1 我國大豆鋼板倉的應用發展概況：我國鋼板倉技術的應用與發展起步較晚,大致經歷了4個時期:1979～1981年為應用嘗試期,主要作為糧食中轉和暫存的小型鋼板倉使用;1982～1984年為應用技術引進期,引進美國鍍鋅波紋板裝配式鋼板倉(簡稱裝配倉),屬于農用鋼板倉。之后輕工部門又引進了加拿大的商用糧食鋼板倉,主要作為原料倉或港口碼頭的中轉倉;1983年開始至90年代初為應用技術消化、吸收、提升期,1983年我國引進了利浦技術和SM型專用卷倉設備,開始生產制作利浦式鋼板倉(簡稱螺旋鋼板倉)。后又引進了國外裝配式鋼板倉的全套技術和生產線,在消化和吸收國外建造技術的基礎上,對鋼板倉建造技術進行了創新和發展;1995年后為發展期,我國鋼板倉的建造和應用取得了較大發展,開始大批量生產、制作、安裝鋼板倉,使鋼板倉在強度、性能、安全方面的可靠性有了一定的保證,并將其作為一種產品大量出口。我國大豆鋼板倉的建造和使用僅經歷了20多年時間,目前在大豆加工業被廣泛應用于儲存和運輸的各個環節,成為“四散”儲糧的現代化標志之一。目前建造及引進的大豆鋼板倉大部分作為中轉倉、暫存倉、原料倉、成品倉、儲備倉等使用[1] 。

2、 鋼板倉的類型2.1 螺旋鋼板筒倉   1968年德國人利浦發明了用SM型專用設備建 造螺旋鋼板倉(簡稱利浦倉,也叫螺旋鋼板倉)。1969年在德國建成第一個螺旋鋼板倉。我國于1985年4月建成了國內第一個螺旋鋼板倉 [2] 。目前, 螺旋鋼板倉直徑可以在3～25m之間選擇,高徑比最大可達5.75,直筒高度最大可達31.5m,倉容最大可達6000t。施工時將495mm寬的卷板由開卷機送入成型機軋制成所需的幾何形狀,再通過彎 折機折彎、咬口(5層),圍繞著鋼板倉外側形成30～40mm寬的連續環繞的螺旋凸條,在結構上起到加 強筒倉強度的作用。 其優點為自重輕、強度高、壽命長、工期短、費用低、氣密性好、用途廣泛、適應性強、用料廣泛。缺點為受鋼板倉倉容限制(目前直徑不超過25m,鋼板倉倉容不超過6000t),不可拆卸。

    2.2 螺栓裝配式鍍鋅波紋板鋼板倉1982年3月黑龍江省洪河農場引進美國理德公司螺栓裝配式鍍鋅波紋板鋼板倉,國內的慶安、迎春、齊齊哈爾等鋼板倉公司迅速消化吸收并開發出我國第一批螺栓裝配式波紋鋼板倉。裝配式鋼板倉的墻體主要由壓型鋼板和Z型鋼立筋組成,小倉、矮倉可以不設立筋或只設單筋(每塊墻板對應1根立筋),大倉、高倉必須設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制完成,逐道輥壓一次成型,波紋形成后再 經過沖孔、彎弧和鍍鋅等工序完成預制墻板,包裝后運往倉庫或現場進行安裝 [3] 。進入21世紀,引進了美國裝配式鋼板筒倉全套技術及專用設備生產線,按照國外先進技術、設計軟件、制作標準,在消化和吸收的基礎上,進行了創新和發展,開始大批量生產、制作和安裝。鋼板倉的直徑最大 可達32m,倉容(大豆)最大可達15000t，說明我國鋼板鋼板倉生產、制作、安裝已經達到了國際水平。其優點為自重輕、對基礎要求低;

