1、供(貯)料倉

　　供(貯)料倉是保證系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定供料環(huán)節(jié)，從給料計量控制角度，要求料倉的容積和結構比較利學合理，力求確保倉內(nèi)物料基本處于“活化”不板結狀態(tài)，保持物料倉壓比較穩(wěn)定。物料基本以“整體流”方式從倉內(nèi)連續(xù)、均勻、穩(wěn)定下料。避免出現(xiàn)“漏斗流”或塌倉噴料和起拱、堵料現(xiàn)象；避免出現(xiàn)“氣栓”脈動下料現(xiàn)象。為此，供料盡量設置中間倉。為了確保連續(xù)，順暢、均勻下料，料倉錐體與水平的夾角應在60—70度左右，最低應不小55度(氣化松動料倉可除外)，出料口亦不可過小。根據(jù)具體工藝條件，可以設計成非對稱結構料倉，或在料倉錐體部位噴涂或加裝聚乙烯或特弗龍或不銹鋼板內(nèi)襯，也可加裝圓錐改流體或空氣松動物料等裝置，以達到連續(xù)穩(wěn)定下料的目的。

　　另外，盡量保持物料的倉壓穩(wěn)定，倉內(nèi)物料料位波動不可太快、太大。所以，應設置料位檢測和控制裝置，而且，此料位測控裝置最好采用稱重標準倉方式的稱重倉，即測控料位，同時也做倉內(nèi)物料計量和給料計量設備的“在線”校正標準稱重倉。即以此稱重標準倉的計量數(shù)據(jù)為基準，定期標定、校驗和調(diào)整粉煤灰給料計量裝置的工作狀態(tài)參數(shù)，使標定校驗工作簡便、快捷、準確、省時、省力，為經(jīng)常、定期校驗計量設備提供了條件，為保證粉煤灰給料計量準確和長期穩(wěn)定工作提供了保障。所以，設置稱重標準倉是十分必要的，尤其對于要求計量控制精度較高的使用場合，幾乎是不可缺少的。

　　如果采用氣力輸送或料倉內(nèi)設置空氣松動裝置，需要注意疏導排除空氣，使料倉內(nèi)物料中盡量少的混雜和“悶壓”住空氣，并力求出料口處與料倉內(nèi)氣壓基本平衡。如果出料口到下一級預給料裝置處于微負壓環(huán)境更為理想，避免呈現(xiàn)較大正壓狀態(tài)。否則，可能導致“氣栓”式脈動或噴射性下料，破壞連續(xù)、均勻、穩(wěn)定下料，甚至造成堵料、沖跑料和失去控制，使預給料裝置無法正常工作。

　　再有，料倉出料口的粉料螺旋閘門技術質(zhì)量常常被人們忽略。但是“小小”的螺旋閘門處理不好．也會給用戶帶來麻煩。一般的螺旋閘門密封性能較差，容易出現(xiàn)噴灰漏料。有的開關調(diào)節(jié)困難費力，從而影響生產(chǎn)正常運行和生產(chǎn)環(huán)境。筆者參考德國技術設計的新型密封螺旋閘門，其主要特點是采用填料密封結構。另外，對于像干粉煤灰這樣流動性極好的傾瀉性物料，在實際生產(chǎn)使用中，可試著把閘門開度逐步加大，但不一定完全打開，能保證下料連續(xù)通暢即可，從而可減少倉壓對出料狀態(tài)的影響，有利于出料均勻穩(wěn)定。

　　2、預給料裝置

　　凡是傾瀉性自由流動的粉體物料給料計量控制系統(tǒng)，均需配置預給料裝置。干粉煤灰的給料計量系統(tǒng)，常用的預給料裝置有回轉葉輪給料機、螺旋給料機或水平葉輪給料機等。前兩種設備結構簡單、占空間高度小，操作維護簡單方便、投資少，適用于一般給料計量場合。但一般的回轉葉輪給料機，往往結構和加工精度不夠理想。尤其是側向和徑向間隙較大，常常會產(chǎn)生漏料、跑料．不能穩(wěn)定地控制瞬時給料量。所以，必須選用新型密封(結構)葉輪給料機或高精度的“富勒”葉輪給料機。而且，物料不得夾帶雜物和黏濕性過大。否則，容易造成卡料、堵料等故障，并且給料量調(diào)節(jié)范圍較窄。管螺旋給料機對物料適應性相對較強，控制調(diào)節(jié)比較均勻平緩，而且可以根據(jù)物料和工藝特性，選用設計相適應的螺旋結構。所以，在工藝布置允許的條件下，推薦優(yōu)先選用管螺旋給料機。但是，對于作為預給料的螺旋機要求應更高一些，如：螺旋間隙盡量較小，設有防沖料穩(wěn)流結構等，并有適當?shù)哪湍バ浴?

