水泥生料質量控制的過去現在和發(fā)展方向

1、水泥生料質量控制的過去現在和發(fā)展方向 導讀：水泥生產已有近百年的歷史，但是到目前為止，依舊采用的是后置掌握法，是以出磨生料檢驗數據為基準，進行后期原料配比調整的一種掌握方法，具有調整滯后的缺點。 1水泥生料質量掌握發(fā)展史 1.1掌握方法 水泥生產已有近百年的歷史，但是到目前為止，依舊采用的是后置掌握法，是以出磨生料檢驗數據為基準，進行后期原料配比調整的一種掌握方法，具有調整滯后的缺點。 1.2檢驗方法 水泥生料的質量掌握目標是生料三率值，早期出磨生料質量掌握，是將單一的成分作為過程質量掌握目標，比較典型的是鈣鐵掌握法，每小時檢驗一次出磨生料的氧化鈣和三氧化二鐵，24小時綜合樣進行手工化學全分析

2、，計算出生料的三率值，然后依據目標值要求，重新調整氧化鈣和三氧化二鐵的過程掌握目標，可見滯后程度很長。 后來，由于檢驗儀器的發(fā)展，多元素熒光儀開頭應用于出磨生料的成分檢驗，可在短時間內得到出磨生料的三率值，然后進行后期的原料配比調整，從取樣到報出檢驗結果，大約需要20分鐘的時間，大大降低了調整滯后的程度。 可見：檢驗方法的發(fā)展，是為了提高檢驗速度，在最短時間內得到出磨生料的三率值，目的是最大限度的降低調整滯后的程度。 1.3原料的均化 后置掌握法的前提是后期的原料成分不再變化，否則沒有方法進行調整，所以必需保證入磨原料成分穩(wěn)定。 最初的原料均化是多庫搭配，均化效果甚微。原料預均化在我國估計已有

3、50年的發(fā)展歷史，在20世紀50年月開頭得到廣泛應用，均化方法和設備多種多樣。用于石灰石預均化方面的，有矩形預均化堆場和圓形預均化堆場兩種，圓形石灰石預均化堆場均化效果比較差，矩形石灰石預均化堆場換堆前后石灰石成分變化太大，原料配比難以調整，出磨生料率值大幅度變化，這是兩個客觀存在的問題。 從掌握理論上講：目前所進行的前期原料均化，是為了盡力保證原料成分穩(wěn)定，降低入磨原料成分的變化頻率和變化幅度，這是幾代人幾十年來有關專家和研究人員，一直努力和工作的方向，假如入磨原料成分頻繁變化，就失去了調整的必要，這是后置掌握法的弊病，進行原料均化是在擬補該掌握方法的不足。 1.4出磨生料的后期均化 水泥生

4、料后置掌握法，簡單造成出磨生料率值不穩(wěn)定，所以入窯生料必需進行均化,否則無法正常煅燒，窯系統(tǒng)熱工制度以及熟料質量和產量都無法保證。 我國水泥生產在20世紀50年月前，干法水泥生料均化多采用多庫搭配的方式，均化效果差，后期又出現了間歇式空氣攪拌庫，發(fā)展到目前的連續(xù)式及多流式生料均化庫，最終目的是為了提高均化效果，保證入窯生料質量穩(wěn)定。 就目前來說，生料均化庫的均化效果受好多條件限制：1)必需有足夠的料位高度;2)各分流的生料粉成分平均后恰好符合目標值要求;3)不出現堵塞、粘庫等其它異常狀況。否則均化效果就會比較差，假如生料均化庫的料位低或者出磨生料的率值連續(xù)多次的偏高或偏低，根本就沒有均化效果。

5、生料粉磨工序假如出現設備故障，生料均化庫無法保證一定庫存量，又不能頻繁停窯，導致入窯生料成分變化比較大，這些都是現實中存在的問題。因此，如何提高出磨生料的穩(wěn)定性，才是我們以后的工作方向。 2關于原料配比反饋調整計算模式 原料配比反饋調整計算模式很重要，是水泥生料計算機自動化掌握的核心部分，關系到原料配比調整的成敗。在國內最早從事配料調整研究的是劉篤新老師，并出版了“率值公式法”一書，后來的配料調整研究發(fā)展很快，相繼推出了好多配料調整軟件和配料調整掌握系統(tǒng)，其中的反饋調整計算模式并沒有具體介紹，估計精確度和實用價值并不高，因為這些東西并沒有普遍推廣和應用，好多企業(yè)還是采用手工憑經驗調整原料配比的

