計(jì)量設(shè)備在新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用

  水泥企業(yè)的生產(chǎn)工藝是比較多樣的，新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)是目前應(yīng)用最廣的水泥生產(chǎn)技術(shù)，也是最能代表科技發(fā)展水平的水泥生產(chǎn)方法。新型干法水泥生產(chǎn)工藝過(guò)程包括原燃料進(jìn)廠、破碎、生料制備、熟料煅燒、水泥制成等?，F(xiàn)代水泥生產(chǎn)企業(yè)要求高質(zhì)量、高產(chǎn)量、低能耗，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程精準(zhǔn)的計(jì)量控制成為重要環(huán)節(jié)，計(jì)量控制是保證新型干法水泥生產(chǎn)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，計(jì)量控制技術(shù)也得到了快速的發(fā)展。新型干法水泥生產(chǎn)線包括數(shù)百臺(tái)設(shè)備、近千臺(tái)電動(dòng)機(jī)、上千個(gè)開(kāi)關(guān)和閥門(mén)、數(shù)十個(gè)回路和數(shù)百個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，為了保證優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定性的系統(tǒng)運(yùn)行，必須通過(guò)自動(dòng)控制實(shí)現(xiàn)。水泥合格率是通過(guò)質(zhì)量控制系統(tǒng)及時(shí)調(diào)整各原料的喂料比例來(lái)實(shí)現(xiàn)的，配置計(jì)量精確的粉狀物料和塊狀物料計(jì)量裝置尤為重要。

  計(jì)量控制就是在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)物料質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量。水泥生產(chǎn)過(guò)程中，每生產(chǎn)1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏）。選擇準(zhǔn)確的測(cè)控裝置，優(yōu)化工藝參數(shù)是保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗的重要手段。如何保證計(jì)量控制過(guò)程中的穩(wěn)定性和精度，選擇設(shè)備是關(guān)鍵。從新型干法水泥生產(chǎn)工藝方面簡(jiǎn)單介紹水泥計(jì)量設(shè)備的應(yīng)用。

  一、原燃材料進(jìn)廠使用的計(jì)量設(shè)備

  采用汽車或火車運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè)多數(shù)采用軌道衡；軌道衡可以采用實(shí)時(shí)聯(lián)網(wǎng)加強(qiáng)管理、合理安裝和使用，其使用準(zhǔn)確度和效果就能夠滿足要求。

  原燃料的輸入、儲(chǔ)存、破碎、混勻及供料整個(gè)物流管理過(guò)程中多數(shù)企業(yè)采用皮帶秤。皮帶秤使用需要考慮皮帶輸送機(jī)的振動(dòng)、皮帶跑偏、皮帶的松緊程度、物料黏結(jié)以及外部氣候、環(huán)境變化等。要滿足計(jì)量要求，對(duì)皮帶秤的技術(shù)和設(shè)計(jì)制造有較高要求，安裝要符合規(guī)范、加強(qiáng)日常維護(hù)、按時(shí)標(biāo)定。

  二、生料配料及粉磨使用的計(jì)量設(shè)備

  定量給料機(jī)主要用于塊狀、顆粒狀及粉狀物料的自動(dòng)連續(xù)稱量、定量給料及配料計(jì)量控制裝置。包括斗式秤、懸臂秤、圓盤(pán)秤、螺旋絞刀秤、核子皮帶秤和調(diào)速皮帶定量給料秤等等。調(diào)速皮帶定量給料秤系統(tǒng)占用空間小、準(zhǔn)確度高、使用維護(hù)簡(jiǎn)單、物料適應(yīng)性強(qiáng)，是新型干法工藝生料配料常規(guī)物料的理想選擇。隨著新型干法水泥生產(chǎn)線規(guī)模的增大，大流量物料會(huì)出現(xiàn)皮帶打滑、磨損，影響準(zhǔn)確度時(shí)，可以配用寬皮帶、加大滾筒直徑，對(duì)主滾筒進(jìn)行包膠處理，提高皮帶與滾筒的接觸面，從而提高摩擦力，保證秤體的剛性和制造準(zhǔn)確度。同時(shí)采用雙側(cè)壓力傳感器的測(cè)壓系統(tǒng)，也可以采用板式喂料機(jī)和皮帶定量給料機(jī)的結(jié)合。

