影响圣龙水泥厂生料率值波动的因素及提出建设性意见毕业论文(编辑修改稿)

影响圣龙水泥厂生料率值波动的因素及提出建设性意见毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

电气部分 ,就其使用角度而言还取决于皮带秤的选型、安装位置的选定和安装质量及维护。 唐山圣龙水泥厂采用的为 TDGSK 型号的皮带秤。 如下图 5 所示： 1)主动滚筒：主动滚筒由减速电动机拖动，进而带动皮带转动； 2)从动滚筒：通过调节张 紧滑座的螺丝，改变从动滚筒的位置，可以调节皮带的张紧和跑偏； 3)十字簧片：用于秤体和称量框架的连接； 4)张紧滑座：皮带秤调节跑偏和张紧机构； 5)称量框架：皮带秤传力机构，将皮带上物料负荷信号均匀地传输至传感器； 6)自动张紧轮：使皮带保持一定的张紧度，并使皮重在很小的范围内变化； 7)下料斗：完成从料仓向皮带上均匀供料，调节闸门开度，可改变皮带上料层厚度； 8)减速电动机：皮带秤的驱动装置，带有测速装置，负责将角速度转换为控制器可识别的速度信号 ； 9)传感器：将皮带秤上质量转换为电信号传输给控制器； 唐 山 学 院 毕 业 设 计 10 另外，秤体的上表面上分布着很多小托辊，根据功能可分为称量托辊和承重托辊。 在这就不在详细介绍皮带秤的工作原理，简单的说为 : 通过动态检测皮带单位长度上的物料重量 (单位荷重 )q 和皮带速度 v， 将两个信号相乘得到瞬时流量 Q， 再经积分运算或累加运算得到一段时间内输送物料的累计流量 W。 既然是动态的称量就很有可能存 在称量误差，如何克服这个误差就需要专业的调试以及定期的校正 以及保养很重要 [5]。 唐山圣龙水泥厂在早期投产时，由于调配站这皮带秤称量不精准，造成生料率值对于目标率值有一定的波动。 主要体现在几个方面：（ 1）换季 以及天气状态不佳时，比如大风，强降温等气候，出现较大的温差时，因为皮带为胶质成分，存在一定的热胀冷缩，同时水平张力会有一定的改变。 这种改变都会影响皮带的准确程度。 唐山圣龙水泥厂早期时调配站没有防护措施。 皮带秤以及辅料仓都直接暴露在露天中。 所以外界天气温度对皮带秤有很大的影响，同时也可能影响仓下料的顺畅。 尤其在冬天，温度比较低时，如果辅料中水份较多时，黏性增大，或者出现结大块现象，很容易在仓锥体下料部分堵塞。 造成下料不精准，影响生料率值（ 2）皮带秤长时间运转，以及巡检不及时，皮带秤出现一些不利于称量准确的因素。 比如有大块物料卡料，并且卡在称量的传动轴。 致使称重系统十字簧片压死，无反应，压力传感器不受力，从而造成配料秤飞车，这种情况会出现比较大的影响。 同样如果皮带秤的环形皮带出现撕裂、划伤以及跑偏，环形皮带时有跑偏，刮蹭秤体，致使皮带转速忽快忽慢，影响配料计量稳定性及准确度，都会影响皮带秤 的精准程度。 (3)混仓现象也是常见的对生料率值影响较大的一项。 有时候由于岗位的巡检没有到位，中控操作员与现场联系不到位 ，在辅料补仓时，因为皮带存有一定的残料，会随皮带到其他的辅料仓， 会造成混仓现象。 在给配料站配比时，皮带会根据一 定的配比下一定料。 但是混 仓后辅料的成分会有很大的不同，造成实际下料和理论下料很大的差距， 自然生料率值就会出现很大的波动。 综上所述；调配站也是一个很容易出现问题的地方。 同样，生料率值的波动也有很大一部分和调配站有关。 生料磨头仓及排渣对生料率值的影响 自从水泥企业蓬勃发展后，企业逐渐发现磨机的运转率很低，给企业带来很大的损失。 但是磨机的运转率低并不是磨机的故障，而是其他一些 上游 设备的小故障导致磨机停运。 经过长时间的摸索，引进了磨机前加个小仓的概念。 俗称为：“磨头仓”。 磨头仓的作用就是暂贮、缓冲 物料作用 ,通俗的讲就是当上游设备出现小故障时，磨机不会立即停运，可以依靠磨头仓的物料运行一段时间，在故障 排除后可以给磨头仓补料。 这一举措使磨机的运转率得到了很大的提高， 所以磨头仓得到了唐 山 学 院 毕 业 设 计 11 很大的发展。 但是带给磨机高运转率的同时，也带来了一些小的问题。 最主要的是物料在磨头仓内出现离析现象与仓内蓬结或瞬时垮落喷溅以及磨仓的堵塞问题。 当然唐山圣龙水泥厂在早期投产时也遇到了这些问题，直接导致生料率值的波动。 如图 1 所 示，圣龙水泥厂为了解决这个问题， 全面分析了磨头仓。 