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        粉煤灰計(jì)量精度改進(jìn)措施

        2023-09-07 08:52:28趙文禮
        水泥技術(shù) 2023年4期
        關(guān)鍵詞:下料提升機(jī)粉煤灰

        趙文禮

        1 引言

        我公司2 號(hào)水泥磨生產(chǎn)P·O42.5 和P·F32.5 兩種水泥,采用2臺(tái)不同量程的轉(zhuǎn)子秤作為粉煤灰原料計(jì)量設(shè)備。生產(chǎn)P·O42.5 水泥時(shí),粉煤灰用量較少,下料穩(wěn)定;生產(chǎn)P·F32.5 水泥時(shí),粉煤灰用量較大,下料時(shí)轉(zhuǎn)子秤易出現(xiàn)波動(dòng)和下料不暢的情況,積聚過多的物料進(jìn)入計(jì)量裝置,導(dǎo)致物料計(jì)量不準(zhǔn),需增加獨(dú)立的穩(wěn)料裝置進(jìn)行鎖料。受限于粉煤灰?guī)斓卓臻g,我公司無法安裝獨(dú)立的穩(wěn)料裝置,且常需加壓縮空氣擾動(dòng)物料以避免下料不暢,鎖料控制難度較大,生產(chǎn)成本高,急需對(duì)轉(zhuǎn)子秤進(jìn)行改進(jìn)。

        2 粉煤灰計(jì)量方式的改進(jìn)歷程

        2009 年~2012 年,使用“單分格輪+膠帶秤”的計(jì)量方式。單分格輪鎖料效果欠佳,經(jīng)常竄料,粉煤灰易外溢,導(dǎo)致膠帶秤及其他設(shè)備被掩埋,生產(chǎn)連續(xù)性差。

        2012~2017 年,使用“雙分格輪+鉸刀秤”的計(jì)量方式。雙分格輪鎖料效果優(yōu)于單分格輪,但仍有竄料現(xiàn)象。鉸刀秤密封性能較好,竄料時(shí)物料不會(huì)外溢,但一臺(tái)鉸刀秤無法同時(shí)滿足生產(chǎn)P·O42.5和P·F32.5 兩種水泥時(shí)不同摻量粉煤灰的計(jì)量需求。生產(chǎn)P·O42.5 水泥時(shí),鉸刀秤經(jīng)常被壓死;生產(chǎn)P·F32.5 水泥時(shí),下料量不足,加壓縮空氣擾動(dòng)后,提升機(jī)電流波動(dòng)較大。

        2017~2021 年,使用“氣化箱+雙轉(zhuǎn)子秤”的計(jì)量方式。兩臺(tái)轉(zhuǎn)子秤量程不同,解決了生產(chǎn)不同品種水泥時(shí),計(jì)量不同摻量粉煤灰的需要。生產(chǎn)P·O42.5 水泥時(shí),轉(zhuǎn)子秤計(jì)量穩(wěn)定;生產(chǎn)P·F32.5 水泥時(shí),受下料波動(dòng)影響,仍然存在竄料現(xiàn)象,提升機(jī)電流波動(dòng)較大。

        3 雙轉(zhuǎn)子秤計(jì)量存在的問題

        我公司2 號(hào)水泥磨生產(chǎn)P·O42.5 和P·F32.5 兩種水泥,原材料配比和產(chǎn)量各不相同,粉煤灰用量在10~90t之間頻繁調(diào)整。為滿足生產(chǎn)需求,我公司采用兩臺(tái)不同量程的轉(zhuǎn)子秤進(jìn)行粉煤灰計(jì)量。但粉煤灰?guī)斓卓臻g高度不足,無法安裝單獨(dú)的穩(wěn)料裝置,生產(chǎn)P·F32.5水泥時(shí),在庫(kù)內(nèi)下料量不足的情況下,需要加壓縮空氣擾動(dòng)物料,但物料擾動(dòng)后,秤體易出現(xiàn)竄料,大部分粉煤灰無法計(jì)量。雖然秤體反饋比較平穩(wěn),但提升機(jī)電流大幅波動(dòng),影響了水泥質(zhì)量。為保證水泥質(zhì)量,只能采用保守的粉煤灰設(shè)計(jì)配比進(jìn)行生產(chǎn),水泥生產(chǎn)成本較高;在操作控制層面上,秤體竄料時(shí)只能通過提高提升機(jī)電流控制粉煤灰摻量,計(jì)量不夠精確,此種控制方法明顯不利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量及成本的把控。

