水泥厂原料配料站的工艺设计优化方案

洪飞兵

摘要：水泥作为建筑行业的一种基础应用原材料，在建筑行业不断快速发展的背景下占据了越来越重要的地位，在水泥厂的生产工序中，原料配料站的工作就相应的居于非常重要的位置上。配料站的工作可以通过相关工艺的优化而得到提升，本文重点对相关的优化方案进行讨论。

关键词：水泥厂；原料配料站；工艺设计优化

一、水泥厂中的原料配料站功能分析

水泥作为一种混合性的原材料，其要作为成品进行应用，就必定会有一个程序严格的配料过程，水泥厂的原料主要包括有石灰石、粘土以及部分铁粉，随着水泥品质要求的提升，一些先进的辅助原料也出于改善水泥应用性能的原因开始出现，在众多的原材料中，石灰石以其极高的含量比例，成为水泥的主要成分。原材料的配料站，其形式上是水泥配料站中的一个辅助性结构，并不参与核心的生产环节，但在其功能发挥的过程中，会对水泥原材料本身的性能和质量造成一定的影响[1]。所以，从其实质功能上来说，其实际上是为水泥生产流程的顺利进行而服务的。其在水泥生产的过程中主要起到原材料配制、存储的目的。但配制、存储 、运输的过程中，都会不同程度的对材料造成性质和状态上的影响。对于配料站在水泥厂运行过程中的工作要求，通常在于配料比例的精确度和配料应用流程的顺畅。

二、配料站日常工作中的常见问题

（一）下料环节的问题

这个环节产生的主要问题就是下料操作的效果不佳，常常出现下料不够顺畅的问题。这种问题的出现，一方面与下料操作工作人员的工作规范性有一定的关系，更重要的一方面是与下料操作应用的设备适应性有密切的关系。这种问题产生的主要原因是辅助材料的性能和含量的不同造成了其在原料库内统一储存和应用时出现结拱、粘壁的问题，这类问题使得原材料出现在材料库中滞留的现象。尤其是对于部分水分含量比較高且本身的粘性比较大的原材料来说，下料不畅的问题会更为严重，甚至在原料出库环节上就出现出库困难的问题。

（二）原料站内部粉尘污染大

对于配料站来说，其工作流程中必然会包括原材料的进库和出库两个重要环节，在水泥厂中，这个过程中水泥原材料需要经过运输，但目前水泥厂常用的运输设备是皮带输送机，这种输送方法虽然具有一定的适用性，但对于石灰石这类 原料，以及其他一系列水分含量较低的原材料来说，其运输过程中较容易产生扬尘，不但对工作人员的身体健康会造成一定的威胁，对于整个生产作业环境来说，也会产生一定的不利影响[2]。

三、基于工艺设计的配料站设计优化

（一）针对下料不畅问题的优化

首先，为了改善下料不畅的问题，从原材料配制的基础环节，除了应用必要的基础原材料外，在一些优化水泥性能的辅助原材料的选择上，可通过重新选择不易受外部环境影响的辅助材料类型来解决这一问题。例如，湿粉煤灰就是比较 便于储存和应用的一类原材料，另外，还需要根据配料站储存库的性质和类型，选择与其相适应的材料进行储存。

其次，在下料流程开始前，需要经过一定的调试才能开始下料作业。由于部分原材料的水分含量较高，原材料在下料过程中仍然存在会堆积在钢板仓椎体部分的问题，普遍情况下为了保证正常下料，会应用一些先进的辅助设备进行下料。气动震击器就是常用的一种辅助设备，目前经过改造的设备所有的辅助下料操作实现了在一个控制箱内的集成。只要按动启动和停止的按钮，就可完成操作。另外，针对下料口区域的改进也是促进下料顺畅的重要方法，可将椎体部分与计量称进料口的所在区域进行改造，提高整体工作效率。

（二）针对粉尘污染问题的优化

要想减小粉尘污染的影响，就应当从收尘系统在设计和应用上的优化方面来实现。首先，收尘系统作为一个专业的机械设备，为了防止粉尘污染的规模和影响扩大，在水泥厂中，应当配备具有适应性的收尘系统，这种适应性不仅是指收尘工作的效率和效果，还包括了收尘操作的及时性。工作人员应当结合本水泥厂原料运输的流程，尤其是石灰石以及一些水分含量较低的原材料的运输时间进行准确的把握，确保在适当的时候对粉尘的收尘系统的收风量、运行速度进行调试，及时对粉尘问题进行控制。

四、优化设计过程中的相关注意事项

（一）注重设计和应用中的参数控制

这里所指的参数控制问题，主要是指在设计过程中，对于配料站中的石灰石存储、水分和粘性较大的原材料存储都应当注意观察存储时的原材料含水量和夹土量指标，通常情况下，石灰石的水量应控制在3%以内，而夹土量则不宜超过5%。另外，在关于结构的优化设计中，锥形结构的优化设计时确保下料 环节顺利进行的关键因素，在对其进行优化改造时，应当注意控制高库底锥壁的倾角，一般不得超过65度。最后，针对于水分含量较高的一类粘湿物料来说，在储存时应当应用浅仓进行储存。且储存堆积的时间也不宜过长。而对这类物料的下料控制，应当通过调整锥形出料口的尺寸来帮助顺利出料，在尺寸控制上，要求椎体倾角不得小于75度。

（二）注意计量设备的选择

在上文阐述中，可见计量设备的质量对配料站的正常运行有非常重要的影响。本文以皮带秤为例，探讨计量设备的选用和优化。首先，优化皮带秤的校准精确度。要提高精确度，可以通过调整称重托辊和相邻托辊间的高度来提升，另外，皮带秤下料口的改造也非常重要，可通过下料口的形状改造使原料直接从正前方出料，减少摩擦损坏。另外，在设备选择上，也要根据具体的下料和剂量原材料类型进行选择。

（三）注意控制收尘系统的风量

在粉尘污染产生的原因方面，风力的外部作用是产生粉尘的最主要因素，因此，在收尘系统的设计工作中，也需要针对不同的物料性质，选用不同的收尘系统。例如，对于产生粉尘量较大的原材料，应当选择收尘总量大，面积广的的气震式箱体袋收尘器。而为了增强收尘效果，则需要对收尘管道进行优化改造，例如，水平段的管道可采取在顺气流方向斜插入喷吹风管的方法来加大吹扫力度。而其中DN20型号的喷吹风管使一种由PCL实现控制的先进收尘技术。

五、结束语

总之，在水泥厂的生产运营中，配料站的作用是非常重要的，因为无论是应用在哪一个领域，原材料的质量是一切应用效果的前提和保障。而配料站就是承担保证原材料质量的功能的。因此，优化设计人员应当分别从工作人员的作业便捷性和水泥原材料本身的应用性质两方面考虑，不断的优化相关设备和工作流程的执行过程，促使水泥原材料的质量在配料站的工作环节中得到优化和保障，为其后期的正常应用打好基础。

参考文献：

[1]蔡顺华，齐乃彬.水泥熟料生产系统节能技术探讨之原料和配料[J].新世纪水泥导报，2016（12）.

[2]王希娟，冯京晓，付延涛，等.水泥原料入磨配料控制系统的设计及应用[J].变频器世界，2017（1）：97-101.

（作者单位：浙江中材工程设计研究院有限公司）