　　水平葉輪給料機，是帶攪拌葉分層給料的給料機。其結構較為復雜，占用空間高度稍大，基本克服了倉壓對給料狀態(tài)的影響，給料比較均勻、穩(wěn)定。并且，進料口較大，有利于料倉下料通暢。但價格較高，對物料夾帶雜物、黏濕性和磨蝕性較敏感，設備結構如圖1所示。

圖1專用水平葉輪給料機

水平葉輪給料機由于結構較復雜，價格較高，目前，多配用在轉子秤、環(huán)狀天平計重機和科里奧利質(zhì)量流量計等較重要的給料計量系統(tǒng)，在粉煤灰的給料計量系統(tǒng)中采用較少。

　　3、給料計量裝置

　　由于粉體物料的物性、流動狀態(tài)和工藝環(huán)境要求常有差異且變化較大，采用的給料計量設備的種類也較多。如：電子螺旋秤、粉料核子秤、固體物料流量計(包括：沖量流量計和溜槽流量計)、轉子秤、科里奧利質(zhì)量流量計和粉體物料定量給料(皮帶)秤等。但是，從給料計量設備的系統(tǒng)結構特點和實際應用情況來看，雖然少數(shù)廠家曾采用粉料核子秤和固體流量計等計量控制粉煤灰給料。但實際效果多不理想，難以滿足生產(chǎn)要求，計量控制精度較差，而且往往很不穩(wěn)定。所以，不推薦采用此類給料計量裝置。而PFISTER轉子秤、SCHENCK科里奧利質(zhì)量流量計和燕山粉研的環(huán)狀天平計重機等，雖然具有較高的計量和控制精度，但設備價格較高，而且系統(tǒng)較為復雜，占用空間高度較大，對物料的水分、黏滯性和夾雜物等要求較嚴格，維護技術要求較高，對于極易吸潮、流動性變化較大的粉煤灰計量也不夠理想。所以，目前粉煤灰的給料計量大多采用系統(tǒng)簡單、對物料適應性較強、價格便宜的電子螺旋秤、國產(chǎn)轉子秤(相當環(huán)狀天平計重機)和粉體物料定量給料秤等。

　　3.1  給料計量設備方案比較

　　1)電子螺旋秤給料計量系統(tǒng)主要包括：可調(diào)速的預給料管螺旋給料機、恒速的計量螺旋機、稱重傳感器和稱重控制器等。

　　目前，國內(nèi)的電子螺旋秤大體可分為兩種：一種是自平衡結構式，即計量螺旋秤體以支點為軸左右自重平衡(包括配重)。稱重傳感器測量的主要是計量螺旋管內(nèi)的物料重。所以，稱重傳感器的量程上限較小，測量靈敏度較高。但是，由于自平衡結構限制，螺旋管一般很短，進出料口距離一般在1.1—1.4m范圍，再加上螺旋間隙往往較大。所以，對于流動性極好的傾瀉性物料的料流很難控制，從而造成計量不準確和不穩(wěn)定，甚至沖跑料。因此，—般不適于粉煤灰物料的給料計量。

　　另一種是懸浮吊架結構式，即所謂全荷或半荷式螺旋秤。其秤體支點為懸掛或下支承，此懸掛支點又分為設置或不沒置稱重傳感器兩種(筆者推薦采用后一種)。出料口側由2只或1只稱重傳感器吊掛或支承，計量螺旋處于懸浮吊掛狀態(tài)。因此，螺旋管可較長，有利于控制料流和沖跑料現(xiàn)象?？梢杂糜诜勖夯业姆Q重計量。電子螺旋秤系統(tǒng)設備簡單、占用空間高度很小，但縱向尺寸較大。系統(tǒng)密封性好，價格便宜、維護簡單，可靠性較好。但是，由于螺旋轉速不能代表物料實際流速，且沒有穩(wěn)定比例關系；電網(wǎng)的負荷、頻率、電壓波動變化，使計量螺旋不能保持恒速運行；螺旋軸、葉片黏附物料和間隙竄料造成零點變化不穩(wěn)，皮重過大使測量靈敏度較低等因素影響，致使螺旋秤計量精度往往很低，且不夠穩(wěn)定。

