水泥厂原料配料站工艺设计方案论文

水泥厂原料配料站工艺设计方案论文

　　摘要：原料配料站作为水泥熟料生产线中的辅助车间，容易被设计人员忽视，经常出现库底冒灰大和库底下料不畅等问题。本厂工艺设计时，库底单设收尘系统，不再与库顶收尘共用，辅料计量秤采用链板秤代替皮带秤；调试生产中，通过修改原料配料站仓底至计量秤之间的溜子，仓壁增设由中控自动控制的机械振动器等一系列措施，使得整个原料粉磨系统运转率得到极大的提高，为整条生产线能够顺利的通过考核验收奠定了坚实的基础。

　　关键词：原料配料站；仓壁振动器；链板秤

　　“两磨一烧”是水泥生产的核心，普遍会引起水泥工艺设计人员的重视，但是对于辅助车间的设计，如果重视程度不够，也会影响调试生产的正常进行，甚至会严重影响整条水泥生产线的达标达产。本文以我公司设计的一条日产3200吨水泥熟料生产线为例，对原料配料站工艺设计时应该注意的问题谈谈自己的想法。

　　1原料配料站的设计方案

　　原料配料站在粉磨系统中担负着不可忽视的重任，其主要作用有两个：一是原料储存[1]，要求各个厂根据生产线规模和使用的原料情况确定每种物料的储期，特别是对于粘湿物料要减少储量；二是配料计量[1]，要求每个原料仓底能下料顺畅，计量准确，以保证原料粉磨系统的正常运转，生产出合格的生料。水泥生产一般使用的原料为石灰质原料（石灰石、泥灰岩、白垩）、硅质原料（粘土、页岩、砂岩）和校正原料（铁矿石、硫酸渣、铝矾土、自燃煤矸石）等。本厂在设计期间业主给出的原料为石灰石、铁矿石、砂岩和页岩，其中石灰石由自有矿山开采破碎后经过长皮带输送至厂内圆形预均化堆场，其它原料则通过汽车运输至厂内堆棚，堆放一段时间后经破碎机破碎输送至长形预均化堆场。根据工厂提供的原料种类，我们设计了混凝土圆库储存石灰石和钢板仓储存辅料的组合方案，如图1所示。考虑到石灰石水分不高，流动性好，石灰石库储量设计为850吨，锥体角度设计为60°，库底采用皮带秤计量；铁矿石钢板仓储量为100吨，锥体角度设计为76°，页岩钢板仓和砂岩钢板仓的储量均为150吨，其锥体角度设计为70°，三种辅料钢板仓底均采用链板秤计量取代传统的板喂机+皮带秤组合计量方案，链板秤是近年来逐渐采用的一种计量设备，由于其计量精度完全可以满足生产要求，特别是对于粘湿物料和高温物料（熟料），链板秤具有明显的优势。另外，考虑到实际生产时有可能增加其它品种的原料作为辅料，原设计时特别增加一个备用仓，其仓底设计方案与页岩钢板仓相同。对于库底收尘系统，设计为库底单独放置收尘器取代从库底皮带机导料槽顶部引收尘风管至库顶收尘器的模式，使库底收尘系统与库顶收尘系统分开，互不干涉。其中石灰石计量称落料点处单独设计一台气震式箱体袋收尘器（处理风量6900m3/h），其它辅料由于水分高，灰尘不大，合用一台气震式箱体袋收尘器（处理风量6900m3/h）。