6、傳統(tǒng)方法。 原料配比調整計算模式應當進一步研究和更新，必需實用有效，符合生產中的對應關系，真正在自動化掌握中起到作用，否則跟不上水泥生產快速發(fā)展的需要。 3關于中子活化分析儀在線檢驗 采用中子活化分析儀在線檢驗，是近幾年發(fā)展起來的掌握方法，這種方法具有分析速度快的特點，可以每分鐘供應一次檢驗數據，但是有些問題應當留意： 1)檢驗數據的代表性：由于檢驗的是傳送帶上一定距離的瞬時物料，而摻量較少的輔料不是勻稱的鋪在傳送帶上，呈積累狀態(tài)，象銅渣和硫酸渣這樣水分較大的粉狀物料，更為嚴重，幾米長一堆，檢驗數據缺乏代表性，會起誤導作用。有的企業(yè)采用每分鐘調整一次原料配比、兩小時用熒光儀檢驗一次出磨生料的模

7、式，或許出磨生料的三率值基本符合要求，但是每個時間段的生料成分是否大幅度變化，我們根本就不清晰; 2)采用有效的調整計算模式也很重要，必需實用有效; 3)出磨生料檢驗不能取消，否則無法推斷前期配料調整是否符合要求，假如依靠手工全分析數據來最終把關，一旦出現問題將嚴重失控; 4)該掌握方法的檢測點是在計量設備之后，仍舊屬于后置掌握法，只是把滯后程度降低到一分鐘，檢驗的只是一分鐘前瞬時間的數據，數據是否有代表性，后期的原料成分是否已經發(fā)生變化，我們并不知道，仍舊存在盲目調整的可能性; 5)中子活化分析儀用于在線檢驗是應當提倡的，但是應當用于石灰石配料倉之前的石灰石在線檢驗，提前把握石灰石成分的變化

8、狀況，事先調整配比。因為影響生料成分變化的是石灰石，輔料成分變化對生料成分影響并不大。 4關于原料配比反饋調整方法 水泥生料原料配比調整有正向調整和反向調整兩種方法，正向調整是依據原料成分的變化狀況，來確定后期的原料配比，可把握主動權，屬于前置掌握法，變化因素明確，調整計算模式簡潔;反向調整是依據出磨生料成分的變化狀況，去調整后期的原料配比，屬于后置掌握法，變化因素不明，調整計算模式難度大，最大的缺陷是調整滯后以及無法精確調整。 出磨生料過程質量檢驗，通常每小時進行一次，以前由于檢驗方法和檢驗儀器比較落后，無法快速檢驗出磨生料以及入磨原料的全部化學成分，無法實現原料配比的正向調整，只能依據出磨

9、生料單一的幾種檢驗成分去調整原料配比，滯后性和盲目性特殊大。 十幾年來，檢驗儀器發(fā)展很快，各種多元素分析儀已經普遍應用于水泥生產檢驗，可在短時間內檢驗出生料以及各種原料的全部化學成分?？墒窃谡莆辗椒ㄉ?，并沒有新的突破，一直采用傳統(tǒng)的后置掌握法，檢驗儀器的發(fā)展，只起到降低了滯后程度的作用，根本問題并沒有解決。在檢驗儀器、生產工藝和計算機快速發(fā)展的今日，我們應當尋求和開發(fā)新的掌握方法，從根本上解決問題，徹底轉變調整滯后的被動局面。 5水泥生料質量掌握的發(fā)展方向 幾十年來，在水泥生料質量掌握上，我們一直在借鑒和模仿國外的掌握思路，一直圍繞后置掌握法的缺陷，進行多方面的擬補和補救，一直把方向放在原料的

