在水泥生产工艺中，煤粉计量对水泥生料烧结成熟料是至关重要的，计量稳定与否直接关系到水泥的质量，窑炉喂煤量不稳定，可造成预热器结皮、堵塞，甚至造成停窑事故，直接影响窑的运转率和窑的产量，进而影响工厂的经济效益。在国内目前基本上还是用煤粉，随着国内制造业的崛起，国产化的煤粉控制与计量技术也日渐成熟。但目前在国外一些国家，如马来西亚，由于煤粉的价格持续上涨，已经开始采用废旧轮胎粉、塑料粉等按小比例添加到煤粉中来作为替代品，在有效节约企业成本、提高企业效益的同时，也实现废物利用，节能资源。随煤资源越用越少，煤粉添加物也许是无奈中的明智选择，但国内煤粉计量秤是否能保证此类混合物的计量的稳定，也将是计量设备的一个发展方向。

1 熟料工艺与煤粉配置

1. 1 熟料工艺

生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的 C 3 A、C 4 AF、C 2 S 等矿物。随着物料温度升高近 1300℃时，C 3 A、C 4 AF、C 2 S 等矿物会变成液相，溶解于液相中的 C 2 S 和 CaO 进行反应生成大量 C 3 S (熟料)。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

①     总量为产能 0. 53%;

② 窑头占总产能的 37. 5%;

③ 窑尾占总产能的 62. 5%;

1. 2 煤粉喂料计量系统

(1) 喂料

在实际生产中，煤粉出磨后一般需要贮存在料仓中，由于煤粉物料流动性好，因此设计一个合适的料仓也很重要。一般选定仓的容量为设备台时产量 3 ～5倍，在正常使用时，要求仓内最低料位不能低于40%，起稳流作用。

经过研磨的煤粉流动性好，尤其在充气的情况下，具有流态化性能，但若水分含量高或积压存放时间较长，又可能出现粘结，因而煤粉不仅会涌料而且会棚仓，十分难于控制。煤粉供料的稳定性、计量精度和气力输送时锁风已成为影响煤粉设备喂煤稳定性和计量精度的三个主要问题。因此，只有着力解决煤粉供料中稳流、控制和锁风问题，煤粉输送才能做到易于控制。

煤粉若水分含量高或积压存放时间较长，就可能出现粘结，在实际生产中也很难控制，会出现间断下煤或不下煤。

基于粉体的力学现象及从料仓中卸出的形式的分析，专门设计的料仓形成了相对稳定自成一体的料源，从而不受大料库的物料架桥结拱等的影响。

整个设备稳流给料机主要起稳定料流作用，设有缓压仓、均压仓、计量仓，采用三层稳流、搅拌结构，物料不会在仓内结拱、不会出现涌料现象，同时有效防止由于风压不均引起的上穿现象; 喂料均匀稳定可靠; 卸料仓内搅拌叶片的转动，使得粉体层能够整体分割，达到整体流的效果。搅拌叶片的转动将粉体物料填入缓压仓中，缓压仓中的叶轮改变了物料进入均压仓的位置，避免了料仓的压力对均压仓的直接影响，为物料均质创造了条件。均压仓中随着叶片的转动物料在此仓中得到充分疏松，近似自然状态，从而抵消容重变化给计量带来的影响，计量仓为一容积式计量仓，变频可调，随时保证按工艺需求，提供稳流均质的粉体物料给计量设备。

设备能可靠的控制粉体物料的流速，给科里奥利秤提供稳定的供料量，从而保证整个系统的精度和稳定性。

(2) 计量

我公司的科里奥利煤粉计量系统由稳流给料装置、科里奥利粉体流量计及新型螺旋泵及控制系统组成。其核心设备 FB － MULITION60 科里奥利粉体流量计利用科里奥利 (Coriolis) 力学原理测量粉体物料的质量流量，计量原理独特，计量准确。

科里奥利粉体定量给料系统在控制方面，能够按照设定的给料率准确给料，通过调节稳流给料机，自动调节物料流量，保持已设定的给料率连续不断地输送物料，并且能自动的累积输送的物料量; 在操作上，可以通过仪表键盘实施操作，也可以通过上位机或过程管理系统 DCS，完成系统的自动控制。

