常用粉体物料给料计量控制方案比较

作者:admin 时间:2014-12-04 15:22:46

常用粉体物料给料计量控制方案比较

2014-9-15 10:17:55   作者:孙秉礼(合肥汇龙计量设备有限公司)   出处:《四川水泥》2013-09

固体物料一般粒度>10mm的称为块状物料,粒度为1~10mm的称为粒状物料,粒度<1mm的称为粉状物料。本文所论述的粉体物料是指粉状物料以及其小颗粒状物料的混合物料。

    粉体物料细度高、流动性较好、易扬尘、压力传导性强,并随着仓压、水分、充气状态、力度变化其流动性能变化很大。造成在存储、输送、给料计量过程既容易起拱、粘附、结块、堵料,也容易发生塌仓、事料、冲料、跑料。从而使流量、计量和定量给料控制造成很大困难和麻烦。成为固体物料给料计量控制领域问题较多、技术复杂、难度较大的部分。
    水泥的整个生产工艺过程,都离不开粉体物料的计量和流量控制。由于粉体物料的性质,流动状态和各生产环节的工艺要求差异变化较大,所采用的给料计量设备也多种多样。常用的有:粉体物料定量给料(机)秤、固体物料流量计(包括溜槽式和冲量式等)、转子秤(包括:菲斯特型和粉研型等)、科里奥利质量流量计、失重给料秤、螺旋秤、粉体物料核子秤等,具体采用哪种给料计量设备,需根据生产环节的工艺使用要求、物料性质和现场条件确定。在系统设计和选择设备方案时,应避免惯性思维的桎梏,扬弃一时一事的经验,根据系统的具体实际情况、新技术设备发展情况,采用科学合理的匹配方案。

    在当今的给料计量系统中,不能保持连续、稳定、可控的供料、卸料的问题屡见不鲜,常常导致计量控制设备不能稳定正常运行。所以,本文在对水泥生产过程主要粉体计量控制环节的设备选用介绍的同时,首先对供料仓和预给料装置的设计选用基本要求作简要介绍。

1  供料仓和预给料装置
    计量设备的供料仓,一般均应采用中间仓,尽量避免直接采用大库直接供给料。供料仓的卸出料,必须保持连续、稳定、可控。确保物料在仓内不起拱、结团、粘附、堵料,确保不发生塌仓、自流、冲跑料。这是计量设备能够稳定、正常运行、准确计量控制的基础和关键条件之一。在实际生产中,由于供给料系统发生上述不正常现象,导致计量设备工作不稳定,不能准确计量控制的情况屡见不鲜。因此,应该把供给料部份视为计量控制系统的一部份,接着上述要求科学合理的设计和选配供料仓和预给料装置。
    供料仓的容积和结构力求能保持仓内物料“活化”不板结,有利于工作时仓压比较稳定,基本以“整体流”的卸料方式,靠物料的重力连续、均匀、稳定、自然卸出料。避免产生“漏斗流”和起拱堵料,塌仓喷料,避免发生气栓性脉动冲跑料现象。因此,料仓的容积不宜过大,一般为下级给料设备最大给料量的2~4倍左右,最大不宜大于8倍。仓容过大,使物料存储时间长,仓压较大,容易促成物料板结,结团起拱,粘仓和死角积料等,特别是水分较大和容易吸湿潮结的粉体物料更为明显,但工作时料面变化慢,仓压波动小。仓容小时,正好相反,具体应根据实际物料的流动,粘附等特性决定。