  三、熟料煅燒工藝中使用的計(jì)量設(shè)備

  生料粉和煤粉的準(zhǔn)確、穩(wěn)定喂入是保證燒成系統(tǒng)穩(wěn)定、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、降低能耗的重要因素。在新型干法生產(chǎn)工藝中，窯尾生料喂料系統(tǒng)已經(jīng)是普遍應(yīng)用的成熟技術(shù)。窯尾生料喂料系統(tǒng)包括穩(wěn)流系統(tǒng)、給料裝置和計(jì)量設(shè)備。為了保證生料的均化效果，生料粉在定量給料前，首先要進(jìn)行穩(wěn)流處理。在均化庫(kù)卸料到定量給料裝置之間，設(shè)有穩(wěn)流的中間倉(cāng)或帶回流的供料裝置，最常用的是采用稱重中間倉(cāng)。通過(guò)控制均化庫(kù)的卸料，保持稱重中間倉(cāng)內(nèi)有一定的生料，這樣有利于穩(wěn)定生料計(jì)量和定量給料系統(tǒng)，也可用于下級(jí)窯尾生料定量喂料系統(tǒng)的標(biāo)定。生料給料裝置包括葉輪給料機(jī)、螺旋給料機(jī)、水平旋轉(zhuǎn)喂料機(jī)和電動(dòng)流量控制閥等。在新型干法生產(chǎn)線上使用最多的是流量控制閥，其具有使用簡(jiǎn)單、投資少、控制范圍大的特點(diǎn)。計(jì)量設(shè)備包括流量計(jì)和定量給料機(jī)。沖板式或溜槽式固體沖擊流量計(jì)沒(méi)有穩(wěn)流作用，系統(tǒng)簡(jiǎn)單?？评飱W利流量計(jì)生料調(diào)節(jié)給料裝置是事后補(bǔ)償，密封性好。

  皮帶定量給料機(jī)調(diào)節(jié)及時(shí)，但占用空間大。分格轉(zhuǎn)子定量給料機(jī)生料給定穩(wěn)定性較好，但密封性不理想。由于煤粉的比重輕，流動(dòng)性好，容易受到氣流的影響，煤粉定量喂煤控制系統(tǒng)包括穩(wěn)流系統(tǒng)、給料裝置、計(jì)量設(shè)備和輸送鎖風(fēng)裝置。穩(wěn)流系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，其余3個(gè)環(huán)節(jié)可以根據(jù)不同的功能進(jìn)行組合。分格轉(zhuǎn)子秤組成的系統(tǒng)是將喂煤、計(jì)量和輸送鎖風(fēng)3個(gè)環(huán)節(jié)集成在一臺(tái)裝置上，以提高控制準(zhǔn)確度，減少系統(tǒng)的復(fù)雜程度和相互之間的影響，但對(duì)技術(shù)要求高。采用調(diào)速的雙管螺旋絞刀秤、環(huán)狀天平轉(zhuǎn)子秤組成的系統(tǒng)是給料、計(jì)量合成為1個(gè)環(huán)節(jié)，輸送鎖風(fēng)獨(dú)立?？梢允菇o料和計(jì)量同步進(jìn)行，解決了給料調(diào)節(jié)滯后、實(shí)際控制準(zhǔn)確度低等問(wèn)題?？评飱W利流量計(jì)組成的系統(tǒng)是給料、計(jì)量和輸送鎖風(fēng)3個(gè)環(huán)節(jié)分別處理，給料裝置可以采用調(diào)速的葉輪給料機(jī)、螺旋給料機(jī)和水平旋轉(zhuǎn)喂料機(jī)等；計(jì)量裝置可以采用沖板流量計(jì)、科里奧利流量計(jì)等；鎖風(fēng)裝置可以采用螺旋泵、分格輪（水平或垂直）、噴射泵等。系統(tǒng)各部分功能明確，但是各個(gè)環(huán)節(jié)相互影響。

  熟料產(chǎn)量在線實(shí)時(shí)計(jì)量至今沒(méi)有合適的方案，熟料在燒成過(guò)程中溫度較高，出篦冷機(jī)的熟料特性不穩(wěn)定，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)高溫紅料，無(wú)法在線實(shí)時(shí)對(duì)熟料產(chǎn)量進(jìn)行詳細(xì)計(jì)量，多數(shù)通過(guò)生料喂料計(jì)量折算成熟料產(chǎn)量。

