某公司年产50万t矿渣水泥生产线投入试生产后,被细粉物料下料自流问题所困扰。特别是水泥库与矿渣微粉库底都装有开式充气均化装置,使得水泥和矿渣微粉下料处于流态化状态,产生自流,影响配料精确度。对此,我们经过反复研究、摸索,通过改进设备装置,解决了这一难题。
一、配料库下原生产工艺设备
水泥库及矿渣微粉库规格均为Φ10m×20.6m,库容为1800m3,库底采用B250型开式充气均化装置,库顶装设旋风除尘器。库底供风的罗茨风机型号为MJLSA150C,流量12.5m3/min,全压58.5kPa。库下卸料控制计量装置从上到下依次为:螺旋闸门、充气卸料箱、电动流量控制阀、启动开关阀、螺旋给料机及螺旋计量秤。两库卸料的流量控制、物料配比比例设定调整均由计算机DCS中央控制系统完成。计量、流量反馈直观明了,控制调整方便快捷。
二、异常情况表现及原因分析
2.1
故障表现
计量数值波动大,但检查计量系统工作正常。 具体表现:现场观察料流忽大忽小,物料中夹裹着高压气体。有时螺旋计量秤显示计量数值总是满量程,控制设定数值不起作用。严重时,物料像水一样倾泻下来,顷刻间将下面设备全部淹没压住,使生产中断。
2.2
原因分析
(1)物料从均化库中卸出时残留较多高压气体,物料和高压气体混合着进入卸料计量装置, 在自重和气压的双重作用下,运动速度状态变化无常,使得计量数值闪烁不定。
(2)进入均化库库底充气箱内的高压风透过滤使物料底层产生剧烈振动时, 会引起物料流态化,形成冲料。
三、对策及效果
3.1
曾经采取对策 及效果
(1)采用电动流量控制阀调节流量大小 。实践表明,阀体开度大小与流量不成比例,无规律可循,现场动态调节达不到理想效果。
(2)尝试改进一台螺旋给料机结构,以增加料流阻 力,达到稳流锁风的效果。首先是原螺旋叶片与管壁间隙单边达到5mm左右,为了尽量抑制物料从底部间隙流向出料口,将间隙改为2mm以内;其次是在尾部出料口增设抑流卸料装置;第三是更换变节距的螺旋,即进料口叶片螺距大于出料口叶片螺距,以使物料越走越密实;第四是在螺旋轴中间断开螺旋叶片,断开长度为螺旋直径,断开处加装挡料斜板制成可拆形式。这些措施有一定的稳流锁风效果,但不明显。
(3)罗茨风机供风管道加装向外放风阀门,尽量减少向库底充气箱供风的风量。该措施实施后,计量波动有一定改善,但时常会造成供料中断,加大供风量,才能恢复下料。
(4)在螺旋给料机上加装稳料仓,稳料仓顶部接收尘管道。实践表明,由于安装空间有限,稳料仓只能做到容积2m3左右,含气料流高速从库底卸出经常将稳料仓涌满,物料涌入到收尘管道中,残留气体排出不畅,稳流仓稳流效果不稳定。
3.2
采取的有效措施
经对以前的措施进行分析及总结,该公司又对其进行了改进。改后设备布置见 图1。
图1 改造后均化库下料结构
应设法减少物料中的含气量,消除高压气体对物料流动的强力助推作用。气体一旦进入库底,卸料计量系统很难将之清除,于是, 在螺旋闸门下部加装了叶轮给料机,使叶片与壳体内壁保持2mm左右的间隙。 这样当叶轮连续旋转时,破坏了物料中气流的连续性,使物料中的气体上行经库顶除尘器排出,起到了锁风作用。同时,由于叶轮结构特点,又起到了 均匀供料作用。
为了增强稳流效果,在叶轮给料机下部增设了锥形稳料仓, 该仓带有称甭计量装置,与叶轮给料机实现自动控制连锁,以实现自动定量喂料。稳料仓顶部布有多个排气除尘器滤袋,排出物料中残留的少量气体。稳料仓虽然容积只有1m3左右,但与叶轮给料机连锁使用后,稳流效果明显。
在此改造过程中,只拆除了原有卸料装置,对螺旋给料机及螺旋电子秤未作任何改动。
此改进后,经过8个月生产,料流匀速、稳定,未发生冲料现象,水泥和矿渣微粉动态计量、配比误差保持在3%以内,达到生产要求。
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