    粉体物料中间仓的结构,主要有矩形料仓和圆柱形料仓,其底部分为平底(包括坡形和鱼背形等)和锥形底。入窑生料粉基于供料方式多采用矩形平底仓,而其它环节多采用圆柱圆锥筒仓。基于上术对料仓设计的总体要求,料仓的锥体与水平的夹角应在70°角左右,最低不得小于60°角。料仓的高径比最好为1~2倍左右,一般可取1.5左右。避免采用细高仓或单面近乎垂直的非对称结构仓,否则流动性好的物料,可能发生快速倾泻冲击下料。为了达到靠物料重力以整体流方式自然下料,减少和克服物料与仓壁之间的摩擦阻力和粘附,料仓锥体内壁可加装高分子取乙烯板或冷轧不锈钢板或特氟龙涂层等光滑材料。对于圆锥底筒仓,尽量不采用空气助流,如果一定需要空气助流,建议首选笔者曾采用的“气壁”技术。对平底料仓一般均需采用空气松动和流态化物料。凡用空气松动助流,必须采取放气排气措施,即设置排气管,小料仓,收尘管等,尽快尽多地排除空气,防止大量空气混压在物料中,从料仓的出料口泻出。为了保证料仓卸出料顺畅,料仓的出料口可适当大一些。


    另外,中间仓最好设计成称重标准仓(既料仓秤),其费用不多作用很大,特别是对于要求计量精度较高的重要生产环节更显必要。作用其一:显示控制仓内物料重量和料位,确保不发生仓空,仓满事故,可准确可靠地监控料位变化,与给料设备联锁,以保持和控制料位和仓压稳定。其二,可作为下一级计量设备的校验标准秤,对下级计量设备进行“在线”标定校验,从而使繁重、麻烦的实际物料标定工作变得轻松、简单、准确、省时省力、省费用。可以实现经常和定期进行物料标定和校验,为保障计量设备长期在较高精度状态下运行,提供了重要手段。


    凡是倾泻性和流态化自由流动的粉体物料给料计量系统,一般均需配置预给料装置。常用的预给料装置如:星形叶轮给料机,螺旋给料机,水平叶轮给料机和斜槽+流量阀等。


    星形叶轮给料机在粉体物料给料中采用较多,其设备结构简单,体积小,高度小,安装维护简单方便,投资少。但大多结构设计不够精细,叶轮与壳体间间隙较大,常常不能有效地控制料流,容易发生漏料,跑料,卡料。虽然有的在叶轮上加装毛毡,聚四氟乙烯板或橡胶板等柔性密封材料,但往往磨损较快,维护工作量较大,另外,由于叶轮给料机转速不能过快,使其调节范围较小,对物料中含有杂质,硬块较敏感,不适用于粘滞性物料。选用时应充分考虑上述问题和使用要求。


    管螺旋给料结构比较简单,制造容易、投资较少,虽长度较大但安装高度很小,安装维护简单方便。对物料性质变化和含少量杂物不很敏感。特别是可以根据物料的流动和粘附性程度选用设计螺旋结构和进出料口距离,流量调节范围比较宽且平滑,对物料和环境适应性较强,可靠性较高,维护量较少,是非气化粉体物料计量系统较实用可靠地预给料设备。笔者推荐优先选用管螺旋预给料设备。


    水平叶轮给料机泛指叶轮或分格轮水平旋转的粉体物料给料设备。如锁风喂料机,叶轮给煤机,转子秤和科氏力秤配套的供给机等,水泥行业用得较多的是后两种,其结构如图1所示。

 图1  水平叶轮给料


    后两种水平叶轮给料机均设有物料搅拌叶,且分层分格结构。从而保障物料“活化”,克服了仓压对下料的影响,使给料比较均匀稳定,对流量控制较好。但结构较复杂,制造要求高,设备高度大(一般在1.5~2.5m左右),费用高。对物料的粘湿性,磨蚀性和夹杂物限制较严,严禁物料中含有较大杂物。这两种水平叶轮给料机,主要与转子秤和科氏力秤配套使用,主要适用于中、小流量给料。


    流量阀是配套在空输送斜槽上,对流态化粉体物料作流量给料控制,主要用在生料粉给料计量系统。其体积小,重量轻,但价格较高。它是通过调控阀门开度大小来控制流量,物料则在斜槽中在松动风作用下自然向下流动。所以,仓压,物料流动指数,水分和风量风压须比较稳定。显然,在阀门开度较大时,料流更容易保持均匀稳定。所以,其更适宜用于大流量使用场合。如瞬时流量在200t/h时应优选选用。另外,其分为电动和气动两种,由于在流量控制方面气动流量阀更较优秀。所以近些年来应用较大。但其对压缩空气质量要求较高,特别在高寒地区应慎重选用。
 

