苏丹ATBARA水泥厂自动取样、送样、化验系统简介.pdfVIP

王建军 等 苏丹A T B A R A 水泥厂自动取样 送样 化验系统简介 中图分类号 T Q l 7 2 6 6 文献标识码 B文章编号 1 0 0 7 0 3 8 9 2 0 1 1 0 4 6 9 0 2 苏丹A T B A R A 水泥厂自动取样 送样 化验系统简介 王建军 万善奎 侯贵斌 合肥水泥研究设计院 安徽合肥市2 3 0 0 5 1 1 苏丹A T B A R A 水泥公司项目情况 苏丹A T B A R A 水泥公司项目是我院E P C 交钥 匙总包项目 该工程建设在苏丹尼罗河沿岸城市 A t b a r a 市郊区 是由沙特某投资商投资 印度某咨询 公司监理 项目设计规模为日产5 3 0 0t 熟料 原料 为优质石灰石 沙漠黏土 尼罗河黏土 石膏 石灰石 混合材等 燃料为重油 煤 石油焦 烧成系统采用六 级旋风预热器分解炉窑 生料粉磨采用立式磨 水泥 粉磨采用闭路球磨系统 生产线的设计范围包括矿 山在内从原料进厂一直到水泥成品发运 任务囊括 设计 安装 调试 生产管理直至最终的移交 生产 线主要设备由德国 法国等一些公司提供 其中自动 取样 送样 化验系统就是由法国I T E C AS O C A D E I 公司全套提供 2 自动取样 送样 化验系统介绍 2 1 本项目所用自动取样 送样 化验系统简介 法国I T E C AS O C A D E I 公司是一家设计 制造和 安装用于工业过程和质量控制自动化设备的公司 产品主要有 自动取样器 自动传送系统 样品制备 系统 自动分析仪 全自动化验室等 自动取样 送 样 化验系统包括机械系统 P L C 自动控制系统 数 据信息管理系统等 见图1 其中 机械系统包括取 样 送样 接收 自动化验子系统 取样子系统包括螺 旋取样器 混合小仓 活塞式定容装置等 送样子系 统包括发送站 样品筒 过滤器 发送管道 三通等部 分 接收子系统包括接收站 风机等 自动化验子系 1 取样器 2 混合储料装置3 活塞式定容装置 4 发送 站 5 三通 6 管道 7 风机 8 接收站 9 分析仪 图1自动取样 送样 接收 化验系统主要构成 统包括样品投入口 工控机 样品数据显示仪 通信 接口 自动化验机及化验室通信机 其中自动化验 机就是我们所说的自动获取接收站样品装置 x 射 线荧光分析仪 伽马射线在线分析仪等 即图l 中的 分析仪 P L C 自动控制系统采用S i e m e n sS 7P L C 设在化 验室 在现场采用远程I O 模块 并配备电控箱 系 统监控界面用W i n C C 数据信息管理系统则保证 了各组件间快速稳定的数据交换 2 2 自动取样 送样 化验系统基本工作原理 自动取样器取样部分与传统的取样器一样 也 是利用螺旋输送机的输送原理 当取料点处管道中 连续下落的物料经接料孑L 进入螺旋管 由减速电机 通过联轴器带动带有螺旋叶片的轴转动 将采得的 样品推送至下料管 进入到下方的混合小仓 当混 合小仓中的物料量达到预先设置的量时 螺旋取样 机驱动电机逐渐停止并反转 此时物料不再进入混 合小仓而是保留在取料点处管道中 混合小仓中样 品经过几分钟的混合 放空阀门打开 样品进入粒于 下方的3 0 0e m 3 活塞式定容装置中 多余样品则通过 溜管返回取样处管道中 3 0 0c m 3 样品通过发送站 上方的入口自动注入发送站内的样品筒 注完后样 品筒的盖子自动关闭 样品筒通过管道 三通等部 件被自动推进至放在化验室的接收站 接着样品筒 排空样品至一个容器中 经自动清洁后返回发送 站 自动化验机对样品进行化验和分析后 最终结 果由化验室通信设备送至工控机 工控机将数据送 到显示仪上发布 传送筒通过设置在化验室附近的风机气力传 送 样品筒从发送站被推送至接收站 也能从接收站 推进至发送站 样品筒的打开和关闭是通过气动执 行器打开 