科氏力煤粉計量穩(wěn)定性研究

  在新型干法水泥生產(chǎn)中，穩(wěn)定是一個非常重要的指標(biāo)，穩(wěn)定不僅包括原材物料的穩(wěn)定、燒成系統(tǒng)的穩(wěn)定、中控操作的穩(wěn)定等，尤為重要的是煤粉供給的穩(wěn)定。如果煤粉供給穩(wěn)定性差，噴煤量忽輕忽重，極易造成窯內(nèi)物料煅燒不均勻影響熟料質(zhì)量，也可能使預(yù)熱器形成結(jié)皮，甚至發(fā)生堵塞等現(xiàn)象，造成止料或停窯事故的發(fā)生。

  顆粒細、密度小、易吸附空氣，使得煤粉具有較好的流動性，流動性對鎖風(fēng)的要求較高，而設(shè)備及管道密封不嚴極易造成煤粉泄漏。同時煤粉又具有自燃性，自燃會造成倉內(nèi)煤粉結(jié)焦、掛壁甚至發(fā)生爆炸，結(jié)焦產(chǎn)生的物料會造成下料不穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子秤卡死，如果結(jié)焦煤粉隨煤粉管道進入燃燒器，也會導(dǎo)致燃燒器堵塞，影響窯內(nèi)煅燒。

  山東省日照市莒縣海匯集團使用的煤粉轉(zhuǎn)子秤為MULTICOR K50及MULTICOR K80的申克稱，公司自投產(chǎn)以來經(jīng)常出現(xiàn)下料不穩(wěn)波動較大、轉(zhuǎn)子秤卡死等現(xiàn)象，經(jīng)過公司設(shè)備主管人員不斷對設(shè)備性能進行摸索，對故障的排查處理，總結(jié)出了一定的理論與實踐基礎(chǔ)，現(xiàn)煤粉轉(zhuǎn)子秤運行已經(jīng)得到較好改善，窯內(nèi)煅燒及熟料質(zhì)量保持穩(wěn)定狀態(tài)。

  煤粉秤的原理就是利用科里奧立力以及秤內(nèi)計量輪的轉(zhuǎn)速來進行煤粉地計量。煤粉進入秤體，通過計量單元轉(zhuǎn)動的計量輪，計量輪在旋轉(zhuǎn)過程中，煤粉會進入計量輪周圍的各個同等大小的料倉，然后沿K計量單元計量料倉進入下料管。計量輪旋轉(zhuǎn)的力矩傳送至K計量單元的稱重傳感器，而測速傳感器測得計量輪的轉(zhuǎn)速，計量輪旋轉(zhuǎn)力矩與測速傳感器測得的轉(zhuǎn)速傳入DISOCONT稱重儀表進行運算，就可以算出煤粉的瞬時流量。

  公式推導(dǎo)過程如下：

  物料向K計量料倉壁流動，產(chǎn)生離心力 Z，離心力Z產(chǎn)生科里奧立力，科里奧立力作用于計量輪上，繼而對計量軸產(chǎn)生一個與其旋轉(zhuǎn)方向相反的力矩M。

  煤粉產(chǎn)生的角動量為L=m×ω×R2（m為物料重量，ω為角速度，R為計量輪半徑）,則角動量L與科里奧立力矩M之間關(guān)系式即為M=dL/dt=dm/dt×ω×R2，即可以得到角動量L的微分等于科里奧立力矩M。從而可以得到流量的計算公式為I=dm/dt=M/(ω×R2)。

  山東省日照市莒縣海匯集團申克煤粉秤在使用過程中出現(xiàn)的問題主要為煤粉下料的波動，申克秤計量精度較高，設(shè)備制造較為精密，同時對煤的要求也很高，如果在秤體本身或者煤質(zhì)方面出現(xiàn)問題，很容易導(dǎo)致測量偏差，致使控制失效。

  煤粉產(chǎn)生波動的原因有很多方面，除秤體本身以外，還應(yīng)該從其他方面檢查原因所在。

  一、煤粉倉下料不通暢引起波動

  因為煤粉的密度小，容易吸水吸潮，且流動性差，所以極易在煤粉倉內(nèi)形成煤粉結(jié)皮，其中煤粉倉的錐體底部是形成結(jié)皮的主要位置。在這時如果恰好秤體的給定值較高，煤粉供給無法滿足給料機的使用量，就會造成下料不暢，造成明顯波動。

  二、煤粉秤出現(xiàn)故障產(chǎn)生波動

  1、煤粉中有雜物進入秤內(nèi)無法排出以及計量輪出現(xiàn)結(jié)皮。

  科里奧立力秤對雜物的通過能力較差，當(dāng)雜物進入秤內(nèi)后無法及時排出，馬上就會破壞計量輪的動平衡，造成負荷波動。因為負荷值作為重要的數(shù)據(jù)參與到流量的計算當(dāng)中，所以流量也會隨之發(fā)生波動。秤的皮重與初始值相比會發(fā)生變化，正常喂料時的測量值也會比實際值偏大。

