董恒恒，張友平，蘇義德

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淺談電石渣制水泥干粉秤系統(tǒng)穩(wěn)流改造

Transformation of Dry Powder Weighing System for Cement Production by Carbide Slag

董恒恒，張友平，蘇義德

自2014年6月以來，公司一直將提升生料三率值合格率作為質(zhì)量攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目，本文現(xiàn)就如何深化推進(jìn)粉體秤的技改作一討論。

《粉磨工藝及設(shè)備》［1］對喂料計(jì)量設(shè)備的主要作用及喂料計(jì)量設(shè)備的原理進(jìn)行了描述，但對具體誤差、精度和維護(hù)保養(yǎng)等無具體要求，更未對節(jié)能環(huán)保的粉狀物料（電石渣和粉煤灰）配料應(yīng)使用何種秤體計(jì)量進(jìn)行推薦，只在《水泥生產(chǎn)工藝概論》［2］和《水泥生產(chǎn)工藝》［3］中將工藝設(shè)備不能滿足要求作為對影響配料準(zhǔn)確性的因素進(jìn)行了分析，并在《水泥企業(yè)管理規(guī)程》［4］對出磨生料的三率值進(jìn)行了要求。我公司要實(shí)現(xiàn)提升生料三率值合格率這一目標(biāo)，除了原材料的穩(wěn)定外，最重要的就是保證計(jì)量設(shè)施的穩(wěn)定性。在水泥行業(yè)，計(jì)量設(shè)施主要包括粉體計(jì)量設(shè)備和固體計(jì)量設(shè)備。其中，固體計(jì)量設(shè)備行業(yè)成熟，而粉體計(jì)量設(shè)備介紹的較少，僅有喂料量在30t/h的粉煤灰秤和10t/h的煤粉轉(zhuǎn)子秤，并未研究喂料量達(dá)到100t/h左右的電石渣制水泥的干粉秤，尤其單秤配料達(dá)到150t/h更未有系統(tǒng)性研究，使用的科氏力秤不能克服沖料和斷料對計(jì)量的影響，嚴(yán)重影響生料配料（庫內(nèi)料位不穩(wěn)，不能有效排除鼓氣，掛壁較為嚴(yán)重，斜槽二次鼓風(fēng)對下料影響大等）。

1　技改基礎(chǔ)介紹

2013年8～12月我公司將一線2號干粉秤，用轉(zhuǎn)子秤替代科氏力秤，后對生料飽和比數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（見表1）。

由表1數(shù)據(jù)得知，更換干粉秤后，生料飽和比的極差和標(biāo)準(zhǔn)偏差趨于合理，過程控制能力加強(qiáng)，但受1號干粉秤、原料和粉煤灰秤影響，與行業(yè)要求飽和比KH±0.02、合格率≥70%的指標(biāo)仍差距較大。

表1　生料飽和比數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

2　技改實(shí)施效果

在前期技改工作基礎(chǔ)上，確立了使用轉(zhuǎn)子秤作為技改的主要研究方向，其優(yōu)勢主要有：

（1）該秤使用的雙通道分格輪連鎖轉(zhuǎn)子秤（見圖1），下料口較單通道下料截面積明顯變大，秤體下料反饋較單分格輪更加合理（分布曲線更趨近于均值-極差曲線），除非秤體卡死，一般不會出現(xiàn)斷料。

（2）該秤無空氣輸送斜槽，無壓縮空氣（見圖1），減少了氣流對給料系統(tǒng)和轉(zhuǎn)子秤計(jì)量的影響，達(dá)到節(jié)能和穩(wěn)流的效果。

（3）該秤秤體為減少下料倉發(fā)生沖料布置了緩沖隔離倉（見圖1），整體布局為垂直上下（以前呈斜體布置），在緩沖隔離倉口加設(shè)了收塵系統(tǒng)，收塵后的電石渣經(jīng)斜槽輸送后直接進(jìn)斜槽入干粉庫二次配料。

該秤體的不足表現(xiàn)在：

（1）雖然雙通道分格輪給料體系能夠減少斷料的發(fā)生，但若發(fā)生單分格輪機(jī)械故障，將難以保障喂料。

（2）給料系統(tǒng)和計(jì)量系統(tǒng)連鎖效果不理想，計(jì)量秤反饋滯后，進(jìn)行吹庫操作時(shí)，庫內(nèi)瞬間形成塌料和沖料，進(jìn)入計(jì)量體系，造成配料波動。