2  入窑生料粉的计量设备


    入窑生料粉的均衡、稳定、准确、喂料控制,是稳定窑的工况,达到优质高产、降低消耗的基本保障,倍受生产厂家和行业重视的关键环节。在上世纪70-80年代,干法水泥厂一般多采用双管螺旋给料机按容积控制做入窑生料粉喂料。1982年“粉体物料连续定量给料装置”研究课题列入国家科技攻关项目。笔者作为课题组负责人参加了调研,样机设计、中间试验,于1985年在辽宁某水泥厂完成工业生产试验,86年通过部部级技术鉴定。同时,在80年代成套引进的冀东、宁国、淮海水泥厂都包含粉体物料定量给料秤入窑生料粉计量控制系统。尤其上世纪80年代到90年代初,建材行业引进了德国申克公司的“连续计量设备制造技术”,使粉体物料定量给料秤和固体物料流量计等计量设备在国内快速推广,较广泛地在入窑生料粉计量控制系统应用,到目前,这两种计量设备仍是入窑生料粉计量控制的主流设备。


2.1 固体物料流量计


    设备结构简单,外形尺寸较小,无需动力,系统密闭防尘,安装维护简单方便,价格较便宜。常用的有两种,既冲量流量计(也称冲板流量计)和溜槽流量计(也称滑槽流量计),见图2,图3所示。

图2   冲量流量计

 

 

图3   溜槽流量计



    冲量流量计最早由日本三协创新公司设计开发,1968年投入工业市场。其检测板为平直槽形结构,工作时物料从固定高度自由下落到检测板上,检测板所受的冲力和物料下滑摩擦阻力的水平分力,通过差动变压器传感器检测,并代表物料流量负荷。测量结果明显受物料的物性变化,流量波动弯化,反弹系数,振动,温度和正贡压气流等因素影响,但检测板少量粘附物料影响不大。冲量流量计往往计量精度不高,稳定性差,主要由于物料水分,粒度,正负压气流等上述因素影响,由于并非直接测量料流负荷和速度等原因造成。从上世纪80年代,多用于入窑生料粉和煤粉计量系统,现已较少采用。固体溜槽流量计,首先由德国申克公司设计研发,1961年投入市场。其检测溜槽为弧形底结构,物料由倾斜70?角的导流管入检测溜槽,在物料滑过溜槽时由于不断改变速度方向产生对溜槽的正压力,通过电阻应变负荷传感器测量正压力和摩擦阻力的铅直分力计量物料流量。测量准确度受物料性质变化,流量波动,正负压气流和检测溜槽粘附物料情况影响较大,但不存在反弹系统影响,抗震稳定性相对较好。所以,注意保持物料的水分,容重,粒度和料流状态稳定,保证管路内无正负压气流,保持检测溜槽无粘附十分重要,在物料稳定的条件下,计量精度为1%~2%左右。固体物料流量计的线性精度较差,称重控制器最好具有线性校正功能,在要求较高的使用场合需设置在线标定校正仓式秤。固体溜槽流量计在水泥厂主要用在入窑生料粉。闭路磨的粗粉流量等环节计量和定量控制,尤其在入窑生料粉,闭路磨的粗粉流量等环节计量和定量控制,尤其在入窑生料粉计量控制方面,一直是主导常用设备。笔者认为:在瞬时流量较大时比较容易保持料流状态稳定,所以,在200m3/h以上时应优先选用溜槽流量计,可更显流量计的优点,而中小流量应首选粉体物料定量给料秤。


