1 概述
粉煤灰是一种流动性极好、容重较轻的干粉状物料，多年来，粉煤灰掺量的准确计量和定量控制一直是水泥厂面对的难题。由于没有理想的计量技术和装置可供选择，只能采用螺旋电子秤、冲量流量计(冲板式或溜槽式)、失重秤、皮带秤、转子秤，甚至双管螺旋给料机及刚性叶轮给料机等传统的计量手段或给料设备，使用效果均难以满足生产要求，普遍存在计量不准，给料不稳，冲料、跑料问题，或受计量设备本身结构局限，无法用于大流量粉煤灰计量环节。计量不准会导致粉煤灰添加量失控，或掺量不足影响经济效益，或掺量超标致使出厂水泥质量不合格。此外，冲料、跑料，掺量不稳定，也会造成水泥均匀性变差，质量波动。目前，很多水泥厂粉煤灰添加量处于“粗放控制”状态，控制指标相对比较保守，通常是根据化验分析结果，按低掺加量控制，以确保出厂水泥符合质量要求。为解决粉煤灰准确计量和定量控制问题，合肥水泥研究设计院建材机械厂研制开发了KXT(F)粉煤灰计量与控制系统。本文以该系统的使用效果为依据，从技术层面探讨该系统选型和使用过程中应注意的事项。 2 系统技术特点与选型
2.1 技术特点
该系统适用于粉状物料定量给料和按比例配料生产环节，如：入磨粉煤灰(混合材)定量给料；通过调整和控制混合材(细磨矿渣、粉煤灰、石灰石粉等)与纯熟料水泥比例，混合调配多品种水泥的定量配比；以及生料中粉煤灰掺入量控制等。具有均匀给料，给料量稳定可调，调节速度快，对物料特性适应能力强等特点，给料过程不受仓(库)压影响、流程简单、布置紧凑、占用空间高度小、投资省、维护方便等特点。系统技术指标：
计量准确度：优于±1％
控制准确度：优于±1％
量程范围：0.6～35t/h(小量程)；
15～150 t/h(大量程)
适应物料细度：≤l2％(4900孔筛筛余)
适应物料水分：≤2.5％
适用物料：粉煤灰、细磨矿渣等干粉状物料
2.2 系统选型
KXT(F)粉煤灰计量与控制系统主要由稳流给料装置、计量装置、控制装置组成。针对不同粉煤灰掺量使用要求，KXT(F)系统有大量程和小量程两种不同技术方案和设备组合供选择。两种方案的计量与控制原理相同，均采用KL科氏力秤作为计量装置，区别在于采用不同的稳流给料装置。
KL科氏力秤计量原理不同于重力式计量装置(如溜槽式流量计，失重秤、转子秤和皮带秤)。科氏力秤应用了质点在均匀转动参照系中作相对运动时受到科里奥利力(Coriolis Force)作用的力学原理，通过测量物料的质量流量实现对粉煤灰的计量。粉煤灰进入秤体后落到测量盘上，在运动过程中受到科氏力的作用，通过对科氏力的精确测量和转换，获得被测量物料的质量流量。计量过程在密封秤体内完成，不受外界振动及人为干扰等因素影响。控制装置根据KL科氏力秤瞬时流量检测值与流量设定值比较结果实时调控给料机转
速，使瞬时流量始终跟踪设定流量，定量控制粉煤灰掺量。粉煤灰定量控制是以准确计量为基础的，KL科氏力秤具有较高的计量精度，动态计量精度优于0.5％。在德国，采用相同原理的粉体物料流量计已作为法定商业计量器具用于散装水泥发运。
KXT(F)系统按量程大小形成系列化产品。根据给料方式和给料装置不同，通常分为大流量和小流量计量两种类型，技术性能完全相同，不同粉煤灰掺量的使用需求。可根据粉煤灰掺量的多少合理选用。性别重塑
(1)大流量粉煤灰计量
随着我国新型干法水泥工艺装备大型化发展，水泥粉磨站建设数量增多，粉煤灰利用率提高，掺量加大，粉煤灰计量设备也必须满足大流量计量要求。KXT(F)系统最大量程可满足l50t/h需要，国内目前尚没有其它同等技术性能的大流量粉煤灰计量设备可供选择。
KXT(F)大量程(10～150t/h)粉煤灰计量系统中的稳流给料装置由专用旋转锁料阀、电动给料阀、气动开关阀、充气分料箱组合而成，给料装置安装在粉煤灰库下方或库侧。库内底部设有专用充气助流装置，防止粉煤灰起拱及库内料压引起的下料不畅。粉煤灰由库底经
旋转锁风阀、电动给料阀后，通过一段空气输送斜槽进入KL科氏力秤。经科氏力秤计量后的粉煤灰进入下段工艺过程。PLC根据KL科氏力秤瞬时流量检测值与流量设定值比较结果反馈调节旋转锁料阀转速和电动给料阀开度，使瞬时流量实时跟踪设定值。
(2)小流量粉煤灰计量
