混合室生料均化库使用中

1、混合室生料均化库使用中 的问题及解决方法 吉林市水泥厂赵东镐 我厂两座10×23.6米混合室生料均化库于1982年4月建成投产，其结构及工艺流程见图1。均化库由罗茨鼓风机供气，空气经回转式分配阀有规律地分别进入库内环形区和搅拌室内的充气箱，最后由排气管排出。 图1 1、4、14.螺旋输送机；2、3.斗式提升机；5.生料分配器；6.小斜槽；7.排气管；8.搅拌室；9.溢流管；10.进料口；11.环形区；12.叶轮给料机：13.库底卸料器 生产实践表明：混合室生料均化库不但具有工艺流程简单、投资省、耗能较小等优点，而且在出磨生料CaO合格率较低的情况下，比一般生料库可以大幅度地提高入窑生

2、料CaO合格率，从而为提高熟料质量提供了保证。但是，在生产实践中，均化库在设计、工艺条件和操作控制等方面出现了许多问题。对此我厂采取了一些措施，取得了一定的效果。但有些问题没有得到彻底解决。本文结合我厂的具体情况，提出进一步解决这些问题的方法，供参考。 1  库顶加料装置堵塞的问题 由图1可以看出，出磨生料经提升机、螺旋输送机、生料分配器和小斜槽入均化库。由于管理不善，生料中时而夹有石块、木头、铁件等杂物。这些杂物随生料进入分配器和斜槽，造成其透气层阻力增大，致使入分配器和斜槽的风量减少，从而生料流态化程度下降，造成加料装置下料不畅、不均和堵塞。尤其是在冬季生料水分较大(冬季生料平均

3、水分为1%左右，最大达1.5%)时，入分配器和斜槽的生料突然接触到由风机鼓入的冷空气，致使生料中的水分和空气中的水气在透气层上结露、冰冻，造成加料装置堵塞。由于我厂烘干能力的限制，生料水分达不到小于0.5%，所以不得不把分配器和斜槽拆除，直接用螺旋输送机入库。这样做虽然解决了加料装置堵塞的问题，但失去了小斜槽多点下料的优点，使均化效率下降。为了弥补这种缺点，建议在库内进料口处加设圆锥式分料器。为了进一步提高均化效率，有必要采用两座库同时进料的方法。为此建议在螺旋输送机第一个下料口处增设一台叶轮给料机，其转速应该是可调的，正常情况下其给料量等于生料输送量的一半(见图2)。 图2 1.螺旋输送机；

4、2.叶轮给料机；3.圆锥式分料器 2  排气管折断的问题 我厂均化库的排气管是外径为273毫米的无缝钢管，厚度12毫米，长度18.3米。由于环形区八组充气箱的安装质量(主要是其斜度、位置)和供气量的差异(由于部分充气箱和管道漏气)，造成环形区向搅拌室供料量的不同。随着均化库卸料量的增多，在供料量较大的环形区料层上形成小漏斗。这时料层较厚处的生料受到较大的料层压力，变得较为密实，其流动性变差，向搅拌室的供料量变得更小。由此小漏斗逐渐变成大漏斗。当生料水分过大、停库时间较长、或进入均化库杂物堵住搅拌室进料口时，这种现象尤为严重。当库内漏斗扩大到一定程度时，如果继续卸料，那么库壁处的生料大

5、片塌落，造成“滑坡”，形成突发性“料流”，冲向排气管。这时如果排气管的强度不够，那么易被折断。为了解决这个问题，我厂曾采用过用钢丝绳加固排气管和斜向、沿库壁布置排气管的方法，但均没有取得好的效果，排气管仍被折断。松江水泥厂采用混凝土排气通道和沿库壁布置的排气管(见图3a)，使用效果很好。但是采用此法工期长、投资大，所以生料储备能力较小或采用一座均化库的水泥厂难以采用。建议这些厂采用钢结构排气通道和沿库壁布置的排气管(见图3b)。为了防止生料堆积，通道内装设充气箱。采用此法时要注意以下几点(1)通道要有足够的刚度和强度(可采用桥式起重机的主梁结构)；(2)通道、排气管必须与库壁固定好；(3)通道