首先影响生料率值的原因主要有 以下 几点： （ 1） 唐山圣 龙水泥厂原料粉磨线为 2 台直径为 的立磨，两 磨一仓的搭配， 采用一个人字形倒料口下料。 但是实际使用中 A 磨和 B 磨的下料粒度有很大的差别， A 磨要比 B 磨的粒度普遍要大。 这造成了 A， B 磨的生料率值的差异， 尤其在单独开启一个磨机时，生料率值会有很大的波动。 如表 2； 表 2 单开磨机时生料率值对比 项目 时间 KH SM IM 单 A磨的生料率值 9:00 10:00 11:00 单 B磨的生料率值 9:00 10:00 11:00 （ 2） 唐山圣龙水泥厂原料磨排渣也存在一些问题。 早期根据施工图设计为原料磨排渣经斗提直接送入磨头仓，但是在生产中与其他水泥厂对比逐渐发现排渣直接入磨头仓时生料磨的产量要比排渣直接入磨的产量低 1%。 同时生料率值的波动性要更大。 因为如果排渣直接入磨头仓时，排渣从磨头仓仓位最上边到出磨头仓入磨时。 需要很长一段时间，一般如果两磨同时工作喂料都在 130t/h 以上的话，磨头仓库重在 250t，至少 需要一个小时才能重新入磨粉磨。 这种情况造成了生料的成分有很大的延时波动。 同样带给生料率值的波动。 综上以上条件，唐山圣龙水泥厂存在以上问题，致使生料率值有较大的波动。 带来较大的控制难度。 若想解决这个问题，只能从改造下手。 想办法将 A、 B 磨的磨头仓内物料的粒度控制在一定可接受的范围内，同时改造排渣入仓的问题，解决排渣成分延时的问题。 IBAU 均化库对生料率值的影响 IBAU 均化库均化原理： 设计者的指导思想是利用大库 “ 平铺竖取 ” 与混合室连续激烈搅拌相结合的原理。 生料入库来料经由库顶的八嘴生料分配器分 别送到八条放射状空气斜槽送入库内，实现生料的 “ 平铺 ”。 库底出料沿周 向分为 8 个充气区，卸料时由空气分配阀控制，轮流依次向八个区充气。 充气时这个区的生料就产生膨胀和流态化，依次向中央混合室流动。 当每个活化生料区下料时便产生 “ 漏斗效应 ” ，唐 山 学 院 毕 业 设 计 12 依 靠重力下流的生料能够切割平铺的生料层，由此实现 “ 平铺竖取 ” 的均化功能。 当生料进入混合室后由空气进行连续激烈搅拌均化。 有资料介绍，一般重力均化效果 （ H1） 可达 ～ ，气力均化效果 （ H2） 可达 ～ ，整个均化效果 H= H1H2=8～ 15，但设计思想与实际相差甚远， 经实测均化效果只有 1～。 下图为IBAU 型均化库简单图示； 图 6 IBAU均化库 示意图 唐山圣龙水泥厂采用的为单个 IBAU均化库库底带有库容 60t的混合仓。 该均化库能够连续均化，并且 该均化库有卸空率高，边壁效应小，能长期运行且能够保持良好的均化效果并且运行电耗低等优点。 但是在使用初期效果不好，经常出现入窑生料和出磨生料同步波动的现象，即人窑物料成分随着出磨物料成分的波动而波动，造成了生料率值有很大的波动，同时给窑系统的连续稳定操作带来了很大的影响。 出现入窑生料和出磨 生料同步波动的现象，初步分析为生 料均化库没有起到生料均化的作用，而是作为一个容器库使用了。 造成这种现象的原因有很多因素， 圣龙水泥厂早期存在几点，简单分析为： 1）库顶量库孔、人孔门及料位计等处密封不彻底，雨水顺着缝隙直接渗人库内，在库壁上鞘结大量物料。 在生产初期，频繁遭遇阴雨天气，人库斜槽与斗式提唐 山 学 院 毕 业 设 计 13 升机法兰连接处防雨措施差，下雨易进水，多次处理都不彻底，致使将近一半的下料充气斜槽充气帆布被潮湿物料糊死，斜槽 风机鼓风充 气时，这几个斜槽不透风，物料在此处堆积导致堵塞不下料，造成物料 不能实现“平铺”。 2) 卸料的方式和间隔控制时间不合理。 根据设 备使用说明书介绍，在往混合仓下料时， 8个下料区中应有 2个区同时下料，其中 1个为固定区，另外 1个为活动区。 12d更换一次固定区，活动区下料时间设为 11min，共 77min为一个循环。 均化混合仓内分为内外环供气区和卸料供气区，外环区分为 8个区，轮流供气，初步设置时间间隔为 3min，一个周期为 24min。 内环区分为 4个区，轮流供气，初步设置时间间隔为 5min，一个周期为 20min。 在实际生产中发现均化混合仓的料位波动较大，很不稳定，有时料位迟迟上不来，有时又会突然发生跑料，严重影响窑喂料的稳定 [6]。 