山東某水泥有限公司對1200t/d熟料生產(chǎn)線進行了提產(chǎn)改造，在一系列工藝參數(shù)改進后，把生料出磨細度0.08mm篩余控制量由技改前的≤18%，放寬到≤24%，提高了磨機產(chǎn)量；提高了高溫風機轉速，加大拉風負壓500Pa，以保證物料懸浮、熱交換及物料在預熱器停留的時間；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。原設計1200t/d的生產(chǎn)線達到了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)影響嚴重。臺時產(chǎn)量提高到110t以上時，甚至會出現(xiàn)沖料現(xiàn)象。為此，對生料喂料控制系統(tǒng)進行了兩次改進。
原喂料系統(tǒng)介紹
庫底穩(wěn)流稱重倉的設計容量是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。物料進入沖板流量計計量，反饋信號對應給定產(chǎn)量數(shù)值后，調(diào)節(jié)給料電動流量閥的開度大小，來達到穩(wěn)流、計量、調(diào)節(jié)的目的。
使用中存在的不足
原設計給均化庫內(nèi)部充氣的羅茨風機為不間斷充氣，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，只要充氣的羅茨風機不停機，氣壓無處釋放，即使是電動流量閥完全關閉，也會有物料不斷地沖出來，根本無法控制物料平穩(wěn)地進入穩(wěn)流稱重倉，經(jīng)常出現(xiàn)物料大量外溢及羅茨風機過載保護現(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8%以上，嚴重影響預熱器內(nèi)熱工穩(wěn)定性。
多次技改措施
經(jīng)過反復試驗，首先，我們在DCS程序設計了一個穩(wěn)流稱重倉料位上、下限控制程序，控制充氣羅茨風機的開停機，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（羅茨風機和電機的特性，不可以開停機過于頻繁，所以上下限數(shù)值不能夠設置的幅度太小），以及即便是風機停后，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，因此上限不能設置過高；而低于料位下限，開啟羅茨風機和電動流量閥開度向稱重倉進料時，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)（設置2800），適當減小I值（設置為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。在達到設計臺時產(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)量的進一步提高，達到了1650t/d，沖板流量計臺時產(chǎn)量達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，羅茨風機啟動頻繁，入窯物料波動在5%~7%。之后繼續(xù)改進，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置倉重反饋信號PID調(diào)節(jié)；羅茨風機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(倉重達到22t，電磁閥打開，空氣外排；低于22t，電磁閥關閉，充氣下料)，料位穩(wěn)定在22t±1t；把羅茨風機上限停機參數(shù)設置為28t，作為最后一級保護，避免沖料外溢。稱重倉料位達到上限時，放氣電磁閥打開，大部分氣壓外排；進料速度變緩，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，達到≤1.5%~2%。一般情況下，羅茨風機基本不再需要開停機。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。
