浅谈电石渣制水泥干粉秤系统稳流改造

董恒恒，张友平，苏义德



浅谈电石渣制水泥干粉秤系统稳流改造

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

董恒恒，张友平，苏义德

自2014年6月以来，公司一直将提升生料三率值合格率作为质量攻关重点项目，本文现就如何深化推进粉体秤的技改作一讨论。

《粉磨工艺及设备》［1］对喂料计量设备的主要作用及喂料计量设备的原理进行了描述，但对具体误差、精度和维护保养等无具体要求，更未对节能环保的粉状物料（电石渣和粉煤灰）配料应使用何种秤体计量进行推荐，只在《水泥生产工艺概论》［2］和《水泥生产工艺》［3］中将工艺设备不能满足要求作为对影响配料准确性的因素进行了分析，并在《水泥企业管理规程》［4］对出磨生料的三率值进行了要求。我公司要实现提升生料三率值合格率这一目标，除了原材料的稳定外，最重要的就是保证计量设施的稳定性。在水泥行业，计量设施主要包括粉体计量设备和固体计量设备。其中，固体计量设备行业成熟，而粉体计量设备介绍的较少，仅有喂料量在30t/h的粉煤灰秤和10t/h的煤粉转子秤，并未研究喂料量达到100t/h左右的电石渣制水泥的干粉秤，尤其单秤配料达到150t/h更未有系统性研究，使用的科氏力秤不能克服冲料和断料对计量的影响，严重影响生料配料（库内料位不稳，不能有效排除鼓气，挂壁较为严重，斜槽二次鼓风对下料影响大等）。

1　技改基础介绍

2013年8～12月我公司将一线2号干粉秤，用转子秤替代科氏力秤，后对生料饱和比数据进行统计分析（见表1）。

由表1数据得知，更换干粉秤后，生料饱和比的极差和标准偏差趋于合理，过程控制能力加强，但受1号干粉秤、原料和粉煤灰秤影响，与行业要求饱和比KH±0.02、合格率≥70%的指标仍差距较大。

表1　生料饱和比数据统计分析

2　技改实施效果

在前期技改工作基础上，确立了使用转子秤作为技改的主要研究方向，其优势主要有：

（1）该秤使用的双通道分格轮连锁转子秤（见图1），下料口较单通道下料截面积明显变大，秤体下料反馈较单分格轮更加合理（分布曲线更趋近于均值-极差曲线），除非秤体卡死，一般不会出现断料。

（2）该秤无空气输送斜槽，无压缩空气（见图1），减少了气流对给料系统和转子秤计量的影响，达到节能和稳流的效果。

（3）该秤秤体为减少下料仓发生冲料布置了缓冲隔离仓（见图1），整体布局为垂直上下（以前呈斜体布置），在缓冲隔离仓口加设了收尘系统，收尘后的电石渣经斜槽输送后直接进斜槽入干粉库二次配料。

该秤体的不足表现在：

（1）虽然双通道分格轮给料体系能够减少断料的发生，但若发生单分格轮机械故障，将难以保障喂料。

（2）给料系统和计量系统连锁效果不理想，计量秤反馈滞后，进行吹库操作时，库内瞬间形成塌料和冲料，进入计量体系，造成配料波动。

（3）缓冲隔离仓容量较小，在喂料量大时不能保障持续稳定供料。

由上述可知，影响配料的主要因素之一是计量秤反馈情况极不稳定，而造成极不稳定的原因则主要是给料系统的不稳定。因此，我们在一线2号干粉秤缓冲隔离仓与计量仓之间增设了稳流分格轮（见图1），并将此分格轮与给料分格轮进行联锁，将收尘后的灰直接通过斜槽输送进入窑灰斗式提升机再进入干粉库进行二次配料。为保障秤体技改的准确性，增加了电石渣秤实物校正外排口，分别对两个秤体进行了实物标定。经过三次实物标定，转子秤的误差近乎1%，而科氏力秤的误差达到8%，且实际下料波动超出预测范围，对配料影响巨大。

干粉秤技改前后工艺流程见图1。

此次技改效果评价的指标要求为：稳定一线1号、2号秤配料和操作，通过配料反馈数据，计算标准偏差和计量能力等，也可以通过一个月左右出磨生料氧化钙含量和生料饱和比合格率进行评价，但考虑到评价的独立性，只采用第一种方法，数据见表2。

由表2可知，对稳料系统和秤体进行技改后，秤体过程控制能力加强，但受缓冲隔离仓容量小和分格轮变频器能力不足的影响，供料时发生的波动仍然较为明显，整体喂料量均值2号秤较1号秤与给定喂料量偏离减小，基本满足了稳定配料的要求，虽然也出现了断料，但冲料现象基本得到消除。二线1号、2号干粉秤的技改在参照1号干粉秤技改的基础上，扩大了缓冲仓的容量，同时加大了连锁分格轮变频器的规格，并对数据进行检测，通过反馈数据发现，曲线出现波峰次数大大减少，完全能够保障稳定供料。

一线2号秤技改与二线1号、2号干粉秤对比数据见表3。

二线1号、2号秤技改前后生料饱和比的相关处理数据见表4。

通过表3、表4数据可以看出，技改后生料的饱和比合格率较技改前提高了12%，标准偏差减小非常明显。从熟料煅烧的fCaO分析，完全达到行业要求的＜1.5%、合格率85%的指标，技改效果显著。后期公司将依据干粉秤的技改经验制定粉煤灰库和粉煤灰秤的技改方案。相信在后期的技改中，生料饱和比合格率在电石渣行业超过行业平均水平将成为现实，将会更加有利于公司熟料和水泥产品质量的提升。

图1　干粉秤技改前后工艺流程

表2　一线1号、2号干粉秤稳定喂料量反馈数据统计表*

表3　一线2号干粉秤和二线1号、2号干粉秤稳定配料量反馈数据统计表*

表4　二线1号、2号秤技改前后生料饱和比

3　结语

（1）电石渣制水泥大吨位粉体配料必须注重计量的稳定性改善，尤其应注重给料系统的稳定提高。

（2）电石渣制水泥粉体配料时应尽可能稳气配料，避免塌料和冲料的形成。

（3）电石渣制水泥最主要的钙质原料—电石渣，是决定生料饱和比高低的关键因素，也是影响熟料强度稳定性的关键因素，合理控制电石渣的掺量，对于提升熟料和水泥产品质量非常重要。

参考文献：

［1］方景光.粉磨工艺及设备［M］.武汉：武汉理工大学出版社，2002.

［2］周国治，彭宝利.水泥生产工艺概论［M］.武汉：武汉理工大学出版社，2009.

［3］李坚利，周慧群.水泥生产工艺［M］.武汉：武汉理工大学出版社，2008.

［4］工业和信息化部.水泥企业管理规程［G］.2012.

中图分类号：TQ172.44

文献标识码：A

文章编号：1001-6171（2016）01-0079-03

通讯地址：陕西北元化工集团有限公司，陕西 神木 719319；

收稿日期：2015-04-27； 编辑：孙 娟