6、净截面不得小于500(宽)×900(高)毫米，以便检修通道内的充气箱；(4)必须加固好凿眼处的库壁。 图3a图3b 1.排气通道；2.排气管 3  库底卸料输送装置冒灰、冒料的问题 库内生料经溢流管、叶轮给料机、螺旋输送机和斗式提升机进入窑房内的生料小仓。库底卸料器为备用卸料装置，其规格、设计能力见表1。 表1  卸料装置规格、设计能力 设备名称规格转速(r/min)设计能力刚性叶轮给料机库底卸料器螺旋输送机斗式提升机400×400160GX400HL40031-6037.553m3/h2050t/h45t/h47.2m3/h 不论叶轮给料机卸料，还是库

7、底卸料器卸料，生料中都带有空气，其静压达几千帕，因此极易造成卸料输送装置冒灰。当排气管折断或堵塞时，鼓入均化库的空气全部随生料从卸料装置排出，冒灰现象非常严重。刚性叶轮给料机的密封主要靠叶轮外缘处的橡胶板，因其磨损较快而失效。即使叶轮给料机停转，在空气压力的作用下，生料仍能穿过叶轮和外壳之间的缝隙，所以叶轮给料机的实际给料量大于其原设计能力的5070%。这样叶轮给料机的实际下料量达80100吨/时，远大于输送设备的输送能力，从而造成冒料。解决方法：(1)降低叶轮给料机转速或采用无级调速，使叶轮给料机给料量小于输送设备的输送能力；(2)解决冲料问题也可以参考水泥1989年第10、12期刘功兴和陈

8、天赐同志的文章；(3)搞好卸料输送装置的密封，并加设收尘设备。 4  库底卸料装置被杂物卡住的问题 由于管理不善，在打扫卫生和检修过程中将一些杂物带入生料中。这些杂物最终落在环形区充气箱上面，并随生料一同进入搅拌室。当用库底卸料器卸料时，经常发生其出料口(橡胶垫圈内径为80毫米)被杂物堵塞而无法卸料的情况。即使用溢流管卸料，木头等比重较小的杂物会随生料一同进入叶轮给料机，将叶轮给料机卡住，损坏叶轮。我厂均化库使用一年左右清理一次。清库不仅影响生产，而且其工作量和危险性都很大。因此，有必要采取措施使杂物不进入均化库：(1)加强管理，做到设备不冒灰、不漏灰，厂房地面清洁无杂物，检修后把材

9、料、工具和杂物收拾干净；(2)盖好均化库顶预留孔；(3)定期用库底卸料器卸料，清除充气箱上面的杂物；(4)在缺少管理的情况下，建议在库上提升机和螺旋输送机之间加设回转筛或振动筛。 5  罗茨鼓风机过载、过热和溢流管卸料困难的问题 库内空气源为L2010/0.5型罗茨鼓风机，我们原以为卸料困难是由于风量不足造成的，这样将其换成L3215/0.5型鼓风机，还是有鼓风机过载、过热现象。产生过热现象的原因是；(1)鼓风机过载；(2)罗茨鼓风机设计不合理，其散热能力差；(3)风机房通风条件差等。而鼓风机过载主要是由于空气总阻力P大于其铭牌风压P造成的。P可用下式表示：P=P+P0(1) 式中：

10、P鼓风机出风口至充气箱透气层上方的管道阻力(兆帕)；P0鼓入均化库的空气所受到的阻力(兆帕)。鼓入均化库的空气需克服料间内摩擦力，进行生料流态化、向搅拌室供料、搅拌、卸料、排气等。在此过程中鼓入空气受到较大的阻力。我厂P较大的原因有：(1)鼓风机风量从10米3/分增大到15米3/分，管道风速增大0.5倍，从而管道阻力增大1.25倍(管道阻力与管道风速的平方成正比)；(2)在充气箱内和透气层里面有粉尘和油泥，使充气箱透气层阻力增大；(3)库内杂物较多，透过充气箱透气层的空气受阻。P0增大的因素有：(1)生料水分大，其流动性差；(2)停库时间过长，生料密实；(3)排气管折断或堵塞。应当指出：当排气

11、管折断或堵塞时，鼓入均化库的空气只能随生料从库底卸料装置排出，不仅造成冒灰冒料，而且.受到很大的阻力；如不卸料，还会阻碍生料从环形区进入搅拌室。如果搅拌室内料面高度h1低于溢流管高度h，那么无法用溢流管卸料。这是用溢流管卸料困难的直接原因。当鼓风机满载运行时，料面高度h1(米)按下式计算：h1=K(P1-P)(2) 式中：P1鼓风机出风口处风压(兆帕)； P与(1)式中相同；K系数，与(1)式中P0有关，P0越大，K值越小，正常情况下K=100米/兆帕。由此公式可以看出，P和P0越大，h1就越小。因此，当鼓风机过载时，往往同时发生溢流管卸料困难的现象。为了解决这些问题，可采取以下几项措施：(1

