在炭黑生產(chǎn)中，管道或錐斗的堵塞是一個(gè)令人頭疼的問(wèn)題。生產(chǎn)線上可能發(fā)生堵塞的部位包括：主旋風(fēng)分離器錐斗、主袋濾器錐斗、廢氣袋濾器錐斗、再處理袋濾器錐斗、回收旋風(fēng)分離器、粉狀炭黑儲(chǔ)罐、濕法造粒機(jī)下料口以及產(chǎn)品儲(chǔ)罐等。一旦堵塞嚴(yán)重，生產(chǎn)線就無(wú)法連續(xù)運(yùn)行，必須停產(chǎn)處理。發(fā)生堵塞的原因一般是由于炭黑掛壁、架橋引起，炭黑煙氣在濕含量較高時(shí)更容易發(fā)生堵塞，單純靠工藝手段完全防止堵塞幾乎是不可能的。發(fā)生堵塞后一般是通過(guò)人工敲打和人工疏通來(lái)解決。人工敲打會(huì)對(duì)設(shè)備造成損傷，并且當(dāng)堵塞嚴(yán)重時(shí)，也可能會(huì)因敲打使堵塞更致密，無(wú)法收到疏通的效果。人工疏通一般應(yīng)停產(chǎn)后進(jìn)行，處理過(guò)程中條件惡劣并且會(huì)造成環(huán)境污染。國(guó)外炭黑生產(chǎn)廠家對(duì)這個(gè)問(wèn)題一般采用以壓縮空氣為動(dòng)力的低頻聲音發(fā)生器—— 聲波喇叭(國(guó)內(nèi)也常被譯作號(hào)簡(jiǎn))來(lái)解決。2001年，我公司在新建20000噸／年軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)線過(guò)程中，為防止收集袋濾器的錐斗發(fā)生堵塞現(xiàn)象，最終選用了美國(guó)BHA公司生產(chǎn)的AH一25A型聲波喇叭，經(jīng)過(guò)半年多的運(yùn)行，在防止錐斗堵塞方面收到了明顯的效果。我公司的20000噸／年軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)線在確定風(fēng)送系統(tǒng)方案時(shí)，為了能夠采用全開(kāi)路和半開(kāi)路的空氣輸送系統(tǒng)，而在風(fēng)送系統(tǒng)的最終部位采用了一臺(tái)PHR一184型脈沖袋濾器。該袋濾器的平均處理能力為2．5t／h，是一般PHR一184型脈沖袋濾器用作主袋濾收集時(shí)處理量的5一lO倍，因此防止錐斗堵塞就成為一個(gè)很重要的問(wèn)題。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，一般采取的措施為在絞籠上部增設(shè)攪拌器。但該錐斗為斜棱錐形，下部總長(zhǎng)約4．4m，并附有出料絞籠。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，絞籠上部堵塞的可能性較大。在絞籠上部采用攪拌器不僅造價(jià)高，而且所能攪拌到的范圍也很有限，并且日常使用的電力消耗也很可觀。經(jīng)過(guò)再三比較，我們最終采用了美國(guó)BHA公司的AH一25A型聲波

喇叭。自2001年7月18日以來(lái)，收集袋濾器從未出現(xiàn)過(guò)錐斗堵塞現(xiàn)象，而同期運(yùn)轉(zhuǎn)的再處理袋濾器(PHR—l44)則經(jīng)常出現(xiàn)錐斗堵塞現(xiàn)象。

2 聲波喇叭的工作原理

聲波喇叭以壓縮空氣為動(dòng)力，能夠產(chǎn)生極低頻率的聲音震動(dòng)。這種低頻的聲能輸出可以破壞附著在料斗壁上的微粒結(jié)合結(jié)構(gòu)，使微粒通過(guò)儲(chǔ)斗順利排出。一般來(lái)說(shuō)聲波的能量是由它的頻率和分貝來(lái)決定的，低頻聲波的波長(zhǎng)相對(duì)于高頻聲波的波長(zhǎng)，能量衰減少，不易被粉塵吸收，因此同樣分貝的聲波頻率越低，對(duì)粉塵的作用效果就越大，但頻率低于60Hz的聲波，則有可能破壞固體結(jié)構(gòu)和機(jī)械連接裝置。聲波喇叭由三部分組成，第一部分為壓縮空氣控制裝置，包括空氣過(guò)濾器、空氣減壓閥、帶時(shí)間控制的電磁閥、吹掃用電磁閥等。帶時(shí)間控制的電磁閥上部設(shè)有噴吹間隔和噴吹寬度控制旋鈕，可進(jìn)行調(diào)整。該部分的作用是控制何時(shí)聲源內(nèi)通人壓縮空氣(吹掃周期)和控制壓縮空氣噴人時(shí)間長(zhǎng)短(吹掃寬度)。第二部分為聲源發(fā)生器， 由初級(jí)增壓室、次級(jí)增壓室、膜片和呼吸口等組成。該部分將壓縮空氣的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為低頻聲能。第三部分為鐘罩，該部分的作用是傳輸、放大和引導(dǎo)聲波，并保持波長(zhǎng)不變。

