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0 引言

優(yōu)質(zhì)的水泥取決于成分的均質(zhì)穩(wěn)定，這離不開(kāi)生產(chǎn)過(guò)程的均質(zhì)穩(wěn)定：原燃料的均化，配料的準(zhǔn)確，燒成系統(tǒng)熱工制度的穩(wěn)定，以及水泥制成過(guò)程控制的穩(wěn)定，等等。在水泥的制成中，混合材使用得好，可以降低熟料的使用量，降低水泥的生產(chǎn)成本。但混合材配比控制不準(zhǔn)，又會(huì)影響水泥的質(zhì)量和系統(tǒng)的產(chǎn)量。

在混合材中，粉煤灰比較低廉，被廣泛選用。但粉煤灰的物理性能，決定了其計(jì)量控制存在一定的難度。在河南FBTR水泥粉磨線上，粉煤灰的計(jì)量采用葉輪給料+斜槽+科氏秤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)量控制不能滿足生產(chǎn)需求。為了實(shí)現(xiàn)計(jì)量精準(zhǔn)控制，選用了連續(xù)式失重秤計(jì)量系統(tǒng)，效果明顯。本文對(duì)此改造進(jìn)行介紹，僅供參考。

1 存在問(wèn)題

河南FBTR 水泥粉磨線年產(chǎn)70萬(wàn)t水泥，其粉煤灰的計(jì)量，采用葉輪給料+斜槽+科氏秤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)的計(jì)量控制存在很多問(wèn)題。

（1） 計(jì)量精度不高，跟蹤慢，波動(dòng)大。葉輪給料機(jī)給料，粉煤灰經(jīng)過(guò)斜槽流到科氏秤，中間有一定的距離，計(jì)量控制精度維持在2% ～10% 。為了保證水泥質(zhì)量下限，會(huì)增加熟料摻量1% ～3% ，既增加了生產(chǎn)成本，又造成資源的浪費(fèi)。

（2） 儲(chǔ)料庫(kù)內(nèi)易結(jié)拱，不下料。粉煤灰在受潮的情況下，會(huì)在料庫(kù)出料口上方形成倒錐形的空腔，不下料，造成料流不穩(wěn)定。需要增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度來(lái)破拱。

（3） 竄倉(cāng)，無(wú)法計(jì)量控制。一方面，為了防止庫(kù)內(nèi)結(jié)拱，在料庫(kù)底部增加充氣箱來(lái)流化物料，但是葉輪給料機(jī)很難鎖住流化的物料，即使在葉輪給料機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，物料也會(huì)通過(guò)間隙流入斜槽，這樣一來(lái)變頻調(diào)整葉輪轉(zhuǎn)速基本沒(méi)有意義，很難控制；另一方面，料庫(kù)破拱時(shí)，會(huì)有很大的沖擊力，也會(huì)造成竄倉(cāng)。

（4） 設(shè)備標(biāo)定困難，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。計(jì)量設(shè)計(jì)不可避免會(huì)出現(xiàn)設(shè)計(jì)零點(diǎn)漂移，特別是動(dòng)態(tài)計(jì)量設(shè)備。此科氏秤采用扭矩傳感器，只能通過(guò)實(shí)物標(biāo)定，因此標(biāo)定費(fèi)工費(fèi)時(shí)。

2 原因分析

粉煤灰容重0. 6～0. 8 t / m3 ，且自流性好，很容易竄倉(cāng)和揚(yáng)塵，還易吸潮、結(jié)拱，這些都給粉煤灰的準(zhǔn)確計(jì)量帶來(lái)很大的不便。

3 改造措施

針對(duì)以上問(wèn)題，在對(duì)相關(guān)使用粉煤灰作混合材的企業(yè)進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上，河南某公司決定對(duì)粉煤灰計(jì)量系統(tǒng)實(shí)施改造。

3. 1 改造目標(biāo)

根據(jù)葉輪給料+斜槽+科氏秤系統(tǒng)給粉磨系統(tǒng)帶來(lái)的問(wèn)題，河南某公司制定的改造目標(biāo)為：計(jì)量誤差控制在0. 5% 以內(nèi)；防止料庫(kù)結(jié)拱，使物料充分流化；減小竄倉(cāng)對(duì)計(jì)量的影響；代替實(shí)物標(biāo)定，降低勞動(dòng)強(qiáng)度。

3. 2 計(jì)量設(shè)備的選擇

在調(diào)研對(duì)比中，我們見(jiàn)證了河南某公司的連續(xù)式失重秤計(jì)量系統(tǒng)在使用粉煤灰作混合材的企業(yè)中的運(yùn)行效果。該系統(tǒng)計(jì)量精度≤±0. 4% ，控制精度≤±1% ，操作簡(jiǎn)單，界面人性化，性能穩(wěn)定，標(biāo)定方便，完全能夠滿足水泥生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)粉煤灰的計(jì)量精度要求。