標準化程度高,可以在工廠預制生產;裝配簡單,機動性強,可拆卸;壽命較長;倉容適用范圍大,造價較低。缺點是密封性略遜于螺旋鋼板倉,維護成本較高。

2.3 焊接倉：焊接鋼板倉是采用鋼板對接焊制而成的鋼板倉,制作時要求上下、左右焊縫必須錯開。優點是氣密性好、倉壁鋼板厚、強度高、儲糧高度較高、使用壽命長。缺點是費工費料、施工難度大、施工周期長。

1. 鋼板倉的結構組成和儲糧特性

3.1 結構組成：鋼板倉是由倉上建筑、倉頂、倉壁、倉底、倉下支撐結構及基礎6個部分組成的 [4] ,如圖1所示。 圖1 鋼板倉結構組成示意圖 

3.2 儲糧特性 ：安全儲糧，多數人認為鋼板倉儲糧存在倉壁太薄、溫差大、結露等現象,會損壞大豆。但實踐證明只要注意控制進糧水分(一般不超過12-15%),增加其他有效措施,可以彌補薄壁鋼板倉的上 述缺陷。 鋼板倉雖然倉壁薄,受外界影響溫差很大,容易結露,但大豆是很好的絕熱體,只有靠近倉壁40cm以內的糧溫變化明顯;鋼板倉吸熱快,散熱也 快。倉內由于配備測溫裝置,在控制室就可以進行極為方便的檢測,一旦糧溫有變化,可根據變化情況 進行處理。因此,在倉頂設排氣管道和安裝軸流風機是非常必要的;并應在倉底設機械通風裝置,鋪設通風管道;用離心風機通風是安全儲糧的有效措施;此外,還可用移動式冷卻通風裝置使大豆處于低溫 (5～15℃)下保管。除通風外,清掃、篩選、分級、除塵以及管理上成熟和完善的辦法,例如倒倉、啟動倉內翻糧系統等,使大豆鋼板倉的安全儲糧有了可靠保障  。

 3.3 使用壽命 人們一般只考慮糧倉的物理壽 命,而忽略了其技術壽命。自從引進新技術后,人們認識到糧倉使用周期應縮短,倉庫的壽命根據用途、地點和需要不同一般考慮20～50年,糧食鋼板倉工作壽命則不小于25年 [4] 。 螺栓裝配式鋼板倉具有拆遷方便的優越性,適應糧倉變遷的要求。通過長期實踐證明,采用標準材料并對鋼板表面進行雙面鍍鋅熱處理或其他涂層處理,可滿足糧倉使用年限的要求。此外,將鍍鋅鋼板壓成波紋形狀,可大大增強其強度,牢固耐用。 影響鋼板倉使用壽命的因素很多,而使用、維護的好壞是關鍵因素。我國1982年建造的第一批裝配式波紋鋼板倉,從目前的狀況分析,其使用壽命不止25年。 

    隨著鋼鐵工業的迅速發展,鋼材的產量、質量和品種等問題均能滿足建倉的要求。當前鋼板倉采用的原材料有黑鋼板、鍍鋅鋼板、鋁板、鋁-鎳復合鋼板、涂塑鋼板、玻璃涂層板、搪瓷鋼板、不銹鋼板等。常見的主要是鍍鋅鋼板。 

完善的配套設備及技術，鋼板倉除筒倉本體外還應有相應完善的配套設備及技術。例如機械設備、電器設備、自控系統、檢測裝置、監控裝置和技術服務等。 機械設備包括:輸送裝卸機械,稱重機械,清理機械,通風機械,保管器械。 在控制室里將各種控制信號集中在控制面板或電腦上,可直觀地顯示出設備的運行狀態,操作簡單,快速安全,工作可靠,操作人員只需在控制室內操作,就可以管理整個鋼板倉,提高了效率。 檢測裝置應配置齊全,常用的檢測裝置包括原糧品質快速化驗裝置、測溫裝置、料位裝置等。監控裝置主要是設備安全運行裝置等。另外,應在管理上做好技術服務工作,高質量的服務讓用戶對大豆鋼板倉的使用無后顧之憂。