12、)降低生料水分；(2)不使杂物进入均化库；(3)解决排气管折断的问题；(4)当停库时间较长时，定期地往库内鼓入空气，以防生料流动性变差；(5)选用散热能力较好的原型号鼓风机，或者采用能使润滑油冷却的循环油润滑装置；(6)改善风机房的通风和卫生条件；(7)在鼓风机出风口处加设油水分离器；(8)在鼓风机出风口处旁设放风管和放风阀，当鼓风机过载时能自动打开放风阀；(9)卸料困难时增加环形区的供风量(调整回转式空气分配阀前的阀门)。 6  均化效率低的问题     1982年以来，出均化库生料(即入窑生料)CaO年平均合格率在66.6079.71%之间波动，没有

13、达到入窑生料CaCO3滴定值合格率大于80%的要求。这是由于均化库的均化效率低、入窑生料CaO的标准偏差较大造成的(见表2)。1984年以来，均化效率Ht在2.983.30范围内波动，远小于均化库的设计指标(Ht7)。利用最小二乘法，求出我厂均化生料CaO合格率与其标准偏差之间的关系为： XCaO=94.2-63.1SCaO(3) 式中：XCaO均化生料CaO合格率(%)；SCaO均化生料CaO标准偏差(%)。 表2  出磨、出均化库生料CaO标准偏差及均化库平均均化效率 项目198419851986198719881989出1号磨生料CaO标准偏差(%)出2号磨生料CaO标准偏差(

14、%)出磨生料CaO标准偏差平均值(%)出均化库生料CaO标准偏差(%)平均均化效率(%)0.771.090.930.303.100.941.241.090.333.301.041.591.3150.403.291.011.571.290.423.070.941.261.100.343.240.780.950.8650.292.98 要使XCaO80%，必须使SCaO0.225%。如果出磨生料CaO标准偏差仍保持1989年的水平，那么为了保证入窑生料CaO合格率大于80%，必须提高均化效率，即      现根据我厂的具体情况，提出提高均化效率的方法。表2的

15、均化效率是整个均化系统的均化效率，可用下式求出：Ht=Ht1·Ht2·Ht3(4) 式中：  Ht1生料输送、加料系统的均化效率，通常略大于1；  Ht2均化库重力均化效率，一般为2.53.0；  Ht3均化库搅拌室气力均化效率。在我厂，Ht=2.983.30，现取Ht1=1，Ht2=2.5，这时Ht3理应达到3.14.5。所以提高Ht3是提高Ht的关键。 为此，在认真解决好前述问题的基础上，还应做到以下几点：(1)采用溢流管卸料。除了清除库底杂物和对库内充气箱进行检修外，不得用库底卸料器卸料。如果用库底卸料器卸料，那么进入搅拌室内的生料还没来

16、得及搅均就卸出，此时Ht3最小，Ht31。在我厂，由于前面提到的诸问题没有得到彻底解决，所以用溢流管卸料的时间小于库底卸料器卸料的时间，这种状况必须改变。(2)控制好溢流管卸料量。既保证窑煅烧的生料需要量，而且要连续稳定地向窑供料，不宜采用向窑房内生料小仓间歇供料的方法。只有这样才能保证进入搅拌室的生料具有足够长的均化时间，从而提高Ht3。并根据这条-原则确定溢流管的最大卸料量。我厂有两台机械立窑，为了适应各种不同的生产情况，溢流管卸料量必须是可调的。 (3)采用两座库同时进出料的工艺流程。IBAU中心室均化库(也是连续式均化库的一种)，当采用一个库操作时，生料均化效率最高为7，当采用两座库同时进出料时，其均化效率可达10。两座库同时进料的方法已在前面介绍过；至于两座库同时出料的方法，根据我厂情况，建议在每座库溢流管下面设两套卸料装置(见图4)。 图4 1.1号螺旋输送机；2.单管螺旋喂料机；3.2号螺旋输送机 另外，要做好入库生料成分的控制。我厂出磨生料的主要控制参数是CaO、Fe2O3和加煤量，主要用其合格率的大小考核出磨生料质量。虽然对出磨生料CaO的班