聲波喇叭一個(gè)完整的工作過(guò)程如下：當(dāng)帶時(shí)間控制的電磁閥到達(dá)開(kāi)啟周期時(shí)得電開(kāi)啟，經(jīng)過(guò)濾和減壓的壓縮空氣通過(guò)該電磁閥進(jìn)人聲源發(fā)生器，首先進(jìn)人初級(jí)增壓室，由壓力差引起聲源內(nèi)膜片撓曲，使空氣排放到次級(jí)增壓室，膜片急速返回，膜片振動(dòng)發(fā)生聲音，產(chǎn)生一個(gè)通過(guò)鐘罩傳送的壓力波。當(dāng)發(fā)聲時(shí)間達(dá)到調(diào)整好的期限時(shí)，帶時(shí)間控制的電磁閥失電關(guān)閉，壓縮空氣輸人和發(fā)音停止。此時(shí)吹掃用電磁閥得到信號(hào)開(kāi)啟，壓縮空氣就進(jìn)人鐘罩內(nèi)吹掃，防止粉塵在鐘罩內(nèi)附著。當(dāng)帶時(shí)間控制的電磁閥到達(dá)噴吹間隔時(shí)間重新開(kāi)啟時(shí)，吹掃電磁閥

失電關(guān)閉，停止吹掃。我公司采用的聲波喇叭的型號(hào)為FGSSC-A

型，其具體技術(shù)指標(biāo)如下：

3 聲波喇叭的安裝要求和日常使用維護(hù)

聲波喇叭一般安裝在錐斗的側(cè)壁上，鐘罩插人到錐斗內(nèi)部，聲源發(fā)生器固定在錐斗外部，它的安裝位置非常關(guān)鍵，一般是根據(jù)錐斗的形狀、容積和物料的下料量，選用喇叭的性能指標(biāo)，由生產(chǎn)廠家確定。安裝位置對(duì)聲波喇叭的使用效果非常重要。其內(nèi)容包括鐘罩的安裝高度，鐘罩插人錐斗的深度，以及鐘罩口的角度等。而壓縮空氣控制裝置的安裝~,Jtb常靈活，因其與聲音發(fā)生器為金屬軟管連接，可根據(jù)場(chǎng)地合理安排。聲波喇叭的日常調(diào)整主要有兩個(gè)方面，一是壓縮空氣氣源壓力的調(diào)整，可以通過(guò)調(diào)整與聲波喇叭配套的減壓閥來(lái)控制。為了保證吹掃的效果，一般要求控制在0．345～0．621MPa。二是要調(diào)整吹掃周期和吹掃寬度。聲波喇叭所配套的帶時(shí)間控制的電磁閥上有兩套調(diào)整旋鈕，可以調(diào)整吹掃周期與吹掃寬度。其吹掃周期的范圍為1～30分鐘，吹掃寬度范圍是0．25～15秒。從提高聲波喇叭的使用壽命來(lái)看，在不發(fā)生堵塞的前提下，吹掃周期較長(zhǎng)更有利，而吹掃時(shí)的壓縮空氣最終要進(jìn)人錐斗，因此當(dāng)錐斗內(nèi)為煙氣環(huán)境時(shí)，其吹掃寬度也不宜過(guò)長(zhǎng)。

我公司的聲波喇叭吹掃周期一般控制在l0分鐘左右，而吹掃的時(shí)間約2秒鐘，氣源壓力一般控制在0．5MPa左右。在生產(chǎn)過(guò)程中，我們?cè)啻螜z查錐斗情況，發(fā)現(xiàn)錐內(nèi)非常清潔，沒(méi)有附壁炭黑。聲波喇叭的輸出音強(qiáng)為145db，聲強(qiáng)很大，音調(diào)低沉，但由于收集袋濾器設(shè)備密封良好并進(jìn)行過(guò)保溫處理，所以工作時(shí)傳人外界的聲強(qiáng)并不高，不會(huì)造成噪音污染。

4 聲波喇叭在炭黑生產(chǎn)線上的應(yīng)用前景炭黑生產(chǎn)中，管道和錐斗的堵塞是造成停產(chǎn)和環(huán)境污染的重要原因，而預(yù)防堵塞就成為生產(chǎn)中巡檢的重要內(nèi)容。在我們傳統(tǒng)的做法中，觀察手段只有觀察錐斗上設(shè)置的溫度計(jì)，處理手段則只有通過(guò)人工敲擊或停產(chǎn)后人工疏通。在炭黑生產(chǎn)裝置日益大型化，自動(dòng)化程度越來(lái)越高的今天，傳統(tǒng)的防堵模式越來(lái)越不適宜生產(chǎn)的要求，采用聲波喇叭是解決防堵的一種簡(jiǎn)便可行的措施。

它在應(yīng)用中具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)運(yùn)行的可靠程度高，效果明顯；

(2)安裝維護(hù)方便，全部為固定件不需要保養(yǎng)；

(3)適應(yīng)能力強(qiáng)，既適用于粉狀，也適用于粒料的防堵。

聲波喇叭除了可應(yīng)用于各種錐斗的防堵外，還可以應(yīng)用于反吹風(fēng)袋濾器，以協(xié)助濾袋的反吹下料。生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)表明，聲波喇叭應(yīng)用于20000噸／年軟質(zhì)炭黑生產(chǎn)線的收集袋濾器中，收到了明顯的防堵效果，對(duì)于提高生產(chǎn)線連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)率，減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，防止出現(xiàn)環(huán)境污染都起到了重要的作用。我們相信，隨著國(guó)內(nèi)炭黑生產(chǎn)裝置裝備水平的進(jìn)一步提高，聲波喇叭必將發(fā)揮更大的作用。