10、前期均化和生料粉的后期均化上，我們?yōu)檫@些工作所花費的代價和付出的精力都是掌握方法本身所造成的，應當轉變傳統(tǒng)的掌握思路，實現原料配比的正向調整，就是前置掌握法，徹底轉變調整滯后的被動局面。檢驗儀器的快速發(fā)展，應當應用于計量設備前的原料檢測，盡快把握原料成分的變化狀況，實現原料配比的事先調整、準時調整和精確調整，這才是我們的研究方向。 將來的水泥生料質量掌握觀點也要轉變：前期的石灰石質量掌握，是為了滿意配料要求，充分利用礦山資源;對主要入磨原料進行提前檢驗，有什么樣質量的原料給定什么樣的配比;縮短調整周期，保證10分鐘、5分鐘短時間內生料率值的合理與穩(wěn)定，不依靠于后期的生料粉均化。 筆者所建議的掌

11、握思路，是一種事先檢驗待用石灰石分析成分，與事后檢驗出磨生料石灰石生產成分相結合的掌握方法，稱為“水泥生料生產成分聯合掌握法”，和現在的中子活化分析儀在線掌握差不多，主要變化如下：熒光儀的出磨生料檢驗不能取消;中子活化分析儀放在石灰石配料倉之前;原料配比的調整計算模式必需更新;由于實行入磨石灰石的提前檢驗，前期的石灰石預均化已經沒有必要。 6出磨生料生產成分聯合掌握法簡易流程 6.1流程說明 礦山石灰石經破裂后進行在線檢驗，按質量的不同分別進入四個(或多個)石灰石立庫，依據配料要求在庫底計量取料，傳送帶上在線檢驗，然后進入石灰石配料倉，配料站庫底計量取料后，進行生料粉磨、熒光儀檢驗，最終進入生

12、料均化庫。 6.2基本要求 (1)石灰石四個立庫的取料量不同，原則是滿意配料要求，并留有一定余地，但總取料量要和配料站石灰石的使用量相同; (2)石灰石配料倉直徑和容量不要太大，便于精確把握待用石灰石的估計使用時間，可依據“在線檢驗”的檢驗周期確定; (3)原料配比的調整周期要小于10分鐘，或者更短，保證短時間內的生料成分穩(wěn)定，不依靠于后期的生料粉均化; 6.3掌握原理 依據“在線檢驗”的分析成分，預估待用石灰石的生產成分，以待用石灰石的生產成分為計算依據，進一步確定待用石灰石的原料的配比，依據待用石灰石的估計使用時間，提前調整原料的配比。 6.4主要功能 (1)進廠石灰石原料配比預估：四個石

13、灰石立庫的質量級別不同，“在線檢驗”的數據輸入“掌握系統(tǒng)”，同時預估出此時石灰石的原料配比，并對各立庫的石灰石質量進行累計統(tǒng)計，計算機確定各立庫石灰石的取料比例; (2)待用石灰石原料配比的事先調整：“在線檢驗”的檢驗數據輸入“掌握系統(tǒng)”，事先把握石灰石配料倉內石灰石的分析成分，依據待用石灰石分析成分和出磨生料石灰石生產成分的對應關系，由計算機提前調整待用石灰石的原料配比; (3)出磨生料目標值的自動調整：每一次的出磨生料和熟料的檢驗數據都要輸入“掌握系統(tǒng)”，隨著最新檢驗數據的產生，計算機自動進行生料標準成分(恰好能夠使熟料三率值滿意目標值要求的生料成分)計算，以生料標準成分為目標值，去調整原

14、料的配比，無需人工參與生料目標值調整，可實現生料目標值的準時調整和精確調整; 6.5主要特點 (1)調整計算模式獨特、實用有效，符合實際生產中的對應關系; (2)進廠石灰石管理比較科學，充分利用礦山資源，可直觀的看到進廠石灰石能否滿意配料要求，石灰石以及各種輔助原料的配比可以直接表示出來; (3)事先調整原料配比，掌握周期短，出磨生料連續(xù)穩(wěn)定，智能化程度高; (4)取消了石灰石預均化堆場，沒有堆料和取料過程中的粉塵污染，節(jié)約堆料機和取料機的用電消耗和維護費用以及工人開資;撤下來的預均化堆場可用于堆放煤炭或其它用途，避免煤炭露天堆放影響環(huán)境保護; (5)減輕生料均化庫的負擔，基本不依靠于生料粉的后期均化。 6.6相關問題 該掌握方法理論部分已經完成，由于轉變了傳統(tǒng)的生產工藝，要想