（3）緩沖隔離倉容量較小，在喂料量大時(shí)不能保障持續(xù)穩(wěn)定供料。

由上述可知，影響配料的主要因素之一是計(jì)量秤反饋情況極不穩(wěn)定，而造成極不穩(wěn)定的原因則主要是給料系統(tǒng)的不穩(wěn)定。因此，我們在一線2號干粉秤緩沖隔離倉與計(jì)量倉之間增設(shè)了穩(wěn)流分格輪（見圖1），并將此分格輪與給料分格輪進(jìn)行聯(lián)鎖，將收塵后的灰直接通過斜槽輸送進(jìn)入窯灰斗式提升機(jī)再進(jìn)入干粉庫進(jìn)行二次配料。為保障秤體技改的準(zhǔn)確性，增加了電石渣秤實(shí)物校正外排口，分別對兩個(gè)秤體進(jìn)行了實(shí)物標(biāo)定。經(jīng)過三次實(shí)物標(biāo)定，轉(zhuǎn)子秤的誤差近乎1%，而科氏力秤的誤差達(dá)到8%，且實(shí)際下料波動超出預(yù)測范圍，對配料影響巨大。

干粉秤技改前后工藝流程見圖1。

此次技改效果評價(jià)的指標(biāo)要求為：穩(wěn)定一線1號、2號秤配料和操作，通過配料反饋數(shù)據(jù)，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差和計(jì)量能力等，也可以通過一個(gè)月左右出磨生料氧化鈣含量和生料飽和比合格率進(jìn)行評價(jià)，但考慮到評價(jià)的獨(dú)立性，只采用第一種方法，數(shù)據(jù)見表2。

由表2可知，對穩(wěn)料系統(tǒng)和秤體進(jìn)行技改后，秤體過程控制能力加強(qiáng)，但受緩沖隔離倉容量小和分格輪變頻器能力不足的影響，供料時(shí)發(fā)生的波動仍然較為明顯，整體喂料量均值2號秤較1號秤與給定喂料量偏離減小，基本滿足了穩(wěn)定配料的要求，雖然也出現(xiàn)了斷料，但沖料現(xiàn)象基本得到消除。二線1號、2號干粉秤的技改在參照1號干粉秤技改的基礎(chǔ)上，擴(kuò)大了緩沖倉的容量，同時(shí)加大了連鎖分格輪變頻器的規(guī)格，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，通過反饋數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，曲線出現(xiàn)波峰次數(shù)大大減少，完全能夠保障穩(wěn)定供料。

一線2號秤技改與二線1號、2號干粉秤對比數(shù)據(jù)見表3。

二線1號、2號秤技改前后生料飽和比的相關(guān)處理數(shù)據(jù)見表4。

通過表3、表4數(shù)據(jù)可以看出，技改后生料的飽和比合格率較技改前提高了12%，標(biāo)準(zhǔn)偏差減小非常明顯。從熟料煅燒的fCaO分析，完全達(dá)到行業(yè)要求的＜1.5%、合格率85%的指標(biāo)，技改效果顯著。后期公司將依據(jù)干粉秤的技改經(jīng)驗(yàn)制定粉煤灰?guī)旌头勖夯页拥募几姆桨?。相信在后期的技改中，生料飽和比合格率在電石渣行業(yè)超過行業(yè)平均水平將成為現(xiàn)實(shí)，將會更加有利于公司熟料和水泥產(chǎn)品質(zhì)量的提升。

圖1　干粉秤技改前后工藝流程

表2　一線1號、2號干粉秤穩(wěn)定喂料量反饋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表*

表3　一線2號干粉秤和二線1號、2號干粉秤穩(wěn)定配料量反饋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表*

表4　二線1號、2號秤技改前后生料飽和比

3　結(jié)語

（1）電石渣制水泥大噸位粉體配料必須注重計(jì)量的穩(wěn)定性改善，尤其應(yīng)注重給料系統(tǒng)的穩(wěn)定提高。

（2）電石渣制水泥粉體配料時(shí)應(yīng)盡可能穩(wěn)氣配料，避免塌料和沖料的形成。

（3）電石渣制水泥最主要的鈣質(zhì)原料—電石渣，是決定生料飽和比高低的關(guān)鍵因素，也是影響熟料強(qiáng)度穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，合理控制電石渣的摻量，對于提升熟料和水泥產(chǎn)品質(zhì)量非常重要。

參考文獻(xiàn)：

［1］方景光.粉磨工藝及設(shè)備［M］.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2002.

［2］周國治，彭寶利.水泥生產(chǎn)工藝概論［M］.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2009.

［3］李堅(jiān)利，周慧群.水泥生產(chǎn)工藝［M］.武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2008.

［4］工業(yè)和信息化部.水泥企業(yè)管理規(guī)程［G］.2012.

中圖分類號：TQ172.44

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-6171（2016）01-0079-03

通訊地址：陜西北元化工集團(tuán)有限公司，陜西 神木 719319；

收稿日期：2015-04-27； 編輯：孫 娟