2.2 粉体物料定量给料秤


     粉体物料定量给料秤既是用于粉体物料给料计量的定量给料秤,如图4。

 图4   粉体物料定量给料秤


    粉体物料定量给料秤,除了导流料斗外,其它部份与块粒状物料定量给料秤基本相同,主要包括秤架,皮带,振动装置,稳重及测速传感器,变频调速器和称重控制器等。结构相对复杂,外形尺寸较大,一般不作严格密封,安装维护稍显复杂。但由于采用直接称重测量料流的负荷和速度计量物料,计量精度较高(0.5%~1.0%),线性好,工作稳定可靠,对物料的水分,粒度,容重变化和混带杂物不敏感,适应性强可靠性高。是生料粉等粉体物料给料计量控制主流计量设备。但随着计量控制流量增大,使皮带加宽,刚度增大,秤体也加大加重,给设备布置,安装,维护和控制精度带来不利影响。所以,笔者建议:粉体物料定量给料秤,一般皮带宽度尽量控制在1800mm以下,瞬时给料量控制在200m3/h或300m3/h以下,超过此范围应优选选用固体物料流量计。另外,为了不使皮带过宽,必要时可以和冀东引进4000t/d线那样,采用双系列给料计量控制。

    另外,近些年科里奥利质量流量计等计量设备开始用于入窑生料粉计量控制系统。德国申克公司于1986年把科里奥利质量流量计推到市场,1993年用于煤粉计量系统。国内于90年代中期起步,从本世纪初开始推广应用,并主要用于煤粉计量控制系统,年几年开始用于入窑生料粉和粉煤灰等粉体物料给料计量系统。科里奥利流理计在国内通称科氏力秤。其测量系统的主要部份如图5所示。

 图5   科氏力秤




    测量盘的径向均匀分布格板,并随主轴作匀速运动。被测物料进行测量盘后由于测量盘的转动而产生阻力,此阻力的反力称为科里奥利力,通过力矩传感器便可测量其大小并与物料流量成正比。从测量过程和原理可以看出:补测物料应该清洁,不夹带杂物,特别是块状和纤维性杂物会影响测量轮正常旋转。主轴对非测量性阻力很敏感,必须保证主轴空气轴承保持良好密封,润滑稳定。状态稳定。笔者认为科氏力秤比较适用于条件好的中小流量系统计量控制。对于入窑生料粉计量控制,流量在200t/h左右以下时,应优先选用粉料定量给料秤,流量在300t/h左右以上时,应优先选用溜槽式固体流量计。


3  入窑煤粉的计量设备


    入窑(包括分解炉)煤粉的连续,准确、稳定是保障窑的工况稳定,降低煤耗,提高熟料产质量,保证安全运行的基础和关键因素之一。而且煤粉的喂入量需要根据窑工况经常调节,所以,要求调节灵活,快速,准确、稳定。而且煤粉细度小,流动性好,即易冲跑料,也容易结露,起拱,塌仓,又容易自燃结粒,给主量带来较大困难和麻烦。历年来采用的计量设备种类较多,如:冲量流量计,煤粉皮带秤,煤粉失重秤,FLK固体流量计,菲斯特型转子秤,粉研型转子秤,科氏力秤等等。现就常用主要计量设备作概要介绍。

3.1 固体流量计


    用于煤粉计量和定量控制的固体流量计主要有冲量流量计和FLK溜槽式流量计两种。冲量流量计前文已有介绍,虽然结构简单,价格便宜,但计量精度受物料性质、料流状态,管路中气压气流影响很大,一般控制精度较低,且往往很不稳定,难以满足煤粉计量控制要求。所以,从上世纪后已很少采用。


    FLK型流量计是申克公司专为煤粉计量控制设计开发的固体流量计,并与DLD型溜槽固体流量计同时引进制造技术,设计开发的固体流量计,在上世纪90年代开始在我国水泥厂使用。其结构和工作原理基本与前述溜槽式固体流量计类似,但由于其采用溜槽流量计基本相同,即物料的性质变化,特别是水分变化,给料状态变化和正负压气流等,对计量精度产生较明显影响。另外,负荷测量机构设计也不理想,尤其负荷力传递构件过于精细薄弱,不能适应高粉尘的工业生产环境,使用中故障率较高,维护困难,精度稳定性较差。所以,从本世纪以后基本淘汰。

3.2 煤粉失重给料秤(简称失重秤)


    它是基于负秤工作原理,即以称重仓单位时间物料减少的速率来计量物料流量的给料计量设备。称重仓采用断续进料连续给出料的工作方式,按着重量计量与容积计量交替周期计量控制,是一种连续给料和定量控制的准静态仓式。设备系统如图7所示。

