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为响应国家节能环保号召,水泥企业纷纷加大散装水泥发货比例,散装水泥具有... [详情]

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精准计量在水泥生产中的应用

发布时间:2018-06-08 来源:丰博

随着目前经济形势的下行及国家供给侧改革,要求企业的经济技术管理水平更精细,对成本的控制更严格。现实是水泥企业往往把节能重点放在烧成系统和粉磨系统,对其它生产环节关注较少。水泥生产过程中应挖掘每一台设备,每个生产环节的节能潜力,如在计量等方面通过采用更加精确的设备来稳定水泥生产的配料过程,进而稳定整个生产系统的工艺稳定,减少人为对生产过程中的调整,引起不必要的能源浪费,稳定热工制度,提高熟料及水泥质量。
 

一、水泥生产中的计量控制

水泥生产是一个动态连续的过程,尤其是随着现代化工业技术的发展,生产过程自动化水平的不断提高,对生产工艺过程控制要求越来复杂、严密。对水泥企业各种原料及成品的计量给料装置提出了很高的要求, 不仅要求精确、可靠, 而且要在短时间内反应到控制系统提高来料的稳定性。目前新型干法水泥厂中常用的计量设备按其用途大致可分为三类:  
1、配料计量用:构成生料或者水泥的各种原料按照设定的比例配好入磨,借助控制系统对各种物料流量大小及时进行调节控制,以满足生产质量性能指标的要求及水泥标号和品种要求,配料计量用多为固体物料,常用的设备如定量给料机、皮带秤,以及水泥生产过程添加粉煤灰和矿渣粉的螺旋计量称等。
2、生产过程中各种物料的计量,如进出厂用的汽车衡,测量台时的皮带秤、链斗秤、核子秤等,以及采用仓体下设称重感应器计量各种承重仓、散装仓等。
3、入窑生料及煤粉喂料等要求更精确的计量设备,以入窑生料和煤粉实现准确计量、及时调节和稳定喂料。生料喂料我公司采用生料计量仓,在仓底出料斜槽配置流量控制阀和固体流量计系统。煤粉计量则多采用转子秤、科里奥利粉体秤等。
 

二、计量设备在水泥生产中的作用

一般的计量设备只有在稳定料流的情况下才有设计上的精确程度,但是反过来,我们安装计量设备的初衷正是通过计量的准确性反馈到来料的稳定性上。只有两者相辅相成,才能实现稳定的水泥工艺生产。
以生料均化及入窑喂料系统为例,我集团一直采用稳流仓加科氏力秤的计量方式,如图1。
 

 

图1生料均化库改造前工艺

图2生料均化库改造后工艺

 
经过均化的生料,从生料均化库卸出进,由库底电控气动流量阀进入充气计量仓,并根据入窑喂料量大小,通过控制电控气动流量阀的开度卸出,再经过空气斜槽的输送、固体流量计计量后,由入窑提升机提升至窑尾框架,再经三通溜子进入窑尾预热器, 完成生料从出库至入窑的全过程。其中,固体流量计安装于提升机入口,通过固体流量计计量反馈调整电控启动流量阀控制入窑生料的多少。由于固体流量计本来计量误差就较大,再加上距离电动流量阀较远,反馈产生滞后效果,下料波动能达到15吨,入窑提升机电流波动大,严重影响了窑系统的生产稳定性,加大了喂煤系统的操作难度。后期将斜槽截断为两条,将固体流量计前移,大大减少了秤体与流量阀的距离,如图2。入窑物料波动减少到5-7吨左右,仍然较大,但大大减少了要系统的操作难度,加强了系统的稳定性。在2014年度,部分公司更换了计量更精确的转子秤,生料喂料量的调节快速、准确,入窑生料喂料量均匀、稳定(小于1%),减少了频繁调整操作,使窑系统热工制度的趋于稳定,在提高熟料产量、质量以及节能减排等方面效果显著。使用计量精确的设备后,入窑生料稳定,窑热工较以前明显提高,出窑熟料合格率、熟料强度大大提高,喂煤系统稳定,吨熟料煤耗节约3kg左右。
 

集团下属公司使用超细粉煤灰或矿渣粉时多使用螺旋微粉称,即便有稳流装置,但是由于粉体的流动性等各种原因,下料仍不稳定。对后期熟料烧成或者水泥均化提出了更高要求,严重影响烧成系统的稳定和水泥的质量。随着公司对计量的重视,渐渐更换了相对精确的科氏力秤和转子秤。
水泥生产中入窑、入磨物料量的多少,直接关系到系统的物料平衡,而物料平衡又决定了系统热平衡,两者相辅相成。计量是水泥生产中的重要一环,稳定、精确的计量设备可以加强配料的稳定性,保证生产线热工制度平衡,提高水泥熟料的产质量。各公司应该将计量与烧成、粉磨系统同等重视,均化再好,没有精确计量就是舍本逐末,其它环节就会成为无根之水。
 

三、总结

随着计量设备的发展,计量设备的计量精确度越来越高。结合我集团的生产经验,一些看似需要不太严格计量的环节往往也会对整个生产线的热工制度产生巨大影响。选择合适的计量设备,直接关系到热工系统的稳定。
粉体物料的计量与控制系统是有机的整体,计量企业在制造精密计量设备的基础上,根据现场情况提出合适的解决方案,配以合适的控制系统,来达到稳定下料的目的,这是企业最需要的。另外,计量设备的计量精度越来越准确,企业应在可能的基础上大胆的采用新技术、新设备,来推动水泥设备的进步。
 

文章来源:《丰博精准计量杯》有奖征文活动投稿
作者:山东山水水泥集团有限公司技术研发部
冯元亮

 

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