提高生料喂料系统稳定性的改造

关注:94发表时间:2016-05-10 00:00:00

济南某水泥厂2#窑属于新型干法窑,规格为Φ4.0×60米,由于窑尾喂料系统设备较多,工艺流程复杂,长期以来存在喂料波动较大,热工制度紊乱,影响了台时及能耗的稳定,成为提高熟料质量、降低企业能耗的瓶颈。 

   该生产线的喂料系统是由一个Ф5×22.5m生料来料库和一个Ф5×22.5m回料库作为料库,通过库底分格轮,入Ф500的螺旋输送器,送至一段提升机,然后入生料缓冲仓,缓冲仓顶部设有溢流铰刀,混合后生料通过缓冲仓底部双管式螺旋输送器喂入二段提升机后入窑,流程图如下:

 

1. 生料喂料不稳定的原因 

1) 入生料缓冲仓的一段提升机机头与缓冲仓的落差较大,有4米之高,来料冲击仓内物料,缓冲仓内虽有减压锥,但冲击力通过物料传递至下一输送设备,造成喂料波动。 

2) 由于入窑生料缓冲仓较小(约15吨左右),且呈倒棱台型,内部存在的拐角,死角较多,容易形成中空下料及塌料现象,并且无均化装置,造成给料量不稳。 

3) 生料缓冲仓底部与双管螺旋给料器直接相连,通过控制系统改变电机转速控制给料量,因双管螺旋给料器的机械属性,锁风效果差,存在消风消不了的问题。 

2. 技改措施 

  通过技术人员论证,本着均化生料,持续给料,稳定流量,总量可控的原则指导思想,采取了一下几个措施: 

1) 针对喂料缓冲仓进行改造,将原有的倒锥体台型的生料小仓改为  Ф3m×3.5m的圆形仓(因土建结构受限,此尺寸为***尺寸),并在仓内离仓底2.4m处安装减压锥,其作用:首先是减小来料对仓内生料的冲击,其次减称重仓内生料对底部透气系统的压力。 

2) 在改进后的仓体底部安装充气均化系统,使生料流态化,起到进一步均化生料的目的。 

3) 称重仓出口由手动,气动和电动三体阀,申克秤控制生料流量,手/自一体控制箱,实现流量稳定控制。 

4) 出三体阀大于1.5m处安装申克固体流量计,出固体流量计后,生料通过空气输送斜槽直接入二段提升机入窑。    

5) 来料经过生料库与回料库均化后,由气动阀代替分格轮,空气输送斜槽代替螺旋输送铰刀,称重仓安装称重系统控制气动阀开度,防止溢料,原溢流螺旋铰刀停用,拆除。 

3. 关于技改中的设备选型计算 

(1) 技改后,熟料产能可达到2000t/d,在选择斜槽上,能力略有富余: 

Ⅱ型  XZ400  a=6° 

输送生料能力在175-185t/h之间。 

(2) 称重仓底部供气系统能力: 

P=(1.5-2)H···························① 

P=2×22.5=45(kpa); 

V=2m3/m·min×S×1.15 

V=2×5×1.15=11.5 (m3/min) 

其中:P为供风压力 

△ H——均化生料的高度 

  V——搅动生料所需要的压缩空气量 

  S——充气箱的透气面积 

    三层帆布透气带透气能力为:2m3/m·min,系统漏风量15% 

    选择风机压力不得低于45kpa,考虑到部分压缩气体用于搅拌回料库,选择罗茨风机能力为:12 m3/min,49kpa 

(3) 气动控制阀能力: 

外形尺寸与斜槽Ⅱ型  XZ400内部宽度相匹配315mm,高度 

生料一般充满斜槽输送部分横截面(斜槽横截面减去充气部分横截面)的50%-70%,则: 

Q=ρabV△t 

b=Q/(ρaV△t) 

=(185t/h)/(0.8t/ m3×0.315m×1m/s×3600s) 

=0.204m 

控制阀的内径高度为408mm,取400mm即可。 

其中:Q——输送量 

      ρ——生料密度,取0.8 t/ m3 

a、b——分别为阀门的生料的宽度、高度 

V ——生料在阀门内的流速,取1 m/ s 

△t——1小时的时间段; 

 

改造后的工艺流程图

4.效果和效益 

此次喂料系统改造,计量小仓用旧水泥罐改制,总投资不到20万元,安装工期不到五天,从根本上解决了因生料喂料波动大,热工制度紊乱所引起的台时加不上,易堵预热器,发电温度不稳等问题,相比之前台时提高5t/h,吨熟料煤耗降低4kg/t,停用分格轮,喂料双管,溢流绞刀设备,每小时节约15.5kwh电量,每年多产熟料39420t,年综合效益在370万左右。 

注:①式引用《水泥工艺计算手册》 


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