·  

 

 图6

 图7   入窑粉粉失重给料秤系统


    申克公司于1960年就把失重秤用于工业生产。哈斯勒公司于2001年开始生产RBP型失重秤。我国于1987年把入窑煤粉失重秤列入“七五”国家科技攻关项目。上世纪80-90年代,有些水泥厂引进了煤粉失重给料秤,有的使用效果良好,有的后期使用问题较多,维护困难。


    失重秤是采用负秤工作原理,对中小流量计控制尤显优越。主体设备结构比较简单,料流系统密闭,没有漏料扬尘问题,对物料性质变化和环境适应性很强,计量精度高,运行可靠维护工作量较少,但设备空间高度稍大,控制系统较复杂,工艺运行状态需精心控制,进口设备价格较高。在国内没有广泛推广应用,近些年选用更少。


3.3 转子秤


    用于煤粉给料计量控制的转子秤有两种,一种是菲斯特型转子秤,另一种是粉研型转子秤。菲斯特型转子秤的称重测量系统如图8所示。秤体内的转子是其核心部件,整个转子上均布盛料小格,置于上下密封盖板之间,通过螺栓调整控制其间隙,转子紧围在转动轴上,由减速电机拖动。煤粉靠重力从进料管进入转子,随转子旋转到出料口排出。整个转子秤与上下设备软联接,通过三点铰连接挂在基础上,其中两个为吊挂点,另一个设有称重传感器为测重点。进料口到出料口的转子分格内充有物料,而对面一侧为空盘,从而使秤体产生偏转力矩,由称重传感器测量此偏重负荷。同时由测速传感器测量出转子转速,从而获得转子秤的瞬时流量。

图8

    菲斯特型转子秤,结构较为复杂,加工制造技术要求较高,设备价格较高,但密闭性好,不需预给料机,由料仓直接供料,并直接与风送提升系统联接,送出物料,使工艺系统简单。正常工况下,计量精度较高,较为稳定可靠。是当前入窑煤粉给料计量控制主流设备,特别是大规模新型干法生产线采用更多。但其对操作维护要求较高。需经常检查控制转子上下密封板的间隙,转子需严格保持水平状态。转子与下盖板保持0±0.1mm的间隙,与上盖板一般保持0.25~0.35mm的间隙,可据物料水分适度调整。煤粉质量尽量保持稳定,一般水分<2%,最好在1.5%以下。煤粉中不得夹带异物,包括自燃焦渣和块状物等,否则容易磨损和卡坏转子。煤粉仓做好密封保温,确保不结露,下料顺畅稳定,仓位比较稳定,一般保持在仓容的40%以上,秤体内腔的气压与料仓内一致,保持微负压状态。对物料和配套环境条件要求较严格。


    粉研型转子秤又叫环状天平计重机,称重控制系统如图9所示。系统包括粉体预给料机(见图9),环状天平计重机和锁风机构。计重机在进出料口中线上设有两个支点,支承转子秤体。均匀分有格子的转子是称重测量的核心部件,由减速电机拖动。物料从进料口靠重力进入转子的格子中,到出料口卸出。从进料口到出料口转子半边充有物料,而对应半边的空盘,基于天平原理使转子产生偏转力矩,由对应边设置的稳重传感器测量出偏重负荷,同时测速传感器测量出转子转速,从而获转子秤的瞬流量。转子与上盖板采用耐磨毛毡柔性密封,以防物料窜动和落到空盘。出料系锁风阀(即密封叶轮给料机)锁风,以防卸出料处正压及风进入转子,影响负荷测量和正常运转。粉研型转子秤比菲斯特型转子秤结构简单,制造较容易,设备价格不足其一半,系统密闭性良好。计量精度能满足煤粉计量控制要求,运行比较稳定可靠,也是当今入窑煤粉给料计量控制主流设备之一,特别在中小流量方面采用较大。同样要求进出料口有良好的软联接,给料机和转子秤完全处于水平。特别是环状天平转子的水平度需在0.01~0.02mm/m以内。物料中不得夹带异物,重物。转子秤卸出料处处于微负压环境,不得有正压反风,保持锁风状态良好。需经常检查上下柔性联接状态,保持良好密封软连接状态,保证配套系统工作正常可靠。

