水泥廠原料配料站的工藝設計優化方案

洪飛兵

摘要：水泥作為建筑行業的一種基礎應用原材料，在建筑行業不斷快速發展的背景下占據了越來越重要的地位，在水泥廠的生產工序中，原料配料站的工作就相應的居于非常重要的位置上。配料站的工作可以通過相關工藝的優化而得到提升，本文重點對相關的優化方案進行討論。

關鍵詞：水泥廠；原料配料站；工藝設計優化

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，其要作為成品進行應用，就必定會有一個程序嚴格的配料過程，水泥廠的原料主要包括有石灰石、粘土以及部分鐵粉，隨著水泥品質要求的提升，一些先進的輔助原料也出于改善水泥應用性能的原因開始出現，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輔助性結構，并不參與核心的生產環節，但在其功能發揮的過程中，會對水泥原材料本身的性能和質量造成一定的影響[1]。所以，從其實質功能上來說，其實際上是為水泥生產流程的順利進行而服務的。其在水泥生產的過程中主要起到原材料配制、存儲的目的。但配制、存儲 、運輸的過程中，都會不同程度的對材料造成性質和狀態上的影響。對于配料站在水泥廠運行過程中的工作要求，通常在于配料比例的精確度和配料應用流程的順暢。

二、配料站日常工作中的常見問題

（一）下料環節的問題

這個環節產生的主要問題就是下料操作的效果不佳，常常出現下料不夠順暢的問題。這種問題的出現，一方面與下料操作工作人員的工作規范性有一定的關系，更重要的一方面是與下料操作應用的設備適應性有密切的關系。這種問題產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內統一儲存和應用時出現結拱、粘壁的問題，這類問題使得原材料出現在材料庫中滯留的現象。尤其是對于部分水分含量比較高且本身的粘性比較大的原材料來說，下料不暢的問題會更為嚴重，甚至在原料出庫環節上就出現出庫困難的問題。

（二）原料站內部粉塵污染大

對于配料站來說，其工作流程中必然會包括原材料的進庫和出庫兩個重要環節，在水泥廠中，這個過程中水泥原材料需要經過運輸，但目前水泥廠常用的運輸設備是皮帶輸送機，這種輸送方法雖然具有一定的適用性，但對于石灰石這類 原料，以及其他一系列水分含量較低的原材料來說，其運輸過程中較容易產生揚塵，不但對工作人員的身體健康會造成一定的威脅，對于整個生產作業環境來說，也會產生一定的不利影響[2]。

三、基于工藝設計的配料站設計優化

（一）針對下料不暢問題的優化

首先，為了改善下料不暢的問題，從原材料配制的基礎環節，除了應用必要的基礎原材料外，在一些優化水泥性能的輔助原材料的選擇上，可通過重新選擇不易受外部環境影響的輔助材料類型來解決這一問題。例如，濕粉煤灰就是比較 便于儲存和應用的一類原材料，另外，還需要根據配料站儲存庫的性質和類型，選擇與其相適應的材料進行儲存。

其次，在下料流程開始前，需要經過一定的調試才能開始下料作業。由于部分原材料的水分含量較高，原材料在下料過程中仍然存在會堆積在鋼板倉椎體部分的問題，普遍情況下為了保證正常下料，會應用一些先進的輔助設備進行下料。氣動震擊器就是常用的一種輔助設備，目前經過改造的設備所有的輔助下料操作實現了在一個控制箱內的集成。只要按動啟動和停止的按鈕，就可完成操作。另外，針對下料口區域的改進也是促進下料順暢的重要方法，可將椎體部分與計量稱進料口的所在區域進行改造，提高整體工作效率。

（二）針對粉塵污染問題的優化

要想減小粉塵污染的影響，就應當從收塵系統在設計和應用上的優化方面來實現。首先，收塵系統作為一個專業的機械設備，為了防止粉塵污染的規模和影響擴大，在水泥廠中，應當配備具有適應性的收塵系統，這種適應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性。工作人員應當結合本水泥廠原料運輸的流程，尤其是石灰石以及一些水分含量較低的原材料的運輸時間進行準確的把握，確保在適當的時候對粉塵的收塵系統的收風量、運行速度進行調試，及時對粉塵問題進行控制。

四、優化設計過程中的相關注意事項

（一）注重設計和應用中的參數控制

這里所指的參數控制問題，主要是指在設計過程中，對于配料站中的石灰石存儲、水分和粘性較大的原材料存儲都應當注意觀察存儲時的原材料含水量和夾土量指標，通常情況下，石灰石的水量應控制在3%以內，而夾土量則不宜超過5%。另外，在關于結構的優化設計中，錐形結構的優化設計時確保下料 環節順利進行的關鍵因素，在對其進行優化改造時，應當注意控制高庫底錐壁的傾角，一般不得超過65度。最后，針對于水分含量較高的一類粘濕物料來說，在儲存時應當應用淺倉進行儲存。且儲存堆積的時間也不宜過長。而對這類物料的下料控制，應當通過調整錐形出料口的尺寸來幫助順利出料，在尺寸控制上，要求椎體傾角不得小于75度。

（二）注意計量設備的選擇

在上文闡述中，可見計量設備的質量對配料站的正常運行有非常重要的影響。本文以皮帶秤為例，探討計量設備的選用和優化。首先，優化皮帶秤的校準精確度。要提高精確度，可以通過調整稱重托輥和相鄰托輥間的高度來提升，另外，皮帶秤下料口的改造也非常重要，可通過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，在設備選擇上，也要根據具體的下料和劑量原材料類型進行選擇。

（三）注意控制收塵系統的風量

在粉塵污染產生的原因方面，風力的外部作用是產生粉塵的最主要因素，因此，在收塵系統的設計工作中，也需要針對不同的物料性質，選用不同的收塵系統。例如，對于產生粉塵量較大的原材料，應當選擇收塵總量大，面積廣的的氣震式箱體袋收塵器。而為了增強收塵效果，則需要對收塵管道進行優化改造，例如，水平段的管道可采取在順氣流方向斜插入噴吹風管的方法來加大吹掃力度。而其中DN20型號的噴吹風管使一種由PCL實現控制的先進收塵技術。

五、結束語

總之，在水泥廠的生產運營中，配料站的作用是非常重要的，因為無論是應用在哪一個領域，原材料的質量是一切應用效果的前提和保障。而配料站就是承擔保證原材料質量的功能的。因此，優化設計人員應當分別從工作人員的作業便捷性和水泥原材料本身的應用性質兩方面考慮，不斷的優化相關設備和工作流程的執行過程，促使水泥原材料的質量在配料站的工作環節中得到優化和保障，為其后期的正常應用打好基礎。

參考文獻：

[1]蔡順華，齊乃彬.水泥熟料生產系統節能技術探討之原料和配料[J].新世紀水泥導報，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的設計及應用[J].變頻器世界，2017（1）：97-101.

（作者單位：浙江中材工程設計研究院有限公司）