　　2)轉子秤和科里奧利給料計量系統(tǒng)由于設備價格限制，這2種設備用于粉煤灰給料計量時多采用國產(chǎn)化產(chǎn)品系統(tǒng)。主要包括：水平葉輪預給料機(或螺旋給料機、流量閥等)、計量秤體、稱重和測速傳感器、稱重控制器等，如圖2、圖3所示。

圖2轉子秤給料計量系統(tǒng)

圖3  科里奧利給料計量系統(tǒng)

它們的主要優(yōu)點是系統(tǒng)密封性好，計量控制精度較高(配用水平葉輪給料機時為0.5％-1.0％)，運行比較穩(wěn)定。但設備較復雜，占用空間高度達3m左右，設備價格較高。對物料水分、夾雜物控制較嚴，水分最好在1.5％以下，粒度<5mm。給料不穩(wěn)定或有雜物、結塊時，易產(chǎn)生堵料或卡料事故。管道內(nèi)上下不得存在壓差，否則產(chǎn)生的氣流會影響計量精度。轉子間隙小，磨損后會破壞密封，造成竄料、堵料等。由于粉煤灰富含晶體、玻璃體顆粒．對設備磨損性較強，且水分往往變化較大，容易結塊。所以采用上述設備時須慎重考慮。

　　3)粉料定量給料秤系統(tǒng)

　　粉料定量給料秤系統(tǒng)，主要包括：預給料機(一般采用穩(wěn)流管螺旋給料機或密封葉輪給料機)、TDG (SF)型粉料定量給料秤、稱重和測速傳感器及稱重控制器等，如圖4所示。 

圖4  粉料定量給料秤給料計量設備系統(tǒng)

由于管螺旋給料機對物料和工作環(huán)境適應性較強、故障率低、流量調(diào)節(jié)平穩(wěn)，而且可以針對不同物料的特性配做不同的螺旋結構，占用空間高度小，結構簡單，價格便宜，所以，建議優(yōu)先選用管螺旋預給料機。

　　TDG(SF)型粉料定量給料秤具有獨特的新型尾部框架端頭、內(nèi)置式軸承、簡便快捷地拆裝皮帶方式、改螺桿拉緊調(diào)節(jié)張緊為簡便的滑塊調(diào)節(jié)、大直徑腰鼓形包膠滾筒等先進技術。重力張緊與自動調(diào)偏完美組合、獨特的內(nèi)清掃器、變頻調(diào)速軸裝直聯(lián)減速電動機等新技術反映了當代先進水平。獨特的柔性料封導料槽，較好地解決了沖跑料和揚塵問題。系統(tǒng)簡單、穩(wěn)定、可靠，占用空間高度小，縱向尺寸稍大，價格便宜，約是上述二種國產(chǎn)化設備價格的1/5左右。系統(tǒng)對物料和工藝環(huán)境適應性強，對物料水分等物性變化要求不嚴，流量調(diào)節(jié)范圍可達10：1以上，計量精度為0.5％—1.0％。操作維護簡便，經(jīng)濟實用。
經(jīng)過在海螺、華新、淮北、宜興等廠長期使用證明系統(tǒng)準確可靠，完全滿足生產(chǎn)使用要求。綜合比較，筆者認為：對于粉煤灰的給料計量，應優(yōu)先選用粉料定量給料秤系統(tǒng)。

　　3.2  電氣控制設備的選配

　　稱重控制器、稱重和測速傳感器等電氣測控設備系統(tǒng)，是給科計量裝置的重要組成部分。但其具有較大的通用性和自由組合性。如：上述幾種給料計量系統(tǒng)，機械設備完全不同，性能特點差異較大，但電氣測控設備系統(tǒng)卻大體相同或類似。所以，主要是根據(jù)具體工藝系統(tǒng)和設備檔次水平選配和組合。當然，選配時要滿足使用功能要求，合理的匹配并注重實用、經(jīng)濟、可靠。詳細介紹參見文獻[1]。