  煤磨磨頭的原煤定量喂煤多數(shù)采用皮帶定量給料機(jī)，可以控制煤磨的產(chǎn)量，使用方便，計(jì)量與定量給料的準(zhǔn)確度較高。按環(huán)保要求，應(yīng)采用封閉式皮帶定量給料機(jī)。

  四、水泥制成過(guò)程中使用的計(jì)量設(shè)備

  水泥配料控制是水泥制成工藝中計(jì)量與定量給料的關(guān)鍵。與生料配料相似，水泥磨頭配料計(jì)量設(shè)備可以選用調(diào)速皮帶定量給料機(jī)，水泥生產(chǎn)工藝成熟，高溫對(duì)定量給料機(jī)影響小，可以滿足水泥配料和磨機(jī)負(fù)荷的控制。為提高水泥制成原材料的利用率，多數(shù)企業(yè)采用各種材料分別粉磨的水泥制成工藝，將熟料和混合材分別粉磨后，再按照適當(dāng)?shù)呐浔然旌现瞥伤?。由于專門(mén)進(jìn)行分別粉磨處理可以獲得較高比表面積的超細(xì)粉，利用超細(xì)顆粒的合理級(jí)配發(fā)揮其高活性，從而降低水泥熟料的使用量。在這種水泥制成工藝中，需要采用不同流量規(guī)格的粉體定量喂料裝置進(jìn)行配比控制，其計(jì)量與定量給料類似于生料喂料系統(tǒng)?？梢允褂酶鞣N形式的定量喂料裝置，如分格轉(zhuǎn)子定量喂料機(jī)、皮帶定量喂料機(jī)、流量計(jì)及絞刀秤等。

  五、出廠水泥使用的計(jì)量設(shè)備

  水泥出廠有袋裝和散裝兩種方式。袋裝水泥采用直接稱重的方式，計(jì)算機(jī)控制可調(diào)節(jié)裝袋流量，計(jì)量準(zhǔn)確度可以控制在0.5%以上。一般采用水泥包裝機(jī)計(jì)量，分為固定式和旋轉(zhuǎn)式，現(xiàn)在水泥生產(chǎn)企業(yè)多選用旋轉(zhuǎn)式水泥包裝機(jī)，包裝機(jī)計(jì)數(shù)器安裝在水泥包裝機(jī)原有電腦板上，可以對(duì)水泥的包裝數(shù)量進(jìn)行計(jì)量，實(shí)行自動(dòng)計(jì)量、自動(dòng)傳輸、自動(dòng)存儲(chǔ)，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)水泥產(chǎn)量的監(jiān)控。散裝水泥的計(jì)量一般采用汽車或火車軌道衡。有些企業(yè)在散裝機(jī)上安裝粉體流量計(jì)，計(jì)量準(zhǔn)確度一般在1%左右，由此可以提高管理水平與裝車效率。

  六、新型干法水泥生產(chǎn)計(jì)量設(shè)備與定量給料發(fā)展方向

  計(jì)量控制與定量給料系統(tǒng)不僅涉及到多方面的技術(shù)和學(xué)科，也包含工藝、材料等專業(yè)的技術(shù)問(wèn)題。我國(guó)的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到國(guó)際較先進(jìn)水平，但相對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)水平還有一定差距，計(jì)量控制方面也需要積極探索應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新材料。節(jié)能減排、資源綜合利用和環(huán)境保護(hù)越來(lái)越受到重視，隨著新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的提高，如何最大程度的利用工業(yè)廢棄物和日常生活垃圾是未來(lái)的發(fā)展方向，工業(yè)廢棄物種類繁多，只能視具體情況設(shè)計(jì)相應(yīng)的計(jì)量與定量給料系統(tǒng)。在處理生活垃圾時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些特別的問(wèn)題，如污染、腐蝕等是原水泥生產(chǎn)線計(jì)量中不存在的，因此生活垃圾的計(jì)量與定量給料問(wèn)題有待在實(shí)際需要時(shí)解決。當(dāng)前的物料計(jì)量技術(shù)還是基于稱重或測(cè)力等傳統(tǒng)方式，測(cè)量方法干擾因素多，特別是氣力輸送的粉狀物料，系統(tǒng)太復(fù)雜，且穩(wěn)定性、適應(yīng)性較差。能否通過(guò)其他更直接的方法測(cè)量氣固兩相的流量，成為今后的研究課題。