3) 窑 磨不同步操作，在生产初期，由于窑的喂料量少及各种临时停车导致生料磨产量富裕较大，均化库经常满库出现颗粒分级现象 ，粗粒级物料沉降，细粒级物料上升。 由于出磨生料加上窑回灰一同进入 均化库，而回灰的细度明显小于生料，这时库内生料颗粒分布更宽，离析作用更明显，当库内物料由于库满或其 他原因保持只出料不进料时，会造成粗颗粒先于细颗粒卸出，从而造成入 窑生料饱和比连续偏低或偏高的现象。 经过多次检测库满停机时的入窑生料发现 ， 当出库生料正常时，细度也稳定 ,一旦出库生料饱和比上升时，细度也明显下降。 窑灰对生料率值波动的影响 自从新型干法生产线开始应用以后，利用出预热器废气做热源烘 干生料，这种方法把热量带入生料磨的同时，也带入了窑灰。 窑灰成为了主要影响生料率值波动的因素之一。 同时在不同的情况下（停磨与否）窑灰对入库生料率值的影响程度是不同的。 唐山圣龙水泥厂采用的是 A、 B 两套原料粉磨系统，考虑到 A、 B 两套系统在一套出现故障时，另一套可以保持低产量继续生产。 但是在实际使用中两磨系统带来了高运转率的同时也带来了一些其他问题。 如下图所示圣龙生料粉磨系统流程图： 唐 山 学 院 毕 业 设 计 14 图 7 A、 B两套粉磨系统示意图 窑灰化学成 分与生料化学成分差距很大 , 表 3 是几次停磨后所取的窑灰与正常生料化学分析结果对比。 表 3 窑灰与正常生料化学成分分析 日期 化学成分 /% 率值 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O KH SM IM 20200925 20200926 20201010 20201011 正常生料 从表 3中看出，几次分析结果有一定的差别，但是趋势是一致的， 同生料率值相比 ,KH高 ,SM低 ,IM高 ,这样的结果与原料的易磨性有关。 从预热器飞出的窑灰是颗粒小的生料组分 ， 因为石灰石和高岭土中的高岭石易磨性好 ， 而 砂岩 ( 以石英为主 ) 、高岭土中的石英以及铁矿石的易磨性较差 , 所以生料中细小颗粒多数是石灰石和高岭石的颗粒。 而粗颗粒中石英和铁矿石颗粒占的比重较大一些 , 这一点也可以通过试验得到证明 ， 取一生料样 , 部分做细度检验 ,然后分别把原样、筛余样和筛下样做化学分析 , 结果见表 4。 表 4 样品化学分析 名称 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 原样 筛下样 筛余样 从表 4可以看出 , 生料细粉中 CaO和 Al2O3含量高 ,而粗粉中 SiO2和 Fe2O3含量唐 山 学 院 毕 业 设 计 15 高。 也就是原料的易磨性决定了生料粗细颗粒的化学成分不同 , 进而影响窑灰的化学成分。 窑灰的掺入（是否掺匀）进而影响系统的生料成分的变动。 同时由于圣龙水泥厂采用 2条生料粉磨系统，停一台磨与同时开启时的情况还不一样。 （生料取样点在两条生料系统后面）需要分两种情况来分析。 2台生料磨同时运转时，出磨生料取样器（自动）正常取样，出磨生料均匀掺杂窑 灰后入库，对生料的成分波动不是太大，对率值波动的影响可以忽略（因为生料和窑灰均匀掺杂，并且生料均化库也在后期起到了一个缓冲的作用，少量的窑灰不会对生料质量有很大的影响。 ）故窑灰在 2台磨同时运行时可以不予考虑。 2. 停 1台磨时窑灰的影响 当停 1台磨时 ,情况则不同 ， 运转的系统是正常生料，停运的系统全部充满窑灰，也就是说 A、 B两磨之间的状态是不同的，如果 A磨正常运转， B磨停磨，则 A磨中为生料和窑灰的混合物，但是 B磨中全是窑灰， 旁路增湿塔开启（充满窑灰）， 经袋收尘收集后直接与入库生料混合。 入库生料是出磨生料和窑灰 的混合物 , 入库生料已经完全不同于出磨生料。 此时必须调整出磨生料率值的目标值 , 才能保证入库生料满足控制要求。 一般我们都是根据以往经验做调整 :KH下调 , SM上调, IM下调 , 这样就可以满足正常熟料率值的要求。 一般 SM和 IM影响较小 , 稍做调整就可以了 , 而 KH下调多少要慎重 , 否则将引起生料率值的波动，其次影响熟料率值波动 [7]。 总之，唐山圣龙水泥厂存在很多不太完善的地方，致使生料率值波动，需要一点一点的去发现，并找出解决的方法。 唐 山 学 院 毕 业 设 计 16 3 针对造成圣龙水泥厂生料率值不稳，提出可实施。