0 引言

优质的水泥取决于成分的均质稳定，这离不开生产过程的均质稳定：原燃料的均化，配料的准确，烧成系统热工制度的稳定，以及水泥制成过程控制的稳定，等等。在水泥的制成中，混合材使用得好，可以降低熟料的使用量，降低水泥的生产成本。但混合材配比控制不准，又会影响水泥的质量和系统的产量。

在混合材中，粉煤灰比较低廉，被广泛选用。但粉煤灰的物理性能，决定了其计量控制存在一定的难度。在河南FBTR水泥粉磨线上，粉煤灰的计量采用叶轮给料+斜槽+科氏秤系统结构，整个系统的计量控制不能满足生产需求。为了实现计量精准控制，选用了连续式失重秤计量系统，效果明显。本文对此改造进行介绍，仅供参考。

1 存在问题

河南FBTR 水泥粉磨线年产70万t水泥，其粉煤灰的计量，采用叶轮给料+斜槽+科氏秤系统结构，整个系统的计量控制存在很多问题。

（1） 计量精度不高，跟踪慢，波动大。叶轮给料机给料，粉煤灰经过斜槽流到科氏秤，中间有一定的距离，计量控制精度维持在2% ～10% 。为了保证水泥质量下限，会增加熟料掺量1% ～3% ，既增加了生产成本，又造成资源的浪费。

（2） 储料库内易结拱，不下料。粉煤灰在受潮的情况下，会在料库出料口上方形成倒锥形的空腔，不下料，造成料流不稳定。需要增加工人劳动强度来破拱。

（3） 窜仓，无法计量控制。一方面，为了防止库内结拱，在料库底部增加充气箱来流化物料，但是叶轮给料机很难锁住流化的物料，即使在叶轮给料机不运转的情况下，物料也会通过间隙流入斜槽，这样一来变频调整叶轮转速基本没有意义，很难控制；另一方面，料库破拱时，会有很大的冲击力，也会造成窜仓。

（4） 设备标定困难，工人劳动强度大。计量设计不可避免会出现设计零点漂移，特别是动态计量设备。此科氏秤采用扭矩传感器，只能通过实物标定，因此标定费工费时。

2 原因分析

粉煤灰容重0. 6～0. 8 t / m3 ，且自流性好，很容易窜仓和扬尘，还易吸潮、结拱，这些都给粉煤灰的准确计量带来很大的不便。

3 改造措施

针对以上问题，在对相关使用粉煤灰作混合材的企业进行调研的基础上，河南某公司决定对粉煤灰计量系统实施改造。

3. 1 改造目标

根据叶轮给料+斜槽+科氏秤系统给粉磨系统带来的问题，河南某公司制定的改造目标为：计量误差控制在0. 5% 以内；防止料库结拱，使物料充分流化；减小窜仓对计量的影响；代替实物标定，降低劳动强度。

3. 2 计量设备的选择

在调研对比中，我们见证了河南某公司的连续式失重秤计量系统在使用粉煤灰作混合材的企业中的运行效果。该系统计量精度≤±0. 4% ，控制精度≤±1% ，操作简单，界面人性化，性能稳定，标定方便，完全能够满足水泥生产过程中对粉煤灰的计量精度要求。

3. 2. 1 结构简介

从图1可知，连续式失重秤的称重仓和支架之间安装3个荷重传感器，用于计量称重仓物料重量，下部安装螺旋送料机，保证均匀出料。称重仓和缓冲仓之间，称重仓与收尘管路之间都采用软连接，以保证称重仓中物料的重量在称重时不受外界干扰。缓冲仓直接固定在支架上。连续式失重秤进料口与料库相连，出料口放置在需配料输送带上方，整体放置在地面上。

3. 2. 2 工作流程

在连续式失重秤计量系统中，物料由料库进入缓冲仓，缓冲仓进料阀、收尘阀、称重仓进气阀打开，缓冲仓进气阀、称重仓进料阀、收尘阀关闭，待物料堆积到达物料开关处，缓冲仓进料阀、除尘阀关闭。螺旋送料机连续均匀向外送料，称重仓物料不断减少，当称重仓物料重量达到下限时，称重仓进料阀、收尘阀、缓冲仓进气阀打开，称重仓进气阀关闭，待缓冲仓物料全部进入秤重仓，秤重仓进料阀、除尘阀、缓冲仓进气阀关闭，称重仓进气阀打开。生产中依次重复上述过程。

3. 2. 3 连续式失重秤计量原理

螺旋送料机不断向外出料，称重仓重量不断减少，输送量等于称重仓的减少量。假设此时重量为X，下一秒重量为Y，则1 s内称重仓的重量减少X－Y，将时间T内的称重仓减少量进行累加，获得重量累加量为M，则流量Q=M/T。

3. 3 具体实施

2010年6月，某公司购进连续式失重秤，对粉煤灰计量设备进行彻底改造。

（1） 在安装时，三只传感器均布于计量仓下，并支撑计量仓，出料装置采用变频调速，保证计量及控制精度。

（2） 在料库底部增加充气箱、流化棒等流化装置，使物料充分流化，降低料库结拱机率。

（3） 采用双仓式结构：在缓冲仓与计量仓之间增加闸板阀（粉体物料专用孔板阀），彻底解决了窜仓对计量装置的影响。

（4） 计量仓上增加有相应标定装置，只需要将标定砝码挂在标定装置上，可轻松实现标定。

4 实施效果

自2010年6月某公司使用连续式失重秤以来，效果显著。系统运行稳定，有效地解决了以往粉煤灰窜仓、堵料问题，极大地减少了工人维护工作量；系统计量精度高，计量精度稳定在0.4% 以内。改造前，计量设备计量控制误差为2% ～10% ，化验室为保证水泥质量下限会增加熟料掺量1% ～3% 。该系统的改造，即使按少掺熟料1. 0% 计算，如果熟料为200 元/ t ，这条线年产70万t水泥，则每年可节约高达140万元生产成本。本次改造可以说是投入小、见效快的一个典型案例。

 

 

 

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