NGF型生料均化库装备技术的开发及应用

0 前言

    在水泥干法生产工艺中，生料均化是生产均化链中最为重要的工艺环节，其对提高水泥熟料产量，确保水泥质量的稳定有着举足轻重的作用。因而，生料均化库设计的优劣，直接关系到均化效果的好坏，能否保证入窑生料成分的高度均匀，而最终完成整个生料均化链的全部任务。尤其是在石灰石预均化堆场建设不到位的生产线上，则显得更为重要。

    南京院在调研分析目前大量已使用的国产及引进的连续式均化库使用中存在缺陷的基础上，进行优化改进开发了新型NGF型系列的连续重力充气搅拌式均化库。该库已成功应用于国内外数个2500～10000 t／d水泥熟料生产线上。运行结果表明，该生料均化库即使在库内料位较低的情况下，仍能给窑系统提供化学成分稳定的生料，均化效果均超过保证指标，为窑系统的安全高产稳定运行提供了必备基础条件。该库设备制造和进出料等工艺控制系统均为国内配套解决，阀体也为国内精密加工，但其系统内主要关键部件——荷重传感器、电控气动流量阀及气动开关阀的气控元件全部采用原装进口件，精度高，调控能力强，同等规格下输送能力大，信号反馈及时准确，误差值小，安全运行可靠，使用寿命长。这样两者的配合，使装备总造价、运行费用及电耗均低。此外，该库的所有充气系统配置合理，用料精良，透气率高，阻力低；设备耐久性大幅度提高，检修维护灵活方便。

    NGF型均化库从库顶进料到库底出料，库内外充气系统到库外计量设备及卸料系统的全部成套装备均由我院集成供货。这不仅省去了业主分散采购的繁琐，而且便于设备内配套件规格和型号的统一，使库最终均化效果得到可靠保证。

1  NGF型生料均化库均化工作原理

    从提升机送入库顶的生料，经库顶多点下料分配器分配后，进入按一定规律分布的深型斜槽，经其输送后喂入库中。库底板上有一锥形中心混合室(也称减压锥)，锥体底部与库底板连续的四周有许多孔洞；库底板上布满充气箱，依要求将库底充气箱分成若干个充气区；锥体与库壁形成的区域称为外环区，中心混合室内称为内环区。库卸料时，根据混合室内压力的高低，罗茨风机分别向库底内外环区分区轮流循环充气，使生料从外环区进入中心混合室的内环区，再由中心室卸入库底卸料装置。在整个过程中，生料从分配器进入库内后，首先均匀地以层的形式平铺在库内。在向中心混合室轮流循环充气进料时。在外环区锥体孔洞上方依次出现多个漏斗凹陷，漏斗沿径向排成一列，随充气的变换而旋转角度，这样不仅产生重力混合，而且也因漏斗卸料速度不同，使库底生料产生径向混合。生料进入中心混合室内，在减压锥的减压作用下，被混合室内充气气流强烈搅拌，使得在外环区混合均化后的生料又进行了一次充分的气力混合。因此，库外环区的充气是为了活化物料形成漏斗流并向锥内混合室输送物料；锥体内环充气则是为使物料充分均化混合并卸料出库。经过均化的生料，正常运行时，由库底溢流管卸出，从而完成了生料的均化全过程。出库生料由库底气动开关阀和电控气动流量阀根据充气计量仓的荷重传感器显示出的料重来调节控制进入的料量，出计量仓生料量可根据入窑喂料量大小，由计量仓仓底气动开关阀、电控气动流量阀和冲板流量计形成的闭环系统实现自动调节控制，为此完成生料从库顶进入至仓底卸出的均化计量全过程。

2  NGF型均化库结构组成

    NGF型均化库从库顶进料到库底出料，库内外充气系统到库外计量设备及卸料系统的全部成套装备均由我院集成供货。其主要结构组成由库顶分配器、库内充气箱、库底卸料装置、充气计量仓、荷重传感器、手动闸板阀、气动开关阀、电控气动流量阀、输送斜槽和库内外充气管路系统及配件组成，见图1。

图1   NGF型均化库的结构组成