 

  

图 9

3.4 科氏力煤粉秤


    科氏力煤粉秤即是用于煤粉计量的科里奥利质量流量计,在前文生料粉计量控制部份已有介绍。但科氏力秤最多的还是用于煤粉给料计量方面。也是当前在煤粉给料计量方面应用较多的计量设备之一。其工作过程和基本特点已作介绍。其预给料一般采用如图1所示的水平叶轮给料机,要求供给料连续稳定、可控。由于煤粉计量的流量较小,容重小,科氏力也较小,更要求作负荷阻力和电磁干扰很少,主轴承保持严格,良好密封和润滑。测量盘避免异物冲击过快磨损和压差气流影响。另外,测量盘采用恒速运转,但在实际运行时,由于供电频率,电压等波动,测量盘往往不能保持恒速。所以,必要时应采取恒速技术措施或速度补偿措施。总之,煤粉科氏力秤,对给料连续稳定,物料性质稳定和系统维护要求更高更严,才能保持正常稳定运行。


 

4  粉煤灰,窑灰和矿粉等粉体物料的给料计量


    粉煤灰,窑灰,矿渣微粉都是工业生产排放的固体废渣。是环保工程迫切处理的重大课题,又是水泥工业扩大原材料资源,降低生产成本和获取国家优惠政策的重要途径。所以,近些年在建材工业生产中得到快速大量的应用。


    但是,干粉煤灰,窑灰的细度较高,容重小,倾泻性自流性极好,对设备有较强的磨蚀性。同时,又极易吸湿潮结、粘料、结团。所以,在供给料和输送过程即容易扬尘,自流、冲跑料,又容易板结,起拱堵料或塌仓喷料。给计量和配料控制造成很大困难。又由于工艺环境,使用要求差异较大。对控制精度要求一般也不象入窑生料粉,煤粉那样严格,造成采用的给料计量设备多种多样。较为常用的有:螺旋秤,粉体物料定量给料(皮带)秤,固体流量计,粉研型转子秤,科氏力秤等。以下做一概要介绍和优选建议。

4.1 螺旋秤给料计量系统


    螺旋秤是在管螺旋给料机的基础上,基于悬臂式恒速定量给料秤的工作 原理,设计开发的给料计量设备。系统主要由给料螺旋,计量螺旋和配套的电气检测控制装置组成。我国于上世纪70年代中期化工冶金行业开始研制试用螺旋秤。从80年代中期建材行业开始研制、应用螺旋秤。螺旋秤设备结构简单,制造较容易。价格便宜,设备高度很小,安装简单方便、物料系统完全密闭。无扬尘,漏料等问题。对物料和环境适应性很强。操作维护简单方便。这些都很适宜粉煤灰,窑灰,矿粉等物料的计量,配料要求。但有些产品设计不够科学合理。有些供给料系统不能保证连续稳定,可控地给料,造成计量精度低,稳定性差,甚至不能正常运行。选用时应注意以下问题。


     (1)螺旋秤有“短螺旋秤”和“长螺旋秤”之分。所谓“短螺旋秤”系统指计量螺旋秤体以支点为中心前后重量基本平衡(包括配重)。因此,进出料口距很短,一般只有1.1m左右。这种短螺旋秤主要应用在上世纪80和90年代。规格也仅有Φ250mm和Φ360mm等少量几种。由于计量螺旋承物段过短,螺旋间隙又较大,极易发生物料自流和冲跑料,往往无法控制料流,更谈不上准确计量。称重传感设置方式也不理想。容易受震动冲击影响。零点波动较大,损坏率较高。所以,从90年代后后期被逐渐淘汰。被长螺旋秤取代。所谓“长螺旋秤”即不考虑秤体自重平衡。根据需要确定螺旋进出料口距离,进出料口距离一般为螺旋直径的8~12倍左右。从而增大了负荷采样量,和料流的控制力,有利于克服冲跑料,提高了计量精度和工作稳定性。所以,一般均应采用长螺旋秤。


