山東某水泥有限公司對1200t/d熟料生產(chǎn)線進(jìn)行了提產(chǎn)改造，在一系列工藝參數(shù)改進(jìn)后，把生料出磨細(xì)度0.08mm篩余控制量由技改前的≤18%，放寬到≤24%，提高了磨機(jī)產(chǎn)量；提高了高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，加大拉風(fēng)負(fù)壓500Pa，以保證物料懸浮、熱交換及物料在預(yù)熱器停留的時間；分解爐溫度提高到910℃左右、提高分解率；窯轉(zhuǎn)速由3.9r/min提高到4.2r/min，實現(xiàn)薄料快燒；配料方面，生料三率值：KH=1.0±0.02，n=2.6±0.1,p=1.2±0.1，提高易燒性，增加液相量等。原設(shè)計1200t/d的生產(chǎn)線達(dá)到了1650t/d的生產(chǎn)能力，最大限度地降低了能耗、增加了產(chǎn)能。但設(shè)備方面的問題，卻同時體現(xiàn)出來。特別是生料粉入窯喂料系統(tǒng)，均化庫底穩(wěn)流稱重倉和計量沖板流量計，均化效果差，入窯物料流量波動太大，對燒成系統(tǒng)影響嚴(yán)重。臺時產(chǎn)量提高到110t以上時，甚至?xí)霈F(xiàn)沖料現(xiàn)象。為此，對生料喂料控制系統(tǒng)進(jìn)行了兩次改進(jìn)。
原喂料系統(tǒng)介紹
庫底穩(wěn)流稱重倉的設(shè)計容量是40t，安裝在均化庫底部，其作用是對來自均化庫的生料粉進(jìn)行最后均化和保證向沖板流量計均勻供料。庫內(nèi)安裝6只充氣箱，充氣箱分別用6只手動閘板閥、6只氣動閥和6只電動流量閥分區(qū)控制物料進(jìn)入穩(wěn)流稱重倉；同時，6只充氣箱和下料斜槽分別由12只電動球閥對應(yīng)下料區(qū)域控制充氣；穩(wěn)流稱重倉底部安裝的3只荷重傳感器串接后，經(jīng)毫伏變送器輸出的4mA~20mA倉重信號，反饋后控制電動流量閥的開度，以使料位穩(wěn)定。物料進(jìn)入沖板流量計計量，反饋信號對應(yīng)給定產(chǎn)量數(shù)值后，調(diào)節(jié)給料電動流量閥的開度大小，來達(dá)到穩(wěn)流、計量、調(diào)節(jié)的目的。
使用中存在的不足
原設(shè)計給均化庫內(nèi)部充氣的羅茨風(fēng)機(jī)為不間斷充氣，穩(wěn)流稱重倉的料位完全依靠倉重反饋信號，調(diào)節(jié)6只電動流量閥開度來控制。事實上，只要充氣的羅茨風(fēng)機(jī)不停機(jī)，氣壓無處釋放，即使是電動流量閥完全關(guān)閉，也會有物料不斷地沖出來，根本無法控制物料平穩(wěn)地進(jìn)入穩(wěn)流稱重倉，經(jīng)常出現(xiàn)物料大量外溢及羅茨風(fēng)機(jī)過載保護(hù)現(xiàn)象。因穩(wěn)流稱重倉的料位波動幅度太大，造成沖板流量計超出調(diào)節(jié)范圍，無法及時跟蹤、調(diào)節(jié)，在臺時產(chǎn)量100t以上時，入窯物料波動幅度高達(dá)8%以上，嚴(yán)重影響預(yù)熱器內(nèi)熱工穩(wěn)定性。
多次技改措施
經(jīng)過反復(fù)試驗，首先，我們在DCS程序設(shè)計了一個穩(wěn)流稱重倉料位上、下限控制程序，控制充氣羅茨風(fēng)機(jī)的開停機(jī)，協(xié)同6只電動流量閥共同完成稱重倉的料位控制。我們設(shè)置稱重倉的料位上限26t、下限17t，盡量保持稱重倉內(nèi)的料位穩(wěn)定。實際運行時，因上下限物料的幅度范圍（羅茨風(fēng)機(jī)和電機(jī)的特性，不可以開停機(jī)過于頻繁，所以上下限數(shù)值不能夠設(shè)置的幅度太�。�，以及即便是風(fēng)機(jī)停后，均化庫內(nèi)的物料也會不定期地向稱重倉沖料，有時候還要沖料到40t以上，庫內(nèi)物料就會溢出稱重倉或者堵塞入稱重倉的下料斜槽，因此上限不能設(shè)置過高；而低于料位下限，開啟羅茨風(fēng)機(jī)和電動流量閥開度向稱重倉進(jìn)料時，物料也不一定會立即下料，或者下料緩慢，跟不上沖板流量計的實際產(chǎn)量，又導(dǎo)致稱重倉內(nèi)料位有時會低于下限17t，所以下限值也不可以太低。其次，對沖板流量計PID數(shù)值的精心試驗，增大P值增益倍數(shù)（設(shè)置2800），適當(dāng)減小I值（設(shè)置為120），加快反饋跟蹤速度，在不造成調(diào)節(jié)振蕩的前提下，快速調(diào)節(jié)給料電動流量閥開度，及時跟蹤穩(wěn)流稱重倉料位。在達(dá)到設(shè)計臺時產(chǎn)量85t~95t的時候，沖板流量計物料和穩(wěn)流倉的料位可以有一定的時間緩沖，入窯物料波動在2%~3%左右，基本滿足了生產(chǎn)需要。
隨著產(chǎn)量的進(jìn)一步提高，達(dá)到了1650t/d，沖板流量計臺時產(chǎn)量達(dá)110t~115t以上，物料在穩(wěn)流稱重倉內(nèi)緩沖的時間變短、頻率變快，料位幅度變大，沖板流量計跟蹤明顯不足，羅茨風(fēng)機(jī)啟動頻繁，入窯物料波動在5%~7%。之后繼續(xù)改進(jìn)，我們把原6只下料斜槽，改為3個區(qū)域兩組間隔下料，提高均化效果和物料進(jìn)稱重倉的流量；電動球閥改為全部處于充氣狀態(tài)；穩(wěn)流稱重倉料位和電動流量控制閥開度設(shè)置倉重反饋信號PID調(diào)節(jié)；羅茨風(fēng)機(jī)排氣管道安裝放氣電磁閥，和倉重信號連鎖，22t作為排氣電磁閥的控制點(倉重達(dá)到22t，電磁閥打開，空氣外排；低于22t，電磁閥關(guān)閉，充氣下料)，料位穩(wěn)定在22t±1t；把羅茨風(fēng)機(jī)上限停機(jī)參數(shù)設(shè)置為28t，作為最后一級保護(hù)，避免沖料外溢。稱重倉料位達(dá)到上限時，放氣電磁閥打開，大部分氣壓外排；進(jìn)料速度變緩，稱重倉內(nèi)料位變化幅度平穩(wěn)，沖板流量計可以在很小的范圍內(nèi)進(jìn)行快速跟蹤反饋、調(diào)節(jié)，入窯物料波動范圍完全滿足要求，達(dá)到≤1.5%~2%。一般情況下，羅茨風(fēng)機(jī)基本不再需要開停機(jī)。物料均化效果理想，產(chǎn)量和質(zhì)量明顯提高，投資僅為1只質(zhì)量好的大排量電磁閥。