三集五大小流量(0.6～35t/h)粉煤灰计量与控制采用水平回转式稳流给料机作为给料装置。系统由螺旋闸阀、水平回转式稳流给料机、KL科氏力计量秤、控制装置组成。稳流给料机安装在粉煤灰仓下方，给料机上方设有螺旋闸阀与仓底出料口连接，供检修用。物料经稳流给料机后进入KL科氏力计量秤，经计量后进入下部输送环节。
水平回转式稳流给料机从结构上有效解决了高流动性物料跑料、冲料问题，消除了粉煤灰仓内物料压力对给料过程的影响，给料量稳定可调。给料机由减压仓、均压仓、稳流仓组成。减压仓内设有减压装置，使进入均压仓内的物料不受仓压影响。均压仓内设有搅拌器，使物料充分活化，避免物料起拱、沾壁、消除物料死区。由于均压仓内料压均匀，为物料在相同容重条件下进入稳流仓提供了必备条件。稳流仓内设有水平回转分格轮，每转一周输送相同容积的物料。稳流给料机由轴装式减速机和电机驱动，采用变频器调节电机
转速。变频器受控于控制柜，根据稳流给料机由轴装式减速机和电机驱动，采用变频器调节电机转速，变频器受控于控制装置的PLC。PLC根据KL科氏力秤瞬时流量检测值与流量设定值比较结果实时调控给料机转速。减压仓、均压仓、稳流仓的进料口和出料口均呈180°错位布置，物料在稳流给料机内经迷宫式流动方能离开给料机。稳流仓水平回转分格轮叶片上采用了弹性密封材料，实现零间隙密封。
3 选型注意事项及工艺要求
李觉将军 要根据粉煤灰实际掺量科学选择计量设备量程，切忌量程选择过大。选型偏大，会导致给料装置电机长期在低频率下工作，影响传动设备正常运行和使用寿命。如果预期以后可能增加粉煤灰掺量，选型时量程富裕量不应超过30％。
粉煤灰仓(库)要配置收尘设备。如果粉煤灰入库采用气力输送方案，收尘器处理风量必须满足输送用风量要求。
在满足计量设备安装空间的同时，要给经计量后物料的输送设备留有足够安装高度。
仓或库底的下料锥角要尽量满足粉煤灰特性要求，避免物料在库底堆积形成下料死区。
粉煤灰仓或库内必须保持一定的料位，避免下料量不足和断料。
阿尔泰山区垂直自然带 停产或检修时，要将库内粉煤灰卸空，以免发生库内物料压库问题，造成物料在库内压实、结块，料卸不畅或波动。
搜索引擎研究 提供符合计量系统使用要求的干燥气源(压缩空气)。
4 应用实例
大丹直指 目前，已有30余台套大流量KXT(F)粉煤灰计量系统在线运行，分别用于水泥粉磨站和大型水泥生产线的粉煤灰计量与控制环节，最大量程l00t／h，均取得令人满意的使用效果。
中联鲁宏水泥有限责任公司在山东省菏泽市鲁宏工业园投建一条年产l00万吨水泥粉磨生产线，于2005年8月建成投产，就近利用电厂排出的粉煤灰加工制造水泥，主要生产P.042.5、P.032.5及P.C32.5水泥。熟料、石膏、炉渣出辊压机后与粉煤灰一起进Ф 4.2m×l 3m开流磨，该生产线选用KXT(F)系统计量与控制入磨粉煤灰掺量，考虑到可能进行的水泥品种调整，选用的KXT(F)系统量程为l0～100t／h。使用效果表明，系统的计量准确度和控制准确度均达到预期技术指标。运行趋势曲线和出厂水泥生产数据表明，由于KXT(F)系
统给料稳定计量准确，控制准确度高，对准确计量与控制粉煤灰掺加量、合理利用工业废渣、发挥磨机产能、保证出厂水泥质量、提高企业经济效益起到保障作用。由于使用效果十分理想，该公司的青岛分公司年产100万吨粉磨站又采购一套KXT(F)粉煤灰计量系统。
黑龙江滨州水泥有限公司100万吨粉磨站，河南孟电集团开封60万吨粉磨站，国产实业(福建)水泥公司、中国联合水泥有限公司南阳分公司、内蒙古华立水泥有限公司等5000t/d生产线分别采购多套KXT(F)粉煤灰计量系统。
5 结束语
水泥制造业是资源和能源高度依赖型产业，每生产1t水泥就要消耗1.3t左右的石灰石、粘土等原料。按我国目前生产技术水平，每吨水泥熟料约消耗 123kg标准煤，每生产1t水泥耗电ll4kWh左右。此外，水泥生产过程中排放大量C02，据初步统计分析，每生产1t水泥会产生0.815tC02，其中0.390t是由于燃料燃烧产生的，0.425t是原料分解过程产生的。水泥中的混合材掺量增加1％，水泥工业C02的排放就会减少约1％。因此，在保证相同水泥性能的条件下，尽可能多地利用工业废渣，将会对减少水泥工业C02排放量起到积极作用。
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