 鋼板筒倉工藝布置及配套工藝設備 

4.1 工藝布置   

鋼板筒倉的平面及豎向布置應根據工藝、地形、工程地質及施工條件等經技術經濟比較后確定。

主要要求:筒倉的尺寸、平面組合形式應滿足使用、生產工藝和設備合理布置的要求;

門窗的大小和位置應滿足出入方便、維修方便、疏散安全、通風與采光的要求;選型應使結構構件布置合理,施工方便,并有利于鋼板倉平面組合。鋼板倉倉群宜選用單排或多排行列式平面布置。 鋼板倉平面組合形式有行列式和錯列式兩種。在特殊情況下,為了增加現有群倉的容量,允許采用錯列式。無論哪種倉型,在施工時都需要施工機具及操作必須的工作面,因此單倉之間應留有間距;另外鋼板倉群倉的單倉之間要滿足使用過程中維修通道要求,凈距不應小于500mm。 當鋼板倉采用獨立基礎時,間距應滿足基礎寬度的要求。落地式平地鋼板倉一般由中部地道出糧,需要用大型機械清倉設備入倉作業。清倉設備入倉時需要足夠的間隙或轉彎半徑。不同的設備入倉所需的空間距離不同,倉間凈距應滿足所采用的清倉設備操作要求。 對有防雷要求的地區,鋼板倉應考慮防雷措施。 

4.2 筒倉容積計算   

Φ為鋼板倉直徑;H為鋼板倉直筒高度;d為倉底錐斗直徑;h1為倉上檐空出高度;h2為筒倉 直段高度;h3為筒倉下錐段高度;α為倉頂傾角;β為糧食堆積角;γ為倉底回填坡傾角。 鋼板倉有效倉容計算公式如下:  V=V1+V2+V3 式中:V———鋼板倉有效倉容; V1———鋼板倉上錐體積;V2———筒倉直段體積;V3———筒倉下錐體積。   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根據需要設置不同高度,一般考慮上檐留出300mm;倉頂傾角根據不同倉型有所不同,螺旋倉、裝配倉直徑不同,相應的倉頂傾角也不同。 V3根據不同倉型選擇(有可能是平底倉,或是全錐 斗倉)。

4.3 工藝設備  

     在鋼板倉建設中,工藝設備的選擇與配置對發揮鋼板倉功能,提高運營效率和收益,節本降耗,保護環境等方面均起著舉足輕重的作用。鋼板倉工藝設備一般包括原料的接收、清理、計量、進出倉、倒倉、通風、測溫、料位、自動控制等,有時還附帶熏蒸工藝、除塵工藝等。

4.3.1 清理設備 

大豆鋼板倉工藝配置的清理 設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。格柵尺寸可根據卸糧地坑或接收料斗的尺寸配置。磁選設備:設在輸送設備頭部或進糧 作業線上,主要清理大豆中的磁性雜質(例如鐵雜等)。清理篩:可采用的清理篩有初清篩、圓筒初清篩、網帶初清篩、自衡振動篩等。主要清理大豆中的大、中、小雜和輕雜。清理設備的生產能力一般為30～1000t/h。 