　　4、值得注意的幾個問題

　　1)異步電動機變頻調(diào)速，調(diào)速范圍較寬工作特性好，系統(tǒng)簡單，可靠性高，能適應粉塵工作環(huán)境，經(jīng)濟實用。所以，上述給料計量設備一般均采用變頻調(diào)速方式。

　　從技術方面，變頻調(diào)速范圍可達10：1。但在實際生產(chǎn)中常常不便調(diào)節(jié)料流負荷，并且一般均采用優(yōu)質(zhì)普通鼠籠型電動機拖動，其僅適于在10-50Hz-范圍運行，即調(diào)速范圍為5:1。為了確保電動機不會產(chǎn)生“過流”和“過熱”現(xiàn)象，有利于長期穩(wěn)定工作和使用壽命，電動機最好在25～50Hz范圍工作，即理想的調(diào)節(jié)范圍為2:1左右。因此，不根據(jù)實際生產(chǎn)使用要求，給定過大的流量調(diào)節(jié)范圍是一個誤區(qū)。容易導致電動機工作狀態(tài)不佳，增加傳動系統(tǒng)故障。所以，應在滿足生產(chǎn)使用要求的條件下盡量采用較小的調(diào)速范圍。因此。給定的流量調(diào)節(jié)范圍應切合實際。

　　2)3種給料計量系統(tǒng)的調(diào)速控制方式有所不同：電子螺旋秤計量系統(tǒng)預給料螺旋采用調(diào)速控制，  計量螺旋必須恒速運行；轉子秤系統(tǒng)的預給料水平葉輪給料機和轉子秤都需要調(diào)速控制，粉料定量給  料秤系統(tǒng)。國內(nèi)—般均采用預給料機調(diào)速控制給料，而粉料定量給料秤(皮帶)恒速運行。但筆者提出并通過實踐證明，雙調(diào)速更科學合理，它雖然增加一套測速和調(diào)速環(huán)節(jié)，但是十分必要。即預給料機作為被控設備，采用變頻調(diào)速控制，粉料秤(皮帶)作為隨動跟蹤控制調(diào)節(jié)。雙調(diào)速方案只有如下特點：

　?、儆捎陔p調(diào)速系統(tǒng)皮帶上的料層厚度(即負荷)比較穩(wěn)定，有利于克服料流不穩(wěn)定、沖跑料及揚塵現(xiàn)象，從而有利于保證更好的控制精度和穩(wěn)定運行。

　　②與皮帶恒速運行方式相比，雙調(diào)速的給料量調(diào)節(jié)范圍可增大一倍以上，從而為生產(chǎn)過程的流量  調(diào)節(jié)帶來更大的空間便利。

　?、壑徽{(diào)節(jié)預給料機的給料速率，定量秤皮帶恒速運行時，系統(tǒng)有明顯的長滯后問題，而雙調(diào)速方式幾乎是無滯后環(huán)節(jié)，從而更有利于控制質(zhì)量和控制精度。

　?、芏拷o料秤皮帶恒速運行時，由于電網(wǎng)頻率、電壓，設備負荷的變化干擾，皮帶速度實際并不是是恒定的常數(shù)。因此，即使在正常的情況下，也會造成2％以上的誤差，從而降低了系統(tǒng)的控制精度。

　　另外，粉煤灰配料時應注意2個問題：一是經(jīng)過提升等輸送環(huán)節(jié)后物料的離析和揚塵，二是提高活性問題。此為工藝范疇，本文不做過多討論。不過筆者認為從磨頭加入較磨尾加入更好。

　　5、結束語

　　通過3種給料計量設備力案比較，筆者認為采用粉料定量給料秤計量控制粉煤灰，系統(tǒng)簡單、工作可靠、計量準確、經(jīng)濟實用、技術成熟，應該成為首選方案。并且，此系統(tǒng)方案也基本適用于生料粉、窯灰、細磨礦粉等粉體物料給料計量系統(tǒng)。