     (2)按计量螺旋的支承方式,分为悬吊安装和支座支承安装。如图10和图11所示。

 

图10

 图11


    目前,市场上以悬吊支承较多,三根柔性吊挂索件。有的均设置称重传感器,如图10,称其为“全荷式”悬吊支承螺旋秤。有的进料口处吊挂点不设置稳重传感器。只在出料端的吊挂点设置一只稳重传感器。如图11中a图。笔者认为后者更科学合理,进料口处吊挂支承点承受了螺旋秤体的大部份皮重。使称重传感器承受的皮重减少,量程较小,灵敏度提高,这对于皮重较大的螺旋秤很有价值。另外,基本避免进料口处进料冲击和料粒负荷变化影响,有利于零点稳定。一只称重传感器和位置合理的测重吊挂点,减少称重传感器的损坏率,增大了有效负荷测量信号,提高测量精度。但是,这种悬吊支承安装方式,使螺旋秤前后左右方向处于悬浮自由状态。位置不稳定,吊挂安装对震动十分敏感,必须避免和消除震动影响。因此,推荐一般应采用支座支承结构方式。如图11b图。可采用轴承支承或簧片支承结构。其优点是结构简单,灵敏度高性能稳定,不怕粉尘,不需要维护,秤体位置稳固。抗震减震性好。基本克服进料口处冲击,料柱变化和偏载影响。为提高螺旋秤的计量精度和稳定提供重要保证,应属首选方案。

     (3)给料螺旋的选用。预给料的连续,稳定,可控是保证计量精度和稳定正常运行的基础,对于粉煤灰,窑灰等流动极好的倾泻性物料更为关键。螺旋秤绝大多数采用管螺旋给料机给料,并多采用单管螺旋机给料,但也有采用双管螺旋机给料。双管螺旋给料机进料口较大,对料仓顺畅下料有利,但一般进出料口距离较短,不利于对料流进行稳定控制,传动系统稍显复杂,容易发生故障。综合比较,应首选单管螺旋机给料更好。螺旋的进出料口距和结构需充分考虑实际物料特性。物料流动性好时,进出料口距应适当长一些,反之可短一些,一般为螺旋叶径8-12倍左右。对于粉煤类,窑灰等流动性极好的物料应采用阻断螺旋结构,以防止冲跑料。对于矿粉和流动性较差的物料应采用变螺距螺旋。以减少料流前进阻力,以防堵卡料,总之,不应不分对象千篇一律。建议采用较大的矩形进料口和圆管形出料口,以利于下料通畅和安装。

     (4)计量螺旋进出料口软联接不良是长期普遍存在的问题。从力学角度看计量螺旋是以支点为轴的悬臂梁,若保证准确测定物料负荷,必须保证进出料口等不受外力干挠,完全处于自由状态。但国内大多数螺旋秤的软接头较短,结构简单粗糙,软接头上容易粘料积料,从而使软连接头拉短,变硬失效,对称重测量产生不可忽略的干挠。因此,笔者设计了获得得国家专利的新型结构软接头。这种带套的软接头能长期保持良好软联接状态,密封良好,安装简单方便不需维护,为准确稳定测量负荷提供保证。

     (5)基于螺旋秤的结构和工作原理,其计量精度有很大的非线,这是普通螺旋秤计量精度不高的主要原因之一。长期没得到解决。笔者通过给料计量机理的研究,用智能称重控制器的线性校正技术,对螺旋秤的非线性在线校正,解决了长期困挠螺旋秤精度难以提高的问题,为国内外首创。

    总之,普遍认为螺旋秤计量精度不高,有时不够稳定是可以解决的。关键是选用技术先进,设计科学合理的产品。只要供料仓下料连续正常,稳定。完全能满足粉煤灰,窑灰,矿粉等物料计量配料控制使用要求。

4.2 粉体物料定量给料秤给料计量系统

 

