水泥廠原料配料站的工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化方案

洪飛兵

摘要：水泥作為建筑行業(yè)的一種基礎(chǔ)應(yīng)用原材料，在建筑行業(yè)不斷快速發(fā)展的背景下占據(jù)了越來(lái)越重要的地位，在水泥廠的生產(chǎn)工序中，原料配料站的工作就相應(yīng)的居于非常重要的位置上。配料站的工作可以通過(guò)相關(guān)工藝的優(yōu)化而得到提升，本文重點(diǎn)對(duì)相關(guān)的優(yōu)化方案進(jìn)行討論。

關(guān)鍵詞：水泥廠；原料配料站；工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化

一、水泥廠中的原料配料站功能分析

水泥作為一種混合性的原材料，其要作為成品進(jìn)行應(yīng)用，就必定會(huì)有一個(gè)程序嚴(yán)格的配料過(guò)程，水泥廠的原料主要包括有石灰石、粘土以及部分鐵粉，隨著水泥品質(zhì)要求的提升，一些先進(jìn)的輔助原料也出于改善水泥應(yīng)用性能的原因開(kāi)始出現(xiàn)，在眾多的原材料中，石灰石以其極高的含量比例，成為水泥的主要成分。原材料的配料站，其形式上是水泥配料站中的一個(gè)輔助性結(jié)構(gòu)，并不參與核心的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，但在其功能發(fā)揮的過(guò)程中，會(huì)對(duì)水泥原材料本身的性能和質(zhì)量造成一定的影響[1]。所以，從其實(shí)質(zhì)功能上來(lái)說(shuō)，其實(shí)際上是為水泥生產(chǎn)流程的順利進(jìn)行而服務(wù)的。其在水泥生產(chǎn)的過(guò)程中主要起到原材料配制、存儲(chǔ)的目的。但配制、存儲(chǔ) 、運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，都會(huì)不同程度的對(duì)材料造成性質(zhì)和狀態(tài)上的影響。對(duì)于配料站在水泥廠運(yùn)行過(guò)程中的工作要求，通常在于配料比例的精確度和配料應(yīng)用流程的順暢。

二、配料站日常工作中的常見(jiàn)問(wèn)題

（一）下料環(huán)節(jié)的問(wèn)題

這個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的主要問(wèn)題就是下料操作的效果不佳，常常出現(xiàn)下料不夠順暢的問(wèn)題。這種問(wèn)題的出現(xiàn)，一方面與下料操作工作人員的工作規(guī)范性有一定的關(guān)系，更重要的一方面是與下料操作應(yīng)用的設(shè)備適應(yīng)性有密切的關(guān)系。這種問(wèn)題產(chǎn)生的主要原因是輔助材料的性能和含量的不同造成了其在原料庫(kù)內(nèi)統(tǒng)一儲(chǔ)存和應(yīng)用時(shí)出現(xiàn)結(jié)拱、粘壁的問(wèn)題，這類問(wèn)題使得原材料出現(xiàn)在材料庫(kù)中滯留的現(xiàn)象。尤其是對(duì)于部分水分含量比較高且本身的粘性比較大的原材料來(lái)說(shuō)，下料不暢的問(wèn)題會(huì)更為嚴(yán)重，甚至在原料出庫(kù)環(huán)節(jié)上就出現(xiàn)出庫(kù)困難的問(wèn)題。

（二）原料站內(nèi)部粉塵污染大

對(duì)于配料站來(lái)說(shuō)，其工作流程中必然會(huì)包括原材料的進(jìn)庫(kù)和出庫(kù)兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，在水泥廠中，這個(gè)過(guò)程中水泥原材料需要經(jīng)過(guò)運(yùn)輸，但目前水泥廠常用的運(yùn)輸設(shè)備是皮帶輸送機(jī)，這種輸送方法雖然具有一定的適用性，但對(duì)于石灰石這類 原料，以及其他一系列水分含量較低的原材料來(lái)說(shuō)，其運(yùn)輸過(guò)程中較容易產(chǎn)生揚(yáng)塵，不但對(duì)工作人員的身體健康會(huì)造成一定的威脅，對(duì)于整個(gè)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境來(lái)說(shuō)，也會(huì)產(chǎn)生一定的不利影響[2]。

三、基于工藝設(shè)計(jì)的配料站設(shè)計(jì)優(yōu)化

（一）針對(duì)下料不暢問(wèn)題的優(yōu)化

首先，為了改善下料不暢的問(wèn)題，從原材料配制的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，除了應(yīng)用必要的基礎(chǔ)原材料外，在一些優(yōu)化水泥性能的輔助原材料的選擇上，可通過(guò)重新選擇不易受外部環(huán)境影響的輔助材料類型來(lái)解決這一問(wèn)題。例如，濕粉煤灰就是比較 便于儲(chǔ)存和應(yīng)用的一類原材料，另外，還需要根據(jù)配料站儲(chǔ)存庫(kù)的性質(zhì)和類型，選擇與其相適應(yīng)的材料進(jìn)行儲(chǔ)存。

其次，在下料流程開(kāi)始前，需要經(jīng)過(guò)一定的調(diào)試才能開(kāi)始下料作業(yè)。由于部分原材料的水分含量較高，原材料在下料過(guò)程中仍然存在會(huì)堆積在鋼板倉(cāng)椎體部分的問(wèn)題，普遍情況下為了保證正常下料，會(huì)應(yīng)用一些先進(jìn)的輔助設(shè)備進(jìn)行下料。氣動(dòng)震擊器就是常用的一種輔助設(shè)備，目前經(jīng)過(guò)改造的設(shè)備所有的輔助下料操作實(shí)現(xiàn)了在一個(gè)控制箱內(nèi)的集成。只要按動(dòng)啟動(dòng)和停止的按鈕，就可完成操作。另外，針對(duì)下料口區(qū)域的改進(jìn)也是促進(jìn)下料順暢的重要方法，可將椎體部分與計(jì)量稱進(jìn)料口的所在區(qū)域進(jìn)行改造，提高整體工作效率。

