水泥廠原料配料站工藝設計方案論文

　　摘要：原料配料站作為水泥熟料生產線中的輔助車間，容易被設計人員忽視，經常出現庫底冒灰大和庫底下料不暢等問題。本廠工藝設計時，庫底單設收塵系統，不再與庫頂收塵共用，輔料計量秤采用鏈板秤代替皮帶秤；調試生產中，通過修改原料配料站倉底至計量秤之間的溜子，倉壁增設由中控自動控制的機械振動器等一系列措施，使得整個原料粉磨系統運轉率得到極大的提高，為整條生產線能夠順利的通過考核驗收奠定了堅實的基礎。

　　關鍵詞：原料配料站；倉壁振動器；鏈板秤

　　“兩磨一燒”是水泥生產的核心，普遍會引起水泥工藝設計人員的重視，但是對于輔助車間的設計，如果重視程度不夠，也會影響調試生產的正常進行，甚至會嚴重影響整條水泥生產線的達標達產。本文以我公司設計的一條日產3200噸水泥熟料生產線為例，對原料配料站工藝設計時應該注意的問題談談自己的想法。

　　1原料配料站的設計方案

　　原料配料站在粉磨系統中擔負著不可忽視的重任，其主要作用有兩個：一是原料儲存[1]，要求各個廠根據生產線規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；二是配料計量[1]，要求每個原料倉底能下料順暢，計量準確，以保證原料粉磨系統的正常運轉，生產出合格的生料。水泥生產一般使用的原料為石灰質原料（石灰石、泥灰巖、白堊）、硅質原料（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。本廠在設計期間業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過長皮帶輸送至廠內圓形預均化堆場，其它原料則通過汽車運輸至廠內堆棚，堆放一段時間后經破碎機破碎輸送至長形預均化堆場。根據工廠提供的原料種類，我們設計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。考慮到石灰石水分不高，流動性好，石灰石庫儲量設計為850噸，錐體角度設計為60°，庫底采用皮帶秤計量；鐵礦石鋼板倉儲量為100噸，錐體角度設計為76°，頁巖鋼板倉和砂巖鋼板倉的儲量均為150噸，其錐體角度設計為70°，三種輔料鋼板倉底均采用鏈板秤計量取代傳統的板喂機+皮帶秤組合計量方案，鏈板秤是近年來逐漸采用的一種計量設備，由于其計量精度完全可以滿足生產要求，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勢。另外，考慮到實際生產時有可能增加其它品種的原料作為輔料，原設計時特別增加一個備用倉，其倉底設計方案與頁巖鋼板倉相同。對于庫底收塵系統，設計為庫底單獨放置收塵器取代從庫底皮帶機導料槽頂部引收塵風管至庫頂收塵器的模式，使庫底收塵系統與庫頂收塵系統分開，互不干涉。其中石灰石計量稱落料點處單獨設計一臺氣震式箱體袋收塵器（處理風量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過的問題，原料配料站經常出現的問題是庫底下料不順暢，板喂機與皮帶秤協調計量困難等。對于本廠的原料配料站，雖然設計時進行了一系列的改進優化，但還是由于考慮不周，導致調試生產時出現了庫底下料不暢的問題。調試生產之前，業主對輔料品種進行了更換：圖1中的鐵礦石庫更換為儲存濕粉煤灰（進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（進廠高硅頁巖夏季平均水分為13%~15%）。調試初期，盡管鋼板倉錐體部分的角度設計的較大，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試生產。由于錐體上原設計的捅料孔直徑小，而且數量不多（捅料孔直徑設計為Φ279毫米，每個鋼板倉錐體設計4個捅料孔），造成人工捅料很不方便，捅料效果欠佳。為此現場對鋼板倉錐體與計量秤進料口之間的部分進行了改造，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行捅料，無死角，大大的提高了捅料效果。隨著原料粉磨系統調試生產過程中的優化改進，生料的產量得到逐步提高，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一步縮短（每種輔料大約2分鐘就需要進行一次捅料），造成工人勞動強度很高，此非長久之計。為此現場又在之前改造的基礎上安裝倉壁振動器進行振打卸料，如圖3所示：在棒條閘門之上的溜子外壁（在計量秤尾輪的上方一側）先焊接一塊鋼板，加強此處的受力，然后將倉壁振動器固定在此鋼板上。剛開始時，振動器的運行和停止由崗位工現場控制，后改為由中控室控制，當計量秤監測到斷料時，即刻將信號傳輸至中控，中控則開啟振動器，大約運行10s后振動器自行停止。經過此項改進，倉底卸料順暢，不需要再進行人工捅料，即節省了大量的勞動力，也滿足了后續的立磨滿負荷生產對原料的需求。對于石灰石儲庫，由于石灰石流動性良好，調試生產期間錐體至皮帶秤進料口之間未出現下料不暢的問題。關于配料站的收塵系統，調試生產時庫頂和庫底均未出現冒灰問題，鑒于當地的輔料水分較高，從計量稱落入皮帶時不易起灰，輔料收塵系統設計時可以適當減小處理風量。

　　3原料配料站優化設計的結論

　　通過本廠對原料配料站的優化改進，有效解決了輔料鋼板倉底下料不暢的難題，為立磨粉磨系統的正常生產奠定了堅實的基礎。基于本廠的調試經驗，結合其它項目的建議，可得出如下關于原料配料站設計時的相關結論：

　　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°，并要求考慮設計人工清堵和機械振打清堵措施。

　　3）計量給料設備選用時，對于流動性良好的物料，可選用傳統的皮帶計量秤；對于粘濕性物料宜選用鏈板計量秤，集強制卸料和定量稱量于一體，控制方便，也可采用傳統的在皮帶計量稱前加設運行速度較低的調速板式喂料機，用板喂機強制卸料至皮帶秤后再進行計量。

　　4）配料站收塵系統設計時，對于灰塵大的干性物料，宜選用處理風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，宜設計為幾種物料合用一套收塵系統，選用處理風量小的氣震式箱體袋收塵器。綜上所述，水泥廠設計過程中，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計時不引起重視，同樣會對調試生產的順利進行造成嚴重的制約，影響整條水泥生產線的正常運轉。本項目通過對原料配料站庫底部分的有益改進，取得了較好的生產和經濟效果。

　　參考文獻

　　[1]曹百言,李偉民,唐徐寧.水泥廠原料配料庫的工藝優化設計[J].水泥科技,2008(3):12-13

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