3. 2. 1 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介

從圖1可知，連續(xù)式失重秤的稱重倉(cāng)和支架之間安裝3個(gè)荷重傳感器，用于計(jì)量稱重倉(cāng)物料重量，下部安裝螺旋送料機(jī)，保證均勻出料。稱重倉(cāng)和緩沖倉(cāng)之間，稱重倉(cāng)與收塵管路之間都采用軟連接，以保證稱重倉(cāng)中物料的重量在稱重時(shí)不受外界干擾。緩沖倉(cāng)直接固定在支架上。連續(xù)式失重秤進(jìn)料口與料庫(kù)相連，出料口放置在需配料輸送帶上方，整體放置在地面上。

3. 2. 2 工作流程

在連續(xù)式失重秤計(jì)量系統(tǒng)中，物料由料庫(kù)進(jìn)入緩沖倉(cāng)，緩沖倉(cāng)進(jìn)料閥、收塵閥、稱重倉(cāng)進(jìn)氣閥打開(kāi)，緩沖倉(cāng)進(jìn)氣閥、稱重倉(cāng)進(jìn)料閥、收塵閥關(guān)閉，待物料堆積到達(dá)物料開(kāi)關(guān)處，緩沖倉(cāng)進(jìn)料閥、除塵閥關(guān)閉。螺旋送料機(jī)連續(xù)均勻向外送料，稱重倉(cāng)物料不斷減少，當(dāng)稱重倉(cāng)物料重量達(dá)到下限時(shí)，稱重倉(cāng)進(jìn)料閥、收塵閥、緩沖倉(cāng)進(jìn)氣閥打開(kāi)，稱重倉(cāng)進(jìn)氣閥關(guān)閉，待緩沖倉(cāng)物料全部進(jìn)入秤重倉(cāng)，秤重倉(cāng)進(jìn)料閥、除塵閥、緩沖倉(cāng)進(jìn)氣閥關(guān)閉，稱重倉(cāng)進(jìn)氣閥打開(kāi)。生產(chǎn)中依次重復(fù)上述過(guò)程。

3. 2. 3 連續(xù)式失重秤計(jì)量原理

螺旋送料機(jī)不斷向外出料，稱重倉(cāng)重量不斷減少，輸送量等于稱重倉(cāng)的減少量。假設(shè)此時(shí)重量為X，下一秒重量為Y，則1 s內(nèi)稱重倉(cāng)的重量減少X－Y，將時(shí)間T內(nèi)的稱重倉(cāng)減少量進(jìn)行累加，獲得重量累加量為M，則流量Q=M/T。

3. 3 具體實(shí)施

2010年6月，某公司購(gòu)進(jìn)連續(xù)式失重秤，對(duì)粉煤灰計(jì)量設(shè)備進(jìn)行徹底改造。

（1） 在安裝時(shí)，三只傳感器均布于計(jì)量倉(cāng)下，并支撐計(jì)量倉(cāng)，出料裝置采用變頻調(diào)速，保證計(jì)量及控制精度。

（2） 在料庫(kù)底部增加充氣箱、流化棒等流化裝置，使物料充分流化，降低料庫(kù)結(jié)拱機(jī)率。

（3） 采用雙倉(cāng)式結(jié)構(gòu)：在緩沖倉(cāng)與計(jì)量倉(cāng)之間增加閘板閥（粉體物料專用孔板閥），徹底解決了竄倉(cāng)對(duì)計(jì)量裝置的影響。

（4） 計(jì)量倉(cāng)上增加有相應(yīng)標(biāo)定裝置，只需要將標(biāo)定砝碼掛在標(biāo)定裝置上，可輕松實(shí)現(xiàn)標(biāo)定。

4 實(shí)施效果

自2010年6月某公司使用連續(xù)式失重秤以來(lái)，效果顯著。系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，有效地解決了以往粉煤灰竄倉(cāng)、堵料問(wèn)題，極大地減少了工人維護(hù)工作量；系統(tǒng)計(jì)量精度高，計(jì)量精度穩(wěn)定在0.4% 以內(nèi)。改造前，計(jì)量設(shè)備計(jì)量控制誤差為2% ～10% ，化驗(yàn)室為保證水泥質(zhì)量下限會(huì)增加熟料摻量1% ～3% 。該系統(tǒng)的改造，即使按少摻熟料1. 0% 計(jì)算，如果熟料為200 元/ t ，這條線年產(chǎn)70萬(wàn)t水泥，則每年可節(jié)約高達(dá)140萬(wàn)元生產(chǎn)成本。本次改造可以說(shuō)是投入小、見(jiàn)效快的一個(gè)典型案例。

 

 

 

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