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水泥廠原料配料站工藝設(shè)計(jì)方案論文
摘要：原料配料站作為水泥熟料生產(chǎn)線中的輔助車間，容易被設(shè)計(jì)人員忽視，經(jīng)常出現(xiàn)庫底冒灰大和庫底下料不暢等問題。本廠工藝設(shè)計(jì)時，庫底單設(shè)收塵系統(tǒng)，不再與庫頂收塵共用，輔料計(jì)量秤采用鏈板秤代替皮帶秤；調(diào)試生產(chǎn)中，通過修改原料配料站倉底至計(jì)量秤之間的溜子，倉壁增設(shè)由中控自動控制的機(jī)械振動器等一系列措施，使得整個原料粉磨系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率得到極大的提高，為整條生產(chǎn)線能夠順利的通過考核驗(yàn)收奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：原料配料站；倉壁振動器；鏈板秤
“兩磨一燒”是水泥生產(chǎn)的核心，普遍會引起水泥工藝設(shè)計(jì)人員的重視，但是對于輔助車間的設(shè)計(jì)，如果重視程度不夠，也會影響調(diào)試生產(chǎn)的正常進(jìn)行，甚至?xí)䥽?yán)重影響整條水泥生產(chǎn)線的達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)。本文以我公司設(shè)計(jì)的一條日產(chǎn)3200噸水泥熟料生產(chǎn)線為例，對原料配料站工藝設(shè)計(jì)時應(yīng)該注意的問題談?wù)勛约旱南敕ā?/p>
1原料配料站的設(shè)計(jì)方案
原料配料站在粉磨系統(tǒng)中擔(dān)負(fù)著不可忽視的重任，其主要作用有兩個：一是原料儲存[1]，要求各個廠根據(jù)生產(chǎn)線規(guī)模和使用的原料情況確定每種物料的儲期，特別是對于粘濕物料要減少儲量；二是配料計(jì)量[1]，要求每個原料倉底能下料順暢，計(jì)量準(zhǔn)確，以保證原料粉磨系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，生產(chǎn)出合格的生料。水泥生產(chǎn)一般使用的原料為石灰質(zhì)原料（石灰石、泥灰?guī)r、白堊）、硅質(zhì)原料（粘土、頁巖、砂巖）和校正原料（鐵礦石、硫酸渣、鋁礬土、自燃煤矸石）等。本廠在設(shè)計(jì)期間業(yè)主給出的原料為石灰石、鐵礦石、砂巖和頁巖，其中石灰石由自有礦山開采破碎后經(jīng)過長皮帶輸送至廠內(nèi)圓形預(yù)均化堆場，其它原料則通過汽車運(yùn)輸至廠內(nèi)堆棚，堆放一段時間后經(jīng)破碎機(jī)破碎輸送至長形預(yù)均化堆場。根據(jù)工廠提供的原料種類，我們設(shè)計(jì)了混凝土圓庫儲存石灰石和鋼板倉儲存輔料的組合方案，如圖1所示�？紤]到石灰石水分不高，流動性好，石灰石庫儲量設(shè)計(jì)為850噸，錐體角度設(shè)計(jì)為60°，庫底采用皮帶秤計(jì)量；鐵礦石鋼板倉儲量為100噸，錐體角度設(shè)計(jì)為76°，頁巖鋼板倉和砂巖鋼板倉的儲量均為150噸，其錐體角度設(shè)計(jì)為70°，三種輔料鋼板倉底均采用鏈板秤計(jì)量取代傳統(tǒng)的板喂機(jī)+皮帶秤組合計(jì)量方案，鏈板秤是近年來逐漸采用的一種計(jì)量設(shè)備，由于其計(jì)量精度完全可以滿足生產(chǎn)要求，特別是對于粘濕物料和高溫物料（熟料），鏈板秤具有明顯的優(yōu)勢。另外，考慮到實(shí)際生產(chǎn)時有可能增加其它品種的原料作為輔料，原設(shè)計(jì)時特別增加一個備用倉，其倉底設(shè)計(jì)方案與頁巖鋼板倉相同。對于庫底收塵系統(tǒng)，設(shè)計(jì)為庫底單獨(dú)放置收塵器取代從庫底皮帶機(jī)導(dǎo)料槽頂部引收塵風(fēng)管至庫頂收塵器的模式，使庫底收塵系統(tǒng)與庫頂收塵系統(tǒng)分開，互不干涉。其中石灰石計(jì)量稱落料點(diǎn)處單獨(dú)設(shè)計(jì)一臺氣震式箱體袋收塵器（處理風(fēng)量6900m3/h），其它輔料由于水分高，灰塵不大，合用一臺氣震式箱體袋收塵器（處理風(fēng)量6900m3/h）。
2原料配料站存在的問題及處理方法
綜合其它水泥廠出現(xiàn)過的問題，原料配料站經(jīng)常出現(xiàn)的問題是庫底下料不順暢，板喂機(jī)與皮帶秤協(xié)調(diào)計(jì)量困難等。對于本廠的原料配料站，雖然設(shè)計(jì)時進(jìn)行了一系列的改進(jìn)優(yōu)化，但還是由于考慮不周，導(dǎo)致調(diào)試生產(chǎn)時出現(xiàn)了庫底下料不暢的問題。調(diào)試生產(chǎn)之前，業(yè)主對輔料品種進(jìn)行了更換：圖1中的鐵礦石庫更換為儲存濕粉煤灰（進(jìn)廠濕粉煤灰夏季平均水分為14%~15%）；砂巖庫沒有使用，作為備用庫；頁巖庫更換為儲存高鐵頁巖（進(jìn)廠高鐵頁巖夏季平均水分為16%~17%）；原備用庫用來儲存高硅頁巖（進(jìn)廠高硅頁巖夏季平均水分為13%~15%）。調(diào)試初期，盡管鋼板倉錐體部分的角度設(shè)計(jì)的較大，但由于輔料水分高，物料依然很容易囤積在鋼板倉錐體部分，造成三種輔料下料困難，需要人工捅料才能維持立磨的調(diào)試生產(chǎn)。