  2、煤粉進入秤體內(nèi)部引起波動

  如果空氣軸承沒有壓縮空氣的保護，煤粉進入齒輪箱及測量軸承，就會造成負荷不均勻的增加，產(chǎn)生計量波動。這時，齒輪箱內(nèi)的齒輪油通過油鏡觀察會出現(xiàn)明顯變渾濁或者發(fā)黑的痕跡，同時在秤體側(cè)面消音器出口處也可能會出現(xiàn)煤粉，計量輪可能會頻繁跳停，秤的皮重值與初始值相比變化明顯。

  3、秤體驅(qū)動皮帶松動、給料機鏈條松動、給料機轉(zhuǎn)子部分堵塞、助流系統(tǒng)軟管堵塞、窯尾分配器堵塞、燃燒器管路堵塞等原因也可以造成波動。

  4、不同批次的煤粉的屬性不同，煤質(zhì)差別較大的也可能導(dǎo)致下料波動。

  在上述波動可能產(chǎn)生的原因中，下料不暢造成的波動是主要因素，我公司沒有使用申克公司推薦的在煤粉倉錐體底部3米安裝表面光潔度為國標(biāo)8K（鏡面）的冷軋不銹鋼板，主要考慮的是施工質(zhì)量難以保證，縫隙容易積存煤粉，存在安全隱患。剛投料生產(chǎn)時煤粉倉下料非常不穩(wěn)，有時甚至?xí)霈F(xiàn)斷料的情況，嚴重影響回轉(zhuǎn)窯煅燒。針對此種現(xiàn)象，我們采取了錘敲，安裝振打電機等效果甚微。在大修清倉的時候發(fā)現(xiàn)清出的煤粉都能輕易的握成團，煤粉濕度很大，水分在6%左右。而且經(jīng)常使給料機堵轉(zhuǎn)，使煤粉秤跳停，需要拆開下料管進行清理，造成止料。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，波動基本出現(xiàn)在檢修完成開窯時，而且頭煤秤更嚴重一些，正常生產(chǎn)一天后基本不再出現(xiàn)下料不穩(wěn)現(xiàn)象。點火前我們對原煤進行晾曬，減少水分，減少沒有熱風(fēng)時窯頭倉的結(jié)皮；投料后控制出磨煤粉溫度（原來65℃，現(xiàn)在70℃）保證煤粉烘干，減少煤粉水分，減少結(jié)皮；檢修時對窯頭窯尾煤粉倉進行清倉，清除掛壁的結(jié)皮，保證下料順暢。采取以上措施后，煤粉下料不穩(wěn)現(xiàn)象得到解決，下料波動均可控制在規(guī)定范圍內(nèi)。

  另外，煤粉秤在計量過程中相信很多水泥廠都遇到秤突然變虛了，計量不準(zhǔn)確的現(xiàn)象，其實這主要是測量輪結(jié)皮造成的，因為煤粉的細度小，溫度相對較高，很容易出現(xiàn)自燃和結(jié)焦。加上測量輪的煤粉流量大，通過量一般，結(jié)焦日積月累的粘在了測量輪上，影響的煤粉秤的計量。對于這個問題，我們一般采用申克秤的在線標(biāo)定進行消除，或者在停機檢修時清理測量輪，并重新對煤粉秤進行標(biāo)定，消除累計誤差，保證煤粉計量的準(zhǔn)確性。

  在煤的給定量不變的前提下，反饋數(shù)據(jù)出現(xiàn)不律波動，反饋值忽大忽小，而且齒輪箱有異響，這一般是齒輪箱自身故障造成的。其中齒輪箱中間的小齒輪軸承容易出現(xiàn)故障，它位于測量部分和傳動輪之間，受力大，耐沖擊力小，軸承很容易損壞，而且一般此處軸承的更換都由廠家完成。如果廠家人員到廠時間較長，將給水泥企業(yè)造成巨大的損失，所以需要自行拆裝齒輪箱。要嚴格按照說明書圖冊要求逐層進行拆除清洗，在拆卸過程中一定要做好標(biāo)記，不要動傳感器螺絲，還要找個磁鐵或小容器盛拆下的螺絲。因為很多螺絲都偏小，極易弄丟，且備件不容易買到。安裝時要注意密封，注意側(cè)量部分的松緊度，避免安裝后側(cè)量不準(zhǔn)確，流態(tài)化底處的密封應(yīng)該使用原廠的密封膠，那種密封膠密封效果好，安裝完成后一定要對秤進行重新標(biāo)定。

  煤粉轉(zhuǎn)子秤是新型干法水泥生產(chǎn)線中至關(guān)重要的一臺設(shè)備，加強日常維護及使用管理，使設(shè)備正常、穩(wěn)定運行，發(fā)揮精準(zhǔn)計量作用，對生產(chǎn)運行及產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定異常關(guān)鍵，希望我們的使用小結(jié)能對大家的生產(chǎn)帶來些許幫助。