4.3.2 提升設備 

提升設備配置數量的多少及配 置幾條作業線應根據工藝要求來確定,工藝設計中應盡可能考慮一機多用、提升次數少的作業流程。提升設備的生產能力一般為30～2000t/h。4.3.3 稱量設備和秤上、秤下糧斗 工作塔內目前 采用的計量形式為自動秤,一般計量設備配置在大 豆接收與發放作業線上,大豆進、出倉均需經自動秤稱量。自動秤在進糧稱量時,當稱量達到額定數值時,進料口關閉,停止進料而開始卸糧。可見秤的進糧和卸糧都是非連續的,有一定的時間間隔。因此,自動秤與其他連續輸送設備(例如皮帶機和提升機)相銜接時,必須增加秤上斗與秤下斗,以便于作業線緩沖備載。為保證稱量精確,秤上部應安裝除塵裝置。秤上、秤下斗在流程中具有穩定流量、保證連續性生產以及緩解故障處理時間的作用。一般在稱重設備之前,設置一個能夠容納2～3倍稱量量程的秤上斗,除了穩定流量保證連續性生產外,還可以在自動秤發生故障時,暫存一些大豆,從而起到緩沖作用。在稱重設備之后,也應設置一個能夠容納1.5倍稱量量程的秤下斗,使其起到緩沖與均流作用,以保證后續設備的正常運行。常用的計量設備有30、50、100、200、300、400、500、600、700、1000t/h等量程。4.3.4 水平輸送設備 水平輸送設備大多采用氣 墊帶式輸送機或埋刮板輸送機。氣墊帶式輸送機多用于鋼板倉大豆出倉輸送或較長距離的水平輸送(為多進料口、少出料口的設備)。埋刮板輸送機多用于鋼板倉倉頂大豆進倉輸送(為少進料口,多出料口的設備),或者布置在汽車、火車發放作業線的備載倉上方。 兩種設備由于機殼密閉,可以減少粉塵飛揚。一般鋼板倉倉頂的埋刮板輸送機多為棧橋支撐布置,1臺埋刮板輸送機可以滿足數個鋼板倉的進糧作業。由于埋刮板輸送機體積較小,占用空間位置小,可使筒倉頂層的通道寬暢,設備布置美觀整齊。鋼板倉底的氣墊帶式輸送機一般為每排鋼板倉下設1臺,可以接收數個鋼板倉的大豆。水平輸送設 備的生產能力一般為30～2000t/h。 4.3.5 港口大豆接收、發放設備 散糧專用碼頭的 主要卸船設備有以下幾種形式:吸糧機,門座起重機,夾皮帶卸船機(船用立式提升機),橋式卸船機。目前,碼頭散糧接收作業采用最多的為吸糧機。它 的優點是生產率高,裝卸工作完全機械化,可以靈活地移動吸口位置,無灰塵飛揚,可以將船艙內大豆吸凈而不用人工掃艙。其缺點是動力消耗較其他設備大。常采用的設備生產能力為30～600t/h。在一些大型的散糧專用碼頭,多采用機械式卸 船(例如夾皮帶卸船機)。設備生產能力為400～2000t/h。裝船多采用固定式和移動式裝船機,設備生產能力為100～2000t/h。 

4.3.6 除塵設備 除塵設備是為了保持工作環境 清潔,改善工人勞動條件和防止粉塵爆炸而設置的。在有可能產生塵土飛揚的斗式提升機的頭部卸料口、尾部進料口、初清篩、自動秤、皮帶機落料口等處設置吸風口。在所有的大豆輸送系統各部位均設置有除塵管道與除塵設備相連接。通風除塵風網是根據大豆接收和發放的流向、工藝作業的要求、工藝設備所需的吸風量大小、設備布置的位置來組合的。一般自動秤、初清篩多設置為獨立除塵風網,水平及垂直輸送設備多設置為集中除塵風網。 

4.3.7 其他 ①大豆鋼板倉內設置有大豆測溫、 測滿、測空設備。②大豆鋼板倉內設有多功能管道通風、熏蒸系統,可以進行機械通風降溫,環流熏蒸殺蟲,低溫儲糧。③大豆鋼板倉各種機械設備運轉或故障均由中心控制室進行遠距離自動控制、監測。

5 結束語   

大豆鋼板倉以其土地利用率高,自動化程度高,建造容易、施工周期短,工藝配置靈活,易于管理等優勢而日益成為大豆加工企業原糧暫存的首選倉型。隨著應用及研究的深入,相信對鋼板倉本身的技術特性將更加明晰,從而進一步為我國大豆加 工業日常生產、大豆儲存安全提供有力的保障。更多相關信息，還請您繼續關注我們的官方網站，環球糧機網：http://m.jpdesign.cn