        改進(jìn)前,P·F32.5 水泥3d 抗壓強(qiáng)度對(duì)比如圖1所示,P·F32.5水泥28d抗壓強(qiáng)度變異系數(shù)如圖2所示。由圖1、圖2可知,P·F32.5水泥富余強(qiáng)度高、變異系數(shù)大。

        圖1 改進(jìn)前P·F32.5水泥3d抗壓強(qiáng)度目標(biāo)平均值和實(shí)際平均值對(duì)比

        圖2 改進(jìn)前P·F32.5水泥28d抗壓強(qiáng)度變異系數(shù)

        4 雙轉(zhuǎn)子秤計(jì)量的改進(jìn)措施

        從“人、機(jī)、料、法、環(huán)、測(cè)”六個(gè)方面對(duì)雙轉(zhuǎn)子秤穩(wěn)料計(jì)量影響因素進(jìn)行了列舉分析,最終確定其主要影響因素為秤體密封性差,次要影響因素為水泥組分測(cè)定儀精度低,測(cè)量結(jié)果不能作為標(biāo)定轉(zhuǎn)子秤計(jì)量精度的依據(jù)。

        4.1 轉(zhuǎn)子秤密封效果差的改進(jìn)措施

        改造前,轉(zhuǎn)子秤密封為簡(jiǎn)單的迷宮結(jié)構(gòu),迷宮間隙呈水平方位。使用初期,因鐵質(zhì)雜質(zhì)頻繁進(jìn)入,造成轉(zhuǎn)子秤轉(zhuǎn)子卡死,多次修整打磨后,迷宮間隙進(jìn)一步加大至3mm 左右,密封效果差。為了改善轉(zhuǎn)子秤密封效果,使密封結(jié)構(gòu)更加合理,根據(jù)實(shí)測(cè)尺寸,利用CAD 軟件模擬各零件間的位置關(guān)系和裝配間隙,確定了充分利用原有結(jié)構(gòu),重新設(shè)計(jì)迷宮密封與端面密封相結(jié)合的新結(jié)構(gòu)形式。

        改造時(shí),將迷宮間隙縮小至0.8mm,并呈垂直方位,鐵質(zhì)雜質(zhì)不易進(jìn)入,不易導(dǎo)致生產(chǎn)中斷。同時(shí),將密封毛氈通過壓緊彈簧持續(xù)壓緊在轉(zhuǎn)子頂部端面上,接觸部位采用鏡面不銹鋼材質(zhì),以減少對(duì)毛氈的磨損,滿足持續(xù)鎖料密封的要求。改造后,轉(zhuǎn)子秤密封良好,密封毛氈使用1年多來幾乎無磨損。改造前后轉(zhuǎn)子秤密封結(jié)構(gòu)對(duì)比如圖3所示。

        圖3 改造前后轉(zhuǎn)子秤密封結(jié)構(gòu)對(duì)比

        4.2 轉(zhuǎn)子秤下料波動(dòng)大的改進(jìn)措施

        (1)在粉煤灰?guī)斓紫铝峡谏戏桨惭b減壓錐,解決物料膨拱問題。

        (2)在下料錐斗上安裝4 塊開式充氣箱,改善充氣擾動(dòng)物料效果。

        (3)根據(jù)生產(chǎn)組織規(guī)律,控制粉煤灰?guī)煳槐3衷?1~14m,減少倒庫(kù)對(duì)下料的影響。

        減壓錐及開式充氣箱示意如圖4所示。

        圖4 減壓錐及開式充氣箱示意

        4.3 轉(zhuǎn)子秤計(jì)量精度差的改進(jìn)措施

        (1)使用新型水泥組分測(cè)定儀,提高測(cè)量精度。

        (2)根據(jù)水泥組分測(cè)定儀的測(cè)量數(shù)據(jù),反推粉煤灰實(shí)際摻量,解決無法進(jìn)行實(shí)物標(biāo)定的難題。