　　2原料配料站存在的问题及处理方法

　　综合其它水泥厂出现过的问题，原料配料站经常出现的问题是库底下料不顺畅，板喂机与皮带秤协调计量困难等。对于本厂的原料配料站，虽然设计时进行了一系列的改进优化，但还是由于考虑不周，导致调试生产时出现了库底下料不畅的问题。调试生产之前，业主对辅料品种进行了更换：图1中的铁矿石库更换为储存湿粉煤灰（进厂湿粉煤灰夏季平均水分为14%~15%）；砂岩库没有使用，作为备用库；页岩库更换为储存高铁页岩（进厂高铁页岩夏季平均水分为16%~17%）；原备用库用来储存高硅页岩（进厂高硅页岩夏季平均水分为13%~15%）。调试初期，尽管钢板仓锥体部分的角度设计的较大，但由于辅料水分高，物料依然很容易囤积在钢板仓锥体部分，造成三种辅料下料困难，需要人工捅料才能维持立磨的调试生产。由于锥体上原设计的捅料孔直径小，而且数量不多（捅料孔直径设计为Φ279毫米，每个钢板仓锥体设计4个捅料孔），造成人工捅料很不方便，捅料效果欠佳。为此现场对钢板仓锥体与计量秤进料口之间的部分进行了改造，如图2所示：首先移除钢板仓锥体下部至棒条闸门之间的溜子，更换成棱台外形的储仓式溜子，溜子顶面全敞开，并与钢板仓锥体底部脱开不接触，锥体底部插入溜子内约100毫米高度，溜子底面与棒条闸门则用法兰连接。由于改造之后溜子的顶面全敞开，岗位工则可围绕溜子四周任意位置进行捅料，无死角，大大的提高了捅料效果。随着原料粉磨系统调试生产过程中的优化改进，生料的产量得到逐步提高，自然而然对原料配料站底部的顺畅卸料提出了更高的要求，使得捅料间隔时间进一步缩短（每种辅料大约2分钟就需要进行一次捅料），造成工人劳动强度很高，此非长久之计。为此现场又在之前改造的基础上安装仓壁振动器进行振打卸料，如图3所示：在棒条闸门之上的溜子外壁（在计量秤尾轮的上方一侧）先焊接一块钢板，加强此处的受力，然后将仓壁振动器固定在此钢板上。刚开始时，振动器的运行和停止由岗位工现场控制，后改为由中控室控制，当计量秤监测到断料时，即刻将信号传输至中控，中控则开启振动器，大约运行10s后振动器自行停止。经过此项改进，仓底卸料顺畅，不需要再进行人工捅料，即节省了大量的劳动力，也满足了后续的立磨满负荷生产对原料的需求。对于石灰石储库，由于石灰石流动性良好，调试生产期间锥体至皮带秤进料口之间未出现下料不畅的问题。关于配料站的收尘系统，调试生产时库顶和库底均未出现冒灰问题，鉴于当地的辅料水分较高，从计量称落入皮带时不易起灰，辅料收尘系统设计时可以适当减小处理风量。

　　3原料配料站优化设计的结论

　　通过本厂对原料配料站的优化改进，有效解决了辅料钢板仓底下料不畅的难题，为立磨粉磨系统的正常生产奠定了坚实的基础。基于本厂的调试经验，结合其它项目的建议，可得出如下关于原料配料站设计时的相关结论：

　　1）石灰石储库（石灰石含水不超过3%，夹土不超过5%），库底锥壁倾角可以控制在65°左右。

　　2）粘湿物料储仓（粘土、页岩、砂岩、铁粉、湿粉煤灰、连同水泥配料中的石膏、火山灰、矿渣等），宜采用浅仓，适当减少储存堆积时间，并加大锥体出料口的长宽比，仓底锥壁倾角要求不小于75°，并要求考虑设计人工清堵和机械振打清堵措施。

　　3）计量给料设备选用时，对于流动性良好的物料，可选用传统的皮带计量秤；对于粘湿性物料宜选用链板计量秤，集强制卸料和定量称量于一体，控制方便，也可采用传统的在皮带计量称前加设运行速度较低的调速板式喂料机，用板喂机强制卸料至皮带秤后再进行计量。

　　4）配料站收尘系统设计时，对于灰尘大的干性物料，宜选用处理风量大的气震式箱体袋收尘器，对于冒灰微弱或者没有灰分的粘湿性物料，宜设计为几种物料合用一套收尘系统，选用处理风量小的气震式箱体袋收尘器。综上所述，水泥厂设计过程中，虽然存在着主要车间和辅助车间的划分，但是如果辅助车间设计时不引起重视，同样会对调试生产的顺利进行造成严重的制约，影响整条水泥生产线的正常运转。本项目通过对原料配料站库底部分的有益改进，取得了较好的生产和经济效果。

　　参考文献

　　[1]曹百言,李伟民,唐徐宁.水泥厂原料配料库的工艺优化设计[J].水泥科技,2008(3):12-13

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