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0簡介
優(yōu)質(zhì)水泥取決于組分的均勻性和穩(wěn)定性，而組分的均勻性和穩(wěn)定性又離不開生產(chǎn)過程的均勻性和穩(wěn)定性:原料燃料的均勻性、配料的準(zhǔn)確性、燒成系統(tǒng)熱力系統(tǒng)的穩(wěn)定性、水泥制造過程控制的穩(wěn)定性等等。在制造水泥的過程中，混合材料使用得當(dāng)，可以減少熟料的用量，降低水泥的生產(chǎn)成本。然而，配合比控制不準(zhǔn)確會影響水泥質(zhì)量和系統(tǒng)產(chǎn)量。
在混合材料中，粉煤灰價格低廉，用途廣泛。然而，由于粉煤灰的物理性質(zhì)，很難對其進行測量和控制。河南某水泥粉磨線飛灰測量采用葉輪給料+溜槽+科里奧利秤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整個系統(tǒng)的測量控制不能滿足生產(chǎn)需求。為了實現(xiàn)精確的測量控制，選擇了連續(xù)失重秤測量系統(tǒng)，效果明顯。本文介紹這種轉(zhuǎn)換，僅供參考。
1有一個問題
河南某水泥粉磨線年產(chǎn)水泥70萬噸，其飛灰測量采用葉輪給料+溜槽+科里奧利秤的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。整個系統(tǒng)的測量控制存在很多問題。
(1)測量精度不高，跟蹤慢，波動大。葉輪給料機給料時，飛灰通過溜槽流向科氏秤，兩者之間有一定距離，測控精度保持在2%~10%。為了保證水泥質(zhì)量的下限，熟料含量將增加1%~3%，這不僅增加了生產(chǎn)成本，而且造成了資源的浪費。
(2)在倉儲庫房容易起拱，沒有下料。當(dāng)粉煤灰潮濕時，料倉出料口上方會形成一個倒錐形空腔，導(dǎo)致物料流動不穩(wěn)定。破拱需要增加工人的勞動強度。
(3)無法對倉庫進行測量和控制。一方面，為了防止倉內(nèi)起拱，在倉底增加一個曝氣箱，使物料流態(tài)化，但葉輪給料機很難鎖住流態(tài)化的物料，即使葉輪給料機不運轉(zhuǎn)，物料也會通過縫隙流入溜槽，所以用變頻調(diào)節(jié)葉輪轉(zhuǎn)速基本沒有意義，難以控制；另一方面，當(dāng)拱被打破時，會有很大的沖擊力，也會造成倉庫的逃離。
(4)設(shè)備校準(zhǔn)困難，工人勞動強度大。計量設(shè)計中不可避免地會出現(xiàn)設(shè)計零點漂移，尤其是動態(tài)計量設(shè)備。這款科氏秤采用扭矩傳感器，只能實物校準(zhǔn)，校準(zhǔn)費時費力。
2.原因分析
粉煤灰的堆積密度為0.6~0.8t/m3，具有良好的自流動性，容易出倉揚塵，也容易吸潮起拱，給粉煤灰的準(zhǔn)確計量帶來很大不便。
3.重建措施
針對上述問題，河南某公司在對使用粉煤灰作為外加劑的相關(guān)企業(yè)進行調(diào)研的基礎(chǔ)上，決定對粉煤灰計量系統(tǒng)進行改革。
3.1轉(zhuǎn)型目標(biāo)
河南某公司針對葉輪進料+溜槽+科氏秤系統(tǒng)帶來的問題，設(shè)定改造目標(biāo)為:測量誤差控制在0.5%以內(nèi)；防止材料倉庫起拱，使材料充分流化；減少倉庫竄槽對計量的影響；代替物理校準(zhǔn)，降低勞動強度。
3.2計量設(shè)備的選擇
在調(diào)查對比中，我們見證了河南某公司的連續(xù)失重秤計量系統(tǒng)(圖1)在使用粉煤灰作為外加劑的企業(yè)中的運行效果。該系統(tǒng)測量精度≤0.4%，控制精度≤1%，操作簡單，界面人性化，性能穩(wěn)定，校準(zhǔn)方便，完全能夠滿足水泥生產(chǎn)過程中粉煤灰的測量精度要求。
3.2.1結(jié)構(gòu)介紹
從圖1可以看出，稱重倉和連續(xù)失重秤支架之間安裝有三個載荷傳感器，用于測量稱重倉物料的重量，下部安裝有螺旋給料機，以確保均勻出料。稱重倉與緩沖倉之間、稱重倉與集塵管道之間采用軟連接，確保稱重時稱重倉內(nèi)物料的重量不受外界干擾。緩沖倉直接固定在支架上。連續(xù)失重秤的進料口與料倉連接，出料口置于輸送帶上方混合，整體置于地面。
3.2.2工作流程
在連續(xù)失重秤的計量系統(tǒng)中，物料從物料倉進入緩沖倉，緩沖倉入口閥、集塵閥和稱量倉入口閥打開，緩沖倉入口閥、稱量倉入口閥和集塵閥關(guān)閉。螺旋給料機連續(xù)均勻向外給料，稱量的重倉物料不斷減少。當(dāng)稱量重倉物料的重量達到下限時，稱量重倉進口閥、集塵閥和緩沖倉進口閥打開。當(dāng)所有緩沖倉物料進入稱重重倉時，稱重重倉進口閥、除塵閥和緩沖倉進口閥關(guān)閉，稱重重倉進口閥打開。上述過程在生產(chǎn)過程中依次重復(fù)。
3.2.3連續(xù)失重秤的測量原理
螺旋給料機連續(xù)出料，稱量倉的重量不斷減少，輸送能力等于稱量倉的減少。假設(shè)此時的重量為X，下一秒的重量為Y，則重倉重量在1s內(nèi)減少X-Y。在時間t內(nèi)累計減重量，得到重量累計量為M，則流量為q=m/t。
3.3具體實施
2010年6月，某公司購置了連續(xù)失重秤，徹底改造了飛灰計量設(shè)備。
(1)安裝時，計量倉下方均勻分布三個傳感器，支撐計量倉，出料裝置采用變頻調(diào)速，保證計量和控制精度。
(2)在料倉底部增加曝氣箱、流化棒等流化裝置，使物料充分流化，降低料倉起拱概率。
(3)采用雙倉結(jié)構(gòu):在緩沖倉和計量倉之間增加閘閥(粉料專用孔板閥)，徹底解決了倉竄對計量裝置的影響。
(4)計量倉增加了相應(yīng)的校準(zhǔn)裝置，只需將校準(zhǔn)砝碼掛在校準(zhǔn)裝置上即可輕松實現(xiàn)校準(zhǔn)。
4.實施效果
自2010年6月某公司使用連續(xù)失重秤以來，效果顯著。系統(tǒng)運行穩(wěn)定，有效解決了以往飛灰竄料和堵料的問題，大大降低了工人的維護工作量；系統(tǒng)測量精度高，穩(wěn)定在0.4%以內(nèi)。改造前，計量設(shè)備的計量控制誤差為2%~10%，實驗室將熟料含量提高1%~3%，以保證水泥質(zhì)量的下限。即使熟料降低1.0%，熟料200元/t，該線年產(chǎn)水泥70萬噸，每年可節(jié)約生產(chǎn)成本高達140萬元。這種轉(zhuǎn)型可以說是典型的投資小見效快的案例。

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