粉料定量給料秤在窯灰利用中的應(yīng)用

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1、粉料定量給料秤在窯灰利用中的應(yīng)用窯灰的處理和利用，是長期困擾水泥廠環(huán)保工作的難題。國標(biāo)規(guī)定在部分水泥中可用不超過水泥重量5%～8%的窯灰代替礦渣及混合材。這是一種簡便、經(jīng)濟(jì)實惠的利用窯灰途徑，不僅使難處理的窯灰得到利用，而且相對提高了水泥磨的生產(chǎn)率，降低了電耗，節(jié)省了混合材的用量。由于窯灰細(xì)度較高(平均粒徑為70μm)、附著應(yīng)力為0〔1〕，是一種易揚(yáng)塵、易沖料跑料的“自由流動”性物料。從而給流量計量和控制帶來很大難度。但是，隨著社會對環(huán)境質(zhì)量要求的提高，收塵量的增加，窯灰的處理和利用就更為重要和迫切。我們采用以FDG(Ⅲ)型粉料定量給料秤為核心設(shè)備的窯灰給料計量系統(tǒng)，在安徽省淮北某水泥廠應(yīng)用，

2、達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)，取得較滿意的效果。1主要設(shè)備的選用和注意的問題窯灰給料計量系統(tǒng)主要包括儲料中間倉(也是粉料定量給料秤的“在線”物料標(biāo)定校正稱重倉)、密封螺旋閘門、新型葉輪給料機(jī)、粉料定量給料秤、微機(jī)控制系統(tǒng)和提升輸送設(shè)備。系統(tǒng)設(shè)備方案和配套的原則，就是在絕對保證水泥產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，均勻、穩(wěn)定、可靠地向出磨水泥系統(tǒng)定量加入窯灰，從而達(dá)到環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益。實踐證明，正確的選擇設(shè)備方案和合理的配套設(shè)計，是達(dá)到上述目標(biāo)的關(guān)鍵。1.1給料計量設(shè)備的選擇給料計量設(shè)備是系統(tǒng)的核心設(shè)備，必須能適應(yīng)和穩(wěn)定控制自流性極好的松散窯灰的連續(xù)、均勻、準(zhǔn)確定量給料計量和控制。確保系統(tǒng)不堵料、不跑料、不揚(yáng)塵。且具有較高

3、的瞬時(短期)控制精度、很寬的流量調(diào)節(jié)范圍、能自動按比例跟蹤調(diào)節(jié)物料流量和適應(yīng)高粉塵濃度的惡劣工作環(huán)境。許多水泥廠往往設(shè)有兩臺或多臺水泥磨。這些水泥磨有時同時運(yùn)行，有時是單臺運(yùn)行。因此，水泥瞬時總流量變化很大。所以，窯灰的瞬時摻入量也隨之變化很大。因而，粉料秤的給料量必須具有很寬的調(diào)節(jié)范圍。一般給料計量裝置的給料量調(diào)節(jié)范圍為5∶1，往往難以滿足使用要求。新一代的粉料秤采用變頻調(diào)速方式，不但能適應(yīng)高粉塵的惡劣工作環(huán)境，給料量可在10∶1或更大一些的范圍調(diào)節(jié)。其計量精度可達(dá)0.5%，給料控制精度優(yōu)于1%。所以，能滿足窯灰給料計量的使用要求。據(jù)悉，某些水泥廠曾采用固體物料流量計或電子螺旋秤或核子秤等

4、做窯灰給料計量裝置，結(jié)果均不夠理想。主要原因是，這幾種給料計量裝置瞬時控制精度較低，線性精度較差，而且隨著物料的粒度、濕度、粘附性、流動狀態(tài)和流量等因素變化很不穩(wěn)定。比如，國外在固體流量計的使用說明書中明確注明：在物料性質(zhì)穩(wěn)定的狀態(tài)下計量精度為2%，而實際物料性質(zhì)不可能很穩(wěn)定的。關(guān)于螺旋秤筆者曾有專門論述〔2〕，它不但控制精度低，無法滿足高準(zhǔn)確度的使用要求，更重要的是其進(jìn)、出料口距離短，一般螺旋間隙較大，對于窯灰這類自由流動物料，極易產(chǎn)生竄料、沖料，造成無法控制的跑料現(xiàn)象。核子秤應(yīng)用在粉狀物料的計量控制方面，一般均采用螺旋給料機(jī)做物料輸送設(shè)備。因此，同樣存在易于竄料、沖料和物料量流速不能準(zhǔn)確測

5、量問題。另外，物料對γ射線的吸收量是一個指數(shù)方程關(guān)系，即測量結(jié)果有很大的非線性。要在很寬的流量范圍保證線性測量結(jié)果，是一件比較復(fù)雜和麻煩的工作，往往難以做到。再有，核子秤對料流輪廓和流量變化非常敏感，一般物料負(fù)荷流動在30%以內(nèi)，才能保證足夠的測量精度。這在窯灰給料計量環(huán)節(jié)也是難以滿足的條件。無論是理論分析還是生產(chǎn)實踐都表明固體流量計、螺旋秤和核子秤，一般不適應(yīng)做為窯灰一類物料的給料計量裝置。1.2預(yù)給料裝置的選擇預(yù)給料裝置是系統(tǒng)的主要執(zhí)行機(jī)構(gòu)，要求其連續(xù)、均勻、穩(wěn)定給料，并避免卡料、堵料和沖料、跑料現(xiàn)象。對于窯灰這類“自由流動”物料，防止產(chǎn)生沖料、跑料和揚(yáng)塵更為重要?，F(xiàn)代松散粉狀物料的預(yù)給料

6、裝置，多采用空氣斜槽+電動流量閥或回轉(zhuǎn)葉輪給料機(jī)(垂直或水平方式)，也可以采用螺旋給料機(jī)、拉鏈給料機(jī)等。但后兩種設(shè)備長度尺寸較大，設(shè)備布置麻煩，一般很少采用。又由于窯灰的給料計量一般屬于小流量計量控制，也不適宜采用第一種方案。所以，多采用葉輪給料機(jī)。但必須注意：國產(chǎn)一般的葉輪給料機(jī)，結(jié)構(gòu)設(shè)計不盡合理，葉輪間隙過大，密封和控制性能不好，極易產(chǎn)生沖料、跑料，瞬時給料量難以穩(wěn)定。為此，筆者設(shè)計了無側(cè)向間隙、高精度配合密封專用葉輪給料機(jī)用于這套窯灰喂料系統(tǒng)中，經(jīng)生產(chǎn)使用證明，完全滿足使用要求。也可選用富勒(技術(shù))葉輪給料機(jī)。另外，由于要求給料量在很寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，物料負(fù)荷(即旋轉(zhuǎn)阻力矩)又變化較大，不

7、但應(yīng)采用變頻調(diào)速控制方式，而且最好采用變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)。從而解決普通異步電動機(jī)在較寬的調(diào)節(jié)范圍工作狀態(tài)下，效率顯著降低，溫升明顯增高(約增高10%～20%)和沖擊電壓加大等問題。尤其在低速、滿載和超載運(yùn)行時更為嚴(yán)重，從而降低了電動機(jī)的使用壽命和危及運(yùn)行安全。再有，在正常運(yùn)行狀態(tài)下，葉輪給料機(jī)的轉(zhuǎn)速與皮帶速度被同步控制調(diào)節(jié)。所以，葉輪給料機(jī)的瞬時給料量與皮帶上的瞬時物料負(fù)荷必須合理準(zhǔn)確的匹配，