    粉体物料定量给料秤即是用于粉体物料计量,配料控制的定量给料秤(以下简称粉料秤)。除了导流进料斗外,其它部份与块粒状物料调速定量给料秤完全相同。但它必须配置预给料装置。


    粉料定量给料系统,主要包括:预给料装置,粉料秤体和电气测量控制装置。预给料装转置一般采用输送斜槽+流量阀、星形叶轮给料机和管螺旋给料机等。对于粉煤灰,窑灰和矿粉等物料给料计量,推荐优先选用螺旋给料机给料。粉料秤计量系统设备比较简单,空间高度小,安装维护简单方便,设备价格便宜。对物料适应性强,运行稳定可靠,计量控制精度高,但粉料秤部份一般不能严格密闭,常使人担心跑料扬尘,设备体积较大。粉料秤最主要优点是直接测量料流的速度和负荷,皮重很小,测量信号较大,称重传感器容量较小,所以,测量调节范围很宽。对物料水分,夹杂物,粒度变化等要求不严,这些是其它计量设备难以媲美的。


    同样,粉料秤要求供给料必须连续,稳定,可控,给料稳定正常是准确计量稳定控制的基础。由于皮带速度较慢,物料在皮带上相对静止。因此,正常情况下,皮带上没有冲跑料和扬尘问题,但物料出皮带卸料下落时会有扬尘,此处需做好导料,排气收尘。总之,粉料秤是粉煤灰,窑灰,矿粉等粉体物料给料计量较理想方案之一。


43  固体流量计


    在粉煤灰、窑灰、矿粉等给料计量系统已很少应用。因为这些物料的粒度、水分、变化较大,对设备的磨损性很强,容易磨损或粘附检测溜槽,难以保证足够的计量精度和运行稳定。所以,不推荐采用固体流量。


    粉研型转子秤和科氏力秤在粉煤类,矿粉等物料的给料计量系统确有一些应用,主要是基于系统完全密闭,防尘性好,在供给料稳定正常条件下,可以保障较好的计量精度,但一般都采用价格较便宜的国产产品。其与螺旋秤和粉料秤计量系统相比,设备较复杂,占空间高度较大(一般在3m左右),价格高出3~4倍左右,对物料的水分,粒度大小和变化限制较严,而粉煤灰,矿粉一类物料在入供料仓之前,多处于开放的运输系统,造成流动性,粘湿性变化较大,容易混入异物,硬块物质,从而可能粘附,冲击,卡堵转子和测量盘。这类物料富含玻璃体微粒,对转子和测量盘的磨损性很强,从而造成设备故障。性价综合比较,推荐优先选用螺旋秤或粉料秤计量设备方案。


5  结束语


    粉体物料种类多,应用面广,流动和粘滞等特性差异大,变化大,从而造成给料计量系统设备复杂技术难度较大,成为固体散装物料计量和配料控制方面问题较多的主要原因。本文仅就水泥生产的主要环节和给料计量设备方案优选做概要介绍,希望选用设备时注意以下几点:

    (1)计量精度高低和能否稳定可靠由整个给料计量系统决定。所以,不但要选好计量设备单机,更要做好设备成套,须相互协调匹配,确保流程顺畅,正常、稳定。尤其供料仓和预给料部份,必须保证给料连续,稳定,可控。这是保障计量准确运行正常稳定的基础。


    (2)设备选用需充分考虑具体工艺流程特点,具体物料的流动、沾滞和对设备磨蚀等特性。充分了解设备对物料,对工艺系统的适应性,保证适应匹配,运行稳定可靠。


    (3)切忌惯性思维,不从概念出发选用设备,同一种设备在甲厂用得很好,在乙厂就不一定用好;甲厂制造的很好用,乙厂制造的可能就不好用。必须针对实际条件,充分了解设备技术和质量水平,不充分追求低价,而是以质论价,选择技术优良,质量可靠中,有较强技术支持厂家的产品。

服装招标 消防招标 家具招标 医疗招标 安防招标 公安警察招标 交通公路招标 环保招标 园林绿化招标 电梯招标 机电设备招标 水利招标