一、工藝說明

福州臺泥水泥有限公司（后文簡稱“福州臺泥”）擁有三條水泥磨生產(chǎn)線，是一個年產(chǎn)量150萬噸水泥的粉磨站。為了達到節(jié)能降耗的目的，福州臺泥于2017年完成了水泥熟料粉外摻鎳渣微粉工藝改造。此工程由我司總承包，設(shè)備流程簡圖見圖1。水泥熟料粉與鎳渣微粉在斜槽末端混合后進入輸組合式連續(xù)混料機（后文簡稱“混料機”），完成混合后的成品水泥由提升機提入水泥庫。混料機的混合效果是工程驗收的重要指標之一，雙方共同完成了混合效果檢測，工程順利驗收。

圖1 鎳渣微粉直接摻配入水泥工藝設(shè)備流程簡圖

圖2組合式連續(xù)混料機

二、混料機混合效果

2.1取樣方法

參照GB/T 12573-2008水泥取樣方法中手工取樣方法進行取樣，取樣時遵循以下原則：

(1)取樣點在混料機出口。

(2)混料機平穩(wěn)運行10分鐘后取樣。

(3)取樣動作迅速，保證物料處于同一出料截面。

(4)每次取樣量大于200g。

(5)保持樣本處于原始狀態(tài)送檢。

(6) 試樣制備前分樣、取樣操作時保證不進行二次混合。

2.2混合質(zhì)量評價方法

物料的混合過程是一種隨機過程，混合物料中某種成分的含量是一個隨機變量。用某種成分的含量來評價混合的質(zhì)量即混合的均勻程度時，可采用數(shù)理統(tǒng)計的方法進行描述。常用的評價混合質(zhì)量的參數(shù)有：標準偏差S和變異系數(shù)R。

2.2.1 標準偏差S

從混合物料中取出n個試樣構(gòu)成一個樣本，測得各試樣中某種成分的含量為xi，則該樣本中某種成分含量的均值和標準偏差S分別為：

式中 n——試樣的個數(shù)；

Xi——任一試樣中某種成分的含量。

樣本的均值表示混合物料中某種成分含量的平均值；標準偏差S則表示某種成分含量波動的幅度。

2.2.2 變異系數(shù)R

由樣本的均值和標準偏差S可以求出變異系數(shù)R：

變異系數(shù)又稱離散系數(shù)，表示波動幅度相對均值的波動范圍，可直接反應(yīng)樣本中某種成分的不均勻性。

由此可知，當樣本的均值不同時，標準偏差S不足以反映混合物料的均勻性，而變異系數(shù)R是對標準偏差相對均值的無量綱處理，可表示混合物料中某種成分的不均勻性程度，那么就可以通過此參數(shù)計算混合物的均勻性程度，即混合度M：

M=1-R                           （4）

用混合度M來判定混合質(zhì)量優(yōu)劣，M值越大，混合質(zhì)量越好。

2.3檢測結(jié)果

取樣時兩條線均生產(chǎn)P.O42.5水泥，產(chǎn)量分別為101t/h和97.4t/h，出磨水泥與鎳渣微粉比例分別為100:7.5和100:7。間隔5分鐘在混料機出料口進行取樣，用EDTA滴定法檢測CaO質(zhì)量分數(shù)，得到取樣瞬時混合度，分別見圖3和圖4。由此可知，兩條生產(chǎn)線混合均勻度均在99.7%以上。

圖3 混料量101t/h，間隔5min取樣瞬時混合度

圖4 混料量97.4t/h，間隔5min取樣瞬時混合度

三、運行功耗

混料機運行功耗W以混合一噸物料所用電量來表示，計算式為：

式中 I——進線電流，當有多個電機時，I為各進線電流之和；

U——電壓；

Q——混料量。

產(chǎn)量為101t/h時，對斜槽風(fēng)機和混料機電流進行檢測，運行參數(shù)見表1。由于混料機氣力均化室與斜槽共用一臺離心風(fēng)機供氣，在本核算中斜槽和混料機實際功率消耗按其充氣面積比例計算。由此算得混料機的運耗為0.024kW·h/t。

表1 混料機運行參數(shù)

四、討論

通過對福州臺泥工業(yè)使用現(xiàn)場組合式連續(xù)混料機在線取樣檢測，得出以下結(jié)論：

（1）組合式連續(xù)混料機混合均勻度高于99.7%。

（2）組合式連續(xù)混料機運耗為0.024kW·h/t。