粉料定量给料秤在窑灰利用中的应用

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1、粉料定量给料秤在窑灰利用中的应用窑灰的处理和利用，是长期困扰水泥厂环保工作的难题。国标规定在部分水泥中可用不超过水泥重量5%～8%的窑灰代替矿渣及混合材。这是一种简便、经济实惠的利用窑灰途径，不仅使难处理的窑灰得到利用，而且相对提高了水泥磨的生产率，降低了电耗，节省了混合材的用量。由于窑灰细度较高(平均粒径为70μm)、附着应力为0〔1〕，是一种易扬尘、易冲料跑料的“自由流动”性物料。从而给流量计量和控制带来很大难度。但是，随著社会对环境质量要求的提高，收尘量的增加，窑灰的处理和利用就更为重要和迫切。我们采用以FDG(Ⅲ)型粉料定量给料秤为核心设备的窑灰给料计量系统，在安徽省淮北某水泥厂应用，

2、达到了设计目标，取得较满意的效果。1主要设备的选用和注意的问题窑灰给料计量系统主要包括储料中间仓(也是粉料定量给料秤的“在线”物料标定校正称重仓)、密封螺旋闸门、新型叶轮给料机、粉料定量给料秤、微机控制系统和提升输送设备。系统设备方案和配套的原则，就是在绝对保证水泥产品质量的前提下，均匀、稳定、可靠地向出磨水泥系统定量加入窑灰，从而达到环保效益和经济效益。实践证明，正确的选择设备方案和合理的配套设计，是达到上述目标的关键。1.1给料计量设备的选择给料计量设备是系统的核心设备，必须能适应和稳定控制自流性极好的松散窑灰的连续、均匀、准确定量给料计量和控制。确保系统不堵料、不跑料、不扬尘。且具有较高

3、的瞬时(短期)控制精度、很宽的流量调节范围、能自动按比例跟踪调节物料流量和适应高粉尘浓度的恶劣工作环境。许多水泥厂往往设有两台或多台水泥磨。这些水泥磨有时同时运行，有时是单台运行。因此，水泥瞬时总流量变化很大。所以，窑灰的瞬时掺入量也随之变化很大。因而，粉料秤的给料量必须具有很宽的调节范围。一般给料计量装置的给料量调节范围为5∶1，往往难以满足使用要求。新一代的粉料秤采用变频调速方式，不但能适应高粉尘的恶劣工作环境，给料量可在10∶1或更大一些的范围调节。其计量精度可达0.5%，给料控制精度优于1%。所以，能满足窑灰给料计量的使用要求。据悉，某些水泥厂曾采用固体物料流量计或电子螺旋秤或核子秤等

4、做窑灰给料计量装置，结果均不够理想。主要原因是，这几种给料计量装置瞬时控制精度较低，线性精度较差，而且随著物料的粒度、湿度、粘附性、流动状态和流量等因素变化很不稳定。比如，国外在固体流量计的使用说明书中明确注明：在物料性质稳定的状态下计量精度为2%，而实际物料性质不可能很稳定的。关于螺旋秤笔者曾有专门论述〔2〕，它不但控制精度低，无法满足高准确度的使用要求，更重要的是其进、出料口距离短，一般螺旋间隙较大，对于窑灰这类自由流动物料，极易产生窜料、冲料，造成无法控制的跑料现象。核子秤应用在粉状物料的计量控制方面，一般均采用螺旋给料机做物料输送设备。因此，同样存在易于窜料、冲料和物料量流速不能准确测

5、量问题。另外，物料对γ射线的吸收量是一个指数方程关系，即测量结果有很大的非线性。要在很宽的流量范围保证线性测量结果，是一件比较复杂和麻烦的工作，往往难以做到。再有，核子秤对料流轮廓和流量变化非常敏感，一般物料负荷流动在30%以内，才能保证足够的测量精度。这在窑灰给料计量环节也是难以满足的条件。无论是理论分析还是生产实践都表明固体流量计、螺旋秤和核子秤，一般不适应做为窑灰一类物料的给料计量装置。1.2预给料装置的选择预给料装置是系统的主要执行机构，要求其连续、均匀、稳定给料，并避免卡料、堵料和冲料、跑料现象。对于窑灰这类“自由流动”物料，防止产生冲料、跑料和扬尘更为重要。现代松散粉状物料的预给料

6、装置，多采用空气斜槽+电动流量阀或回转叶轮给料机(垂直或水平方式)，也可以采用螺旋给料机、拉链给料机等。但后两种设备长度尺寸较大，设备布置麻烦，一般很少采用。又由于窑灰的给料计量一般属于小流量计量控制，也不适宜采用第一种方案。所以，多采用叶轮给料机。但必须注意：国产一般的叶轮给料机，结构设计不尽合理，叶轮间隙过大，密封和控制性能不好，极易产生冲料、跑料，瞬时给料量难以稳定。为此，笔者设计了无侧向间隙、高精度配合密封专用叶轮给料机用于这套窑灰喂料系统中，经生产使用证明，完全满足使用要求。也可选用富勒(技术)叶轮给料机。另外，由于要求给料量在很宽的范围内调节，物料负荷(即旋转阻力矩)又变化较大，不

7、但应采用变频调速控制方式，而且最好采用变频调速三相异步电动机。从而解决普通异步电动机在较宽的调节范围工作状态下，效率显着降低，温升明显增高(约增高10%～20%)和冲击电压加大等问题。尤其在低速、满载和超载运行时更为严重，从而降低了电动机的使用寿命和危及运行安全。再有，在正常运行状态下，叶轮给料机的转速与皮带速度被同步控制调节。所以，叶轮给料机的瞬时给料量与皮带上的瞬时物料负荷必须合理准确的匹配，