（二）針對(duì)粉塵污染問(wèn)題的優(yōu)化

要想減小粉塵污染的影響，就應(yīng)當(dāng)從收塵系統(tǒng)在設(shè)計(jì)和應(yīng)用上的優(yōu)化方面來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先，收塵系統(tǒng)作為一個(gè)專業(yè)的機(jī)械設(shè)備，為了防止粉塵污染的規(guī)模和影響擴(kuò)大，在水泥廠中，應(yīng)當(dāng)配備具有適應(yīng)性的收塵系統(tǒng)，這種適應(yīng)性不僅是指收塵工作的效率和效果，還包括了收塵操作的及時(shí)性。工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合本水泥廠原料運(yùn)輸?shù)牧鞒?，尤其是石灰石以及一些水分含量較低的原材料的運(yùn)輸時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確的把握，確保在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)Ψ蹓m的收塵系統(tǒng)的收風(fēng)量、運(yùn)行速度進(jìn)行調(diào)試，及時(shí)對(duì)粉塵問(wèn)題進(jìn)行控制。

四、優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程中的相關(guān)注意事項(xiàng)

（一）注重設(shè)計(jì)和應(yīng)用中的參數(shù)控制

這里所指的參數(shù)控制問(wèn)題，主要是指在設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于配料站中的石灰石存儲(chǔ)、水分和粘性較大的原材料存儲(chǔ)都應(yīng)當(dāng)注意觀察存儲(chǔ)時(shí)的原材料含水量和夾土量指標(biāo)，通常情況下，石灰石的水量應(yīng)控制在3%以內(nèi)，而夾土量則不宜超過(guò)5%。另外，在關(guān)于結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，錐形結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí)確保下料 環(huán)節(jié)順利進(jìn)行的關(guān)鍵因素，在對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化改造時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意控制高庫(kù)底錐壁的傾角，一般不得超過(guò)65度。最后，針對(duì)于水分含量較高的一類粘濕物料來(lái)說(shuō)，在儲(chǔ)存時(shí)應(yīng)當(dāng)應(yīng)用淺倉(cāng)進(jìn)行儲(chǔ)存。且儲(chǔ)存堆積的時(shí)間也不宜過(guò)長(zhǎng)。而對(duì)這類物料的下料控制，應(yīng)當(dāng)通過(guò)調(diào)整錐形出料口的尺寸來(lái)幫助順利出料，在尺寸控制上，要求椎體傾角不得小于75度。

（二）注意計(jì)量設(shè)備的選擇

在上文闡述中，可見(jiàn)計(jì)量設(shè)備的質(zhì)量對(duì)配料站的正常運(yùn)行有非常重要的影響。本文以皮帶秤為例，探討計(jì)量設(shè)備的選用和優(yōu)化。首先，優(yōu)化皮帶秤的校準(zhǔn)精確度。要提高精確度，可以通過(guò)調(diào)整稱重托輥和相鄰?fù)休侀g的高度來(lái)提升，另外，皮帶秤下料口的改造也非常重要，可通過(guò)下料口的形狀改造使原料直接從正前方出料，減少摩擦損壞。另外，在設(shè)備選擇上，也要根據(jù)具體的下料和劑量原材料類型進(jìn)行選擇。

（三）注意控制收塵系統(tǒng)的風(fēng)量

在粉塵污染產(chǎn)生的原因方面，風(fēng)力的外部作用是產(chǎn)生粉塵的最主要因素，因此，在收塵系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，也需要針對(duì)不同的物料性質(zhì)，選用不同的收塵系統(tǒng)。例如，對(duì)于產(chǎn)生粉塵量較大的原材料，應(yīng)當(dāng)選擇收塵總量大，面積廣的的氣震式箱體袋收塵器。而為了增強(qiáng)收塵效果，則需要對(duì)收塵管道進(jìn)行優(yōu)化改造，例如，水平段的管道可采取在順氣流方向斜插入噴吹風(fēng)管的方法來(lái)加大吹掃力度。而其中DN20型號(hào)的噴吹風(fēng)管使一種由PCL實(shí)現(xiàn)控制的先進(jìn)收塵技術(shù)。

五、結(jié)束語(yǔ)

總之，在水泥廠的生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)中，配料站的作用是非常重要的，因?yàn)闊o(wú)論是應(yīng)用在哪一個(gè)領(lǐng)域，原材料的質(zhì)量是一切應(yīng)用效果的前提和保障。而配料站就是承擔(dān)保證原材料質(zhì)量的功能的。因此，優(yōu)化設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)分別從工作人員的作業(yè)便捷性和水泥原材料本身的應(yīng)用性質(zhì)兩方面考慮，不斷的優(yōu)化相關(guān)設(shè)備和工作流程的執(zhí)行過(guò)程，促使水泥原材料的質(zhì)量在配料站的工作環(huán)節(jié)中得到優(yōu)化和保障，為其后期的正常應(yīng)用打好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡順華，齊乃彬.水泥熟料生產(chǎn)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)探討之原料和配料[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)，2016（12）.

[2]王希娟，馮京曉，付延濤，等.水泥原料入磨配料控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].變頻器世界，2017（1）：97-101.

（作者單位：浙江中材工程設(shè)計(jì)研究院有限公司）