        (3)在轉(zhuǎn)子秤進(jìn)料口安裝收塵風(fēng)管,解決進(jìn)入稱量區(qū)域物料含氣量較大的問題。

        (4)在轉(zhuǎn)子秤進(jìn)料口內(nèi)部圓周方向安裝8塊強(qiáng)磁鐵,解決粉狀物料中鐵質(zhì)雜質(zhì)含量高的問題,提高轉(zhuǎn)子秤連續(xù)運(yùn)行能力。

        4.4 粉料摻加量判斷精度差的改進(jìn)措施

        轉(zhuǎn)子秤密封和下料改造前后,提升機(jī)電流波動(dòng)情況如圖5所示。改造前,提升機(jī)電流波動(dòng)大,操作員通過監(jiān)測(cè)提升機(jī)電流判斷粉料摻加量,判斷精度差。轉(zhuǎn)子秤密封和下料改造后,提升機(jī)電流波動(dòng)明顯減小且持續(xù)穩(wěn)定,具備通過秤體反饋判斷粉料摻加量的條件。優(yōu)化粉料摻加量判斷方式,提升粉料摻加量判斷精度的措施如下:

        圖5 改造前后提升機(jī)電流波動(dòng)情況

        (1)加大出磨水泥取樣頻次,持續(xù)檢測(cè)粉煤灰摻加量數(shù)據(jù)。根據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù),優(yōu)化粉煤灰配比,觀察數(shù)據(jù)變化趨勢(shì),使水泥組分測(cè)定儀檢測(cè)數(shù)據(jù)與給定配比趨于一致。

        (2)以水泥組分測(cè)定儀測(cè)量分析數(shù)據(jù)為依據(jù),對(duì)轉(zhuǎn)子秤計(jì)量進(jìn)行多次標(biāo)定,以粉煤灰最小摻量和最大摻量計(jì)量數(shù)據(jù)為依據(jù),重新校準(zhǔn)計(jì)量線性,達(dá)到精確計(jì)量的目的。

        (3)要求操作員以秤體反饋控制粉煤灰摻加量,改變以提升機(jī)電流為依據(jù)判斷粉煤灰摻量的操作理念,最終實(shí)現(xiàn)100%配比生產(chǎn)。

        5 改造效果

        改造后,生產(chǎn)P·O42.5和P·F32.5水泥時(shí),轉(zhuǎn)子秤均能精確計(jì)量粉煤灰,提升機(jī)電流穩(wěn)定,設(shè)備運(yùn)行正常,取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

        5.1 社會(huì)效益

        (1)改造后,P·F32.5 水泥3d 強(qiáng)度平均值從20.2MPa降至19.2MPa;水泥28d強(qiáng)度變異系數(shù)由平均3.3%降至平均2.1%,水泥產(chǎn)品質(zhì)量更趨穩(wěn)定。

        (2)改造后,轉(zhuǎn)子秤鎖料密封及稱重計(jì)量實(shí)現(xiàn)了一體化,無需另安裝獨(dú)立的穩(wěn)料裝置。

        5.2 經(jīng)濟(jì)效益

        (1)100%配比生產(chǎn)后,P·F32.5 水泥產(chǎn)量由205t/h 提 高 到220t/h,電 耗 由30.2kW·h/t 降 到29.4kW·h/t。

        (2)粉煤灰下料穩(wěn)定、計(jì)量精確、摻量提高。水泥配比持續(xù)優(yōu)化,粉煤灰配比增加1.91%,熟料配比降低1.40%,粉煤灰摻量?jī)H需滿足水泥目標(biāo)強(qiáng)度下限即可,有利于降低生產(chǎn)成本。優(yōu)化后,水泥生產(chǎn)成本下降4.1元/t,預(yù)計(jì)全年可節(jié)約成本82萬元。

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