由于錐體上原設(shè)計(jì)的捅料孔直徑小，而且數(shù)量不多（捅料孔直徑設(shè)計(jì)為Φ279毫米，每個鋼板倉錐體設(shè)計(jì)4個捅料孔），造成人工捅料很不方便，捅料效果欠佳。為此現(xiàn)場對鋼板倉錐體與計(jì)量秤進(jìn)料口之間的部分進(jìn)行了改造，如圖2所示：首先移除鋼板倉錐體下部至棒條閘門之間的溜子，更換成棱臺外形的儲倉式溜子，溜子頂面全敞開，并與鋼板倉錐體底部脫開不接觸，錐體底部插入溜子內(nèi)約100毫米高度，溜子底面與棒條閘門則用法蘭連接。由于改造之后溜子的頂面全敞開，崗位工則可圍繞溜子四周任意位置進(jìn)行捅料，無死角，大大的提高了捅料效果。隨著原料粉磨系統(tǒng)調(diào)試生產(chǎn)過程中的優(yōu)化改進(jìn)，生料的產(chǎn)量得到逐步提高，自然而然對原料配料站底部的順暢卸料提出了更高的要求，使得捅料間隔時間進(jìn)一步縮短（每種輔料大約2分鐘就需要進(jìn)行一次捅料），造成工人勞動強(qiáng)度很高，此非長久之計(jì)。為此現(xiàn)場又在之前改造的基礎(chǔ)上安裝倉壁振動器進(jìn)行振打卸料，如圖3所示：在棒條閘門之上的溜子外壁（在計(jì)量秤尾輪的上方一側(cè)）先焊接一塊鋼板，加強(qiáng)此處的受力，然后將倉壁振動器固定在此鋼板上。剛開始時，振動器的運(yùn)行和停止由崗位工現(xiàn)場控制，后改為由中控室控制，當(dāng)計(jì)量秤監(jiān)測到斷料時，即刻將信號傳輸至中控，中控則開啟振動器，大約運(yùn)行10s后振動器自行停止。經(jīng)過此項(xiàng)改進(jìn)，倉底卸料順暢，不需要再進(jìn)行人工捅料，即節(jié)省了大量的勞動力，也滿足了后續(xù)的立磨滿負(fù)荷生產(chǎn)對原料的需求。對于石灰石儲庫，由于石灰石流動性良好，調(diào)試生產(chǎn)期間錐體至皮帶秤進(jìn)料口之間未出現(xiàn)下料不暢的問題。關(guān)于配料站的收塵系統(tǒng)，調(diào)試生產(chǎn)時庫頂和庫底均未出現(xiàn)冒灰問題，鑒于當(dāng)?shù)氐妮o料水分較高，從計(jì)量稱落入皮帶時不易起灰，輔料收塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)時可以適當(dāng)減小處理風(fēng)量。
3原料配料站優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)論
通過本廠對原料配料站的優(yōu)化改進(jìn)，有效解決了輔料鋼板倉底下料不暢的難題，為立磨粉磨系統(tǒng)的正常生產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。基于本廠的調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合其它項(xiàng)目的建議，可得出如下關(guān)于原料配料站設(shè)計(jì)時的相關(guān)結(jié)論：
1）石灰石儲庫（石灰石含水不超過3%，夾土不超過5%），庫底錐壁傾角可以控制在65°左右。
2）粘濕物料儲倉（粘土、頁巖、砂巖、鐵粉、濕粉煤灰、連同水泥配料中的石膏、火山灰、礦渣等），宜采用淺倉，適當(dāng)減少儲存堆積時間，并加大錐體出料口的長寬比，倉底錐壁傾角要求不小于75°，并要求考慮設(shè)計(jì)人工清堵和機(jī)械振打清堵措施。
3）計(jì)量給料設(shè)備選用時，對于流動性良好的物料，可選用傳統(tǒng)的皮帶計(jì)量秤；對于粘濕性物料宜選用鏈板計(jì)量秤，集強(qiáng)制卸料和定量稱量于一體，控制方便，也可采用傳統(tǒng)的在皮帶計(jì)量稱前加設(shè)運(yùn)行速度較低的調(diào)速板式喂料機(jī)，用板喂機(jī)強(qiáng)制卸料至皮帶秤后再進(jìn)行計(jì)量。
4）配料站收塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，對于灰塵大的干性物料，宜選用處理風(fēng)量大的氣震式箱體袋收塵器，對于冒灰微弱或者沒有灰分的粘濕性物料，宜設(shè)計(jì)為幾種物料合用一套收塵系統(tǒng)，選用處理風(fēng)量小的氣震式箱體袋收塵器。綜上所述，水泥廠設(shè)計(jì)過程中，雖然存在著主要車間和輔助車間的劃分，但是如果輔助車間設(shè)計(jì)時不引起重視，同樣會對調(diào)試生產(chǎn)的順利進(jìn)行造成嚴(yán)重的制約，影響整條水泥生產(chǎn)線的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本項(xiàng)目通過對原料配料站庫底部分的有益改進(jìn)，取得了較好的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效果。
參考文獻(xiàn)
[1]曹百言,李偉民,唐徐寧.水泥廠原料配料庫的工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].水泥科技,2008(3):12-13
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