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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，這離不開生產(chǎn)過程的均質(zhì)穩(wěn)定：原燃料的均化，配料的準確，燒成系統(tǒng)熱工制度的穩(wěn)定，以及水泥制成過程控制的穩(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，又會影響水泥的質(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，粉煤灰的計量采用葉輪給料+斜槽+科氏秤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)的計量控制不能滿足生產(chǎn)需求。為了實現(xiàn)計量精準控制，選用了連續(xù)式失重秤計量系統(tǒng)，效果明顯。本文對此改造進行介紹，僅供參考。

1 存在問題

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

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

（2） 儲料庫內(nèi)易結(jié)拱，不下料。粉煤灰在受潮的情況下，會在料庫出料口上方形成倒錐形的空腔，不下料，造成料流不穩(wěn)定。需要增加工人勞動強度來破拱。

（3） 竄倉，無法計量控制。一方面，為了防止庫內(nèi)結(jié)拱，在料庫底部增加充氣箱來流化物料，但是葉輪給料機很難鎖住流化的物料，即使在葉輪給料機不運轉(zhuǎn)的情況下，物料也會通過間隙流入斜槽，這樣一來變頻調(diào)整葉輪轉(zhuǎn)速基本沒有意義，很難控制；另一方面，料庫破拱時，會有很大的沖擊力，也會造成竄倉。

（4） 設(shè)備標定困難，工人勞動強度大。計量設(shè)計不可避免會出現(xiàn)設(shè)計零點漂移，特別是動態(tài)計量設(shè)備。此科氏秤采用扭矩傳感器，只能通過實物標定，因此標定費工費時。

2 原因分析

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

3 改造措施

針對以上問題，在對相關(guān)使用粉煤灰作混合材的企業(yè)進行調(diào)研的基礎(chǔ)上，河南某公司決定對粉煤灰計量系統(tǒng)實施改造。

3. 1 改造目標

根據(jù)葉輪給料+斜槽+科氏秤系統(tǒng)給粉磨系統(tǒng)帶來的問題，河南某公司制定的改造目標為：計量誤差控制在0. 5% 以內(nèi)；防止料庫結(jié)拱，使物料充分流化；減小竄倉對計量的影響；代替實物標定，降低勞動強度。

3. 2 計量設(shè)備的選擇

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

3. 2. 1 結(jié)構(gòu)簡介

從圖1可知，連續(xù)式失重秤的稱重倉和支架之間安裝3個荷重傳感器，用于計量稱重倉物料重量，下部安裝螺旋送料機，保證均勻出料。稱重倉和緩沖倉之間，稱重倉與收塵管路之間都采用軟連接，以保證稱重倉中物料的重量在稱重時不受外界干擾。緩沖倉直接固定在支架上。連續(xù)式失重秤進料口與料庫相連，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)式失重秤計量系統(tǒng)中，物料由料庫進入緩沖倉，緩沖倉進料閥、收塵閥、稱重倉進氣閥打開，緩沖倉進氣閥、稱重倉進料閥、收塵閥關(guān)閉，待物料堆積到達物料開關(guān)處，緩沖倉進料閥、除塵閥關(guān)閉。螺旋送料機連續(xù)均勻向外送料，稱重倉物料不斷減少，當稱重倉物料重量達到下限時，稱重倉進料閥、收塵閥、緩沖倉進氣閥打開，稱重倉進氣閥關(guān)閉，待緩沖倉物料全部進入秤重倉，秤重倉進料閥、除塵閥、緩沖倉進氣閥關(guān)閉，稱重倉進氣閥打開。生產(chǎn)中依次重復(fù)上述過程。

3. 2. 3 連續(xù)式失重秤計量原理

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

3. 3 具體實施

2010年6月，某公司購進連續(xù)式失重秤，對粉煤灰計量設(shè)備進行徹底改造。

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

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

（3） 采用雙倉式結(jié)構(gòu)：在緩沖倉與計量倉之間增加閘板閥（粉體物料專用孔板閥），徹底解決了竄倉對計量裝置的影響。

（4） 計量倉上增加有相應(yīng)標定裝置，只需要將標定砝碼掛在標定裝置上，可輕松實現(xiàn)標定。

4 實施效果

自2010年6月某公司使用連續(xù)式失重秤以來，效果顯著。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，有效地解決了以往粉煤灰竄倉、堵料問題，極大地減少了工人維護工作量；系統(tǒng)計量精度高，計量精度穩(wěn)定在0.4% 以內(nèi)。改造前，計量設(shè)備計量控制誤差為2% ～10% ，化驗室為保證水泥質(zhì)量下限會增加熟料摻量1% ～3% 。該系統(tǒng)的改造，即使按少摻熟料1. 0% 計算，如果熟料為200 元/ t ，這條線年產(chǎn)70萬t水泥，則每年可節(jié)約高達140萬元生產(chǎn)成本。本次改造可以說是投入小、見效快的一個典型案例。

 

 

 

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