暨第七届全国水泥技术交流大会圈1 0 ：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5 0 0 0 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9 0 年代初期第一台I B A U 卸船机交付使用以来，已有2 0 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4 0 0 0 0 吨级( 图1 1 ) 卸船机由尼日利亚D a n g o t e 水泥2 0 0 5 年水泥技术交流大会嬖第七届全国水泥技术交流大会公司用在H a r c o u r t 港，它们的卸货能力为6 0 0 t ／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8 0 0 t ／h 级的卸船机在L a g o s 港投入使用2 0 0 3 年1 1 月I B A UH a m b u r g 公司首次有两台1 0 0 0 0 吨级的卸船机成功地在C o l a c e m 水泥公司的萨沃纳( S a v o n a ) 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1 2 ) 设计的最大卸货能力为4 0 0 t ／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1 2 米第二台同样规格的卸船机于2 0 0 4 年3 月运往该水泥公司的拉文纳( R a v e n a )码头图1 1 ：尼日利亚D a n g o t e 水泥公司的卸船机图1 2 ：在C o l a 泥公司萨沃纳码头的卸船机图1 3 ：沙特阿拉伯d u b aII 港的移动式卸船机一台可以在道路上移动的卸船机已于2 0 0 3 年U 月在越南的H o l c i mV i e t n a m 水泥公司投入使用图1 3 显示的是在沙特阿拉伯的J u b a i l 港使用的该型号的卸船机6结论I B A UH a m b u r g 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1 0 0 0 0 吨级卸船机的引入使得公司能提供市场所需的5 0 0 0 ～4 0 0 0 0 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。