采用进口施耐德变频器调速，有启动、变频器启动、故障、料仓料位超限等信号指示，可在本地及 DCS 计算机集中控制控制。

基于 “科里奥利”力原理的机械秤体经过精湛的制造技术和严格的质量管理体系，保证了产品的质量和精度。高精度和高稳定性的科里奥利粉体定量给料系统，已成为工业上粉体物料配料和计量的理想设备。

该系统是一种原理先进、结构紧凑、计量精确、工作可靠又易于维护的新一代粉体计量系统。

系统结构主要特点如下: ①秤体内所有的轴承均采用进口产品，电机和减速机采用德国 SEW 公司产品。②稳流给料机主要起稳定料流作用，采用三层稳流、搅拌结构，物料不会在仓内结拱、不会出现涌料现象，同时有效防止由于风压不均引起的上穿现象;喂料均匀稳定可靠。③科里奥利粉体流量计外形精巧美观，计量精确稳定。其设计和选型均要求最佳，其中所用轴承全为进口，减速电机选用德国 SEW 公司产品。④整套系统运用科里奥利原理进行检测，测量物料的瞬时质量流量，在计量原理上完全不同于溜槽式和冲击式流量计，也不同于失重秤、转子秤及环状天平秤，是真正的质量流量计; 引进德国先进技术，独特的计量盘设计，能够保证精确计量，转子叶片采用特殊耐磨材质，使用寿命更长，稳定性更高，结构设计合理，安装维护方便，轴承部位采用气体密封，机械密封和油封的技术方案，有效防止秤体内部物料泄漏。控制精度: (a) 称量精度: ＜ ±0. 5%; (b) 流量控制误差: ＜ ± 1% ⑤采用变频调速方式，控制精度高、响应速度快，可实现准确稳定给料。⑥稳流给料机作为预给料设备，主要应用在具有一定输送压力和计量精度要求相对较高的粉体计量系统上 (如水泥厂窑头窑尾给煤系统)。

整个系统控制功能特点: ①采用 FB － DACS5000控制系统即 PLC + 触摸屏的控制结构或智能仪表的控制结构; ②可实现连续供料计量; ③结构合理，维护简便，运行可靠; ④自动测量系统零点，自动计算标定系数; ⑤友好的触摸屏操作界面，使操作简单，控制流程和系统状态均可在线显示; ⑥设有专门的参数表，使系统运行在最佳状态，可在屏上实现集中和本地的切换; ⑦具有班累计、日累计、总累计显示功能; ⑧扭矩检测采用荷重传感器; ⑨具有系统自诊断功能且可接入 DCS 系统。

(3) 锁风输送装置

在科里奥利煤粉计量系统中，经科里奥利粉体流量计后的煤粉进入螺旋输送泵，螺旋输送泵在系统中起到输送和锁风的作用，在克服输煤管道系统一定的压力条件下，经科里奥利粉体流量计计量后的煤粉快速均匀快速送入煤粉输送管道中，管道内的压力变化和输送风压变化时，螺旋泵必须有效阻断输送风返窜并正常输送煤粉，才能为计量设备提供正常的工作条件。

我公司的锁风装置采用特殊螺旋泵，是为输送粉状物料而设计的，属于重载荷型气力输送泵。

螺旋泵主要由螺旋轴、进料箱、套筒、混合箱、卸料箱、轴承座、止回阀、底座等组成。需要输送的物料进入进料箱后，螺旋轴将物料通过套筒推至混合箱中，混合箱喷出的压缩气流使物料流态化并沿管道输送到卸料点。

该输送泵采用变螺距设计，应用喷射原理使螺旋泵出料端基本保持负压状态，有效地阻断了系统风压变化对泵体出料的影响。

在轴承密封方面，采用气封和油封机械密封结合的技术，有优越的技术性能，螺旋叶片采用特殊耐磨材料，正常使用寿命可达三年左右，螺旋输送泵结构合理可靠，维护简单，性能稳定，完全能够满足科里奥利粉体计量系统的使用要求。

2 总结

目前国内的煤粉计量系统多采用转子秤，国内许多水泥厂采用转子秤，国内煤粉计量系统多用科氏力煤粉计量系统，打破了我国新型干法水泥熟料生产线煤粉计量控制长期被国外产品垄断的局面，对水泥生产计量与控制设备的国产化起到了积极作用。我公司通过努力，克服难关，研制出了自己的科里奥利煤粉流量计，将广泛应用与水泥熟料生产线。

 

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