关闭位于样品筒端头的球阀 样品筒在 传送过程中 该球阀通过设置在内部的弹簧被顶紧 而关闭 发送站 送样 接收站系统见图2 尽管有 几处取样点 但因无须同一时刻取样 所以在传送部 分尽可能公用一部分管道 管道上设置一些三通 也 叫分流器 作为节点 离每个发送站大约3 5m 设 置一个阀 用于排空推进样品筒所用的空气 控制阀 永淀工疆型塾 6 9 一 4 分流器 均化库生料磨 发送站发送站 罐y 7 草勺水泥磨发送割 一j 厂掣 化验室 接收站 图2 发送站 送样 接收站系统 门开度可调节样品筒传送速度 2 3 自动取样点 现代干法水泥企业质量控制的指标主要是物料 的粒度 水分 化学成分 比表面积 分解率等 为及 时 准确地反映当前物料的一些指标 水泥厂设置了 很多采样点来监测 本项目选择了比较重要的出磨 生料 均化库生料入窑 出磨水泥等控制点进入自动 取样 送样 化验系统 进入窑尾的热料处只设置自 动取样器 人工送样 3 自动取样 送样 化验系统的安装 调试 3 1 自动取样 送样 接收系统安装 系统的安装主要注意以下几点 1 螺旋取样器的轴向与物料下落方向垂直 接料孔应位于物料下落区域的中心 这样便于取样 量的稳定 2 发送站在取样器的下方 接收站在化验室 设计 安装时应保持发送站或接收站的进料口竖直 同时应考虑与其相连的管道走向 以便于安装 3 输送管道安装包括管道 接口 弯头 三通 和支架 安装前应保证内部无异物 光滑和清洁 为减少摩擦阻力 弯管的曲率半径应大于1 5 m 支 架间距控制在41 1 1 1 以内 尽量采用钢结构支撑 4 电气系统机旁控制柜 中央控制等部分的 安装应该按照设备厂家提供的安装说明书进行 3 2 调试运行 调试运行前 全面检查各个设备 管道部分和电 气系统是否按要求安装 调试主要任务是看样品筒的传输情况 将样品 筒放在发送站接料的位置 当化验室发出发送命令 如果样品筒正常传送 则在发送站 接收站 三通等 地方安装的感应器感应 在化验室显示屏画面上可 以显示出 如果顺利 那么样品筒到达了接收站后 还能够原路返回发送站 这样表明系统运行情况良 一7 0 一 好 如果样品筒停留在管道中 通过显示屏找到其 停留的区段 现场分析原因 排除故障 最终应该让 样品筒能自由往复与发送站和接收站之间 3 3 系统实际运行情况介绍 运行验证 该系统具有及时性好 送样 化验时 间短 控制水平高和控制效果好等特点 如水泥磨 取样点离中控化验室大约8 0 0m 送样指令发出后不 到4 0s 取好的样就到了化验室 而同样的距离 如 果是人工取 送样 从化验室出发到取样点再回化验 室整个过程至少要1 5m i n 以上才能完成 同时 X 荧光分析仪 融片机 粒度分析仪 游离钙分析仪等 这些自动分析设备的应用 减少了人为因素造成的 随机误差 使检测结果更迅速 准确 使生产中的质 量指标得到较好的控制 如生料细度控制 C a O 滴 定值 游离钙 水泥的细度 比表面积 S O 等指标如 果在某段时间波动超出正常范围 可及时调整配比 或磨机的相关操作参数或烧成制度 并跟踪追回检 测 直至指标值调整正常 该自动系统从投入运行 到现在状态基本良好 只是在调试之处出现一点问 题见表1 表1 部分问题及解决方法 出现问题 原因及解决方法 取样器没有取到样 辜 转电机转向错了 接线交换一 混合小仓减速电机没按要求加润滑油 按设备说明书 过热加润滑油 样品筒中没有到达安装时异物留在管道中 清理管道 接收站 内部异物 4 结语 从本项目的使用情况来看 操作人员可方便地 对生料 熟料 水泥质量指标进行及时检测和分析 并依据结果及时调整 2 0 1 0 年的我国水泥产量达 1 8 5 亿t 熟料产能1 3 亿t 有13 0 0 多条新型干法 窑 而使用自动取样 送样 化验系统的却寥寥无 几 所以自动取样 送样 化验系统的市场比较大 也 值得国内相关设备厂加紧研发 参考资料 1 陈作炳 舒志君