建立恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整模式穩(wěn)定生料質(zhì)量

我廠為年產(chǎn)30萬(wàn)t的機(jī)立窯水泥企業(yè)，所用石灰石、粘土均為本地個(gè)體承包礦點(diǎn)供應(yīng)，礦點(diǎn)多且開(kāi)采不規(guī)范，化學(xué)成分波動(dòng)大，品位低，鐵粉為本地硫酸鐵渣，燒成用煤為山西煤，由于原燃材料很難做到定點(diǎn)定礦供應(yīng)，造成生料質(zhì)量經(jīng)常大幅度波動(dòng)，嚴(yán)重影響燒成系統(tǒng)的熱工制度穩(wěn)定，熟料質(zhì)量波動(dòng)大，導(dǎo)致出廠水泥實(shí)物質(zhì)量的穩(wěn)定性差。  
　　
筆者通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)踐探索，摸索出了一種適合我廠工藝條件的生料調(diào)整模式，具體步驟如下。  

1　生料配料調(diào)整模式 

　　 
1.1　調(diào)整系數(shù)α值的確定 
　　
調(diào)整系數(shù)α值與水泥品種、工藝條件、看火工的操作水平、原燃材料的質(zhì)量狀況等因素有關(guān)，且隨著上述因素的變化而變化，為保證調(diào)整的有效性應(yīng)及時(shí)對(duì)調(diào)整系數(shù)予以校正，如我廠按GB175-92生產(chǎn)425普通水泥時(shí)，控制生料的三率值分別為KH=0.91±0.02，n=2.0±0.1，P=1.2±0.1，熟料熱耗q=4050±50kJ/kg。同時(shí)考慮到青石和粘土的質(zhì)量相對(duì)穩(wěn)定，確定用青石和粘土對(duì)等調(diào)整，即青石的增(減)量與粘土的減(增)量相等，調(diào)整系數(shù)值在2000年6～11月份確定為-0.4799。 
　　調(diào)整量R與調(diào)整系數(shù)α關(guān)系如下: 
　　R=±Δ%青石=Δ%粘土 
　　 =(C0-2.548S0-1.65A0-0.35F0)·α(1) 
式中:S0———生料全分析中SiO2的含量，%； 
　　A0———生料全分析中Al2O3的含量，%； 
　　F0———生料全分析中Fe2O3的含量，%； 
　　C0———生料全分析中CaO的含量，%。 

1.2　符合生料KH值的調(diào)整量計(jì)算 
　　
在生產(chǎn)過(guò)程控制中，我們規(guī)定每班做1次生料全分析，每2h由質(zhì)檢人員檢測(cè)1次磨頭配比，并做好記錄，調(diào)整時(shí)按(1)式計(jì)算調(diào)整量R。 
　　
由計(jì)算結(jié)果調(diào)整青石和粘土的配比，其他物料配比不變，可以將生料KH值調(diào)整至控制范圍。 

1.3　符合生料n、P值或配熱量的調(diào)整量計(jì)算 
　　
在生產(chǎn)控制過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)n、P值或理論配熱量不在控制目標(biāo)范圍的情況，也需要進(jìn)行調(diào)整，我廠未采用鋁質(zhì)、硅質(zhì)校正材料，為使n、P值達(dá)到控制目標(biāo)，我們一般調(diào)整鐵粉、青石和粘土的摻加量，具體是:每增(減)1.00%鐵粉，同時(shí)減(增)0.68%粘土，減(增)0.32%青石，可使生料中Fe2O3大約提高(或降低)0.38%，且可以保證生料KH值無(wú)大的波動(dòng)。 
　　
調(diào)整煤配比時(shí)，每增加(或減少)1.00%煤，同時(shí)減少(或增加)青石0.71%，減少(或增加)粘土0.29%，可使生料的燒失量提高(或降低)0.40%。 

2　應(yīng)用舉例 

原燃材料化學(xué)成分見(jiàn)表1。  

注：因煤灰成分的變化對(duì)生料率值的影響與粘土的影響相類(lèi)似，故在此不單列煤灰變化情況 
　　
1)選用表1中青石(1)、白石(1)、粘土(1)、鐵粉(1)進(jìn)行配料計(jì)算，要求生料的KH=0.91±0.02，n=2.0±0.1，P=1.2±0.1，熟料熱耗q=4050±50kJ/kg，選用煤的應(yīng)用基發(fā)熱量為24554.64kJ/kg，灰分為20.78%，生料的化學(xué)成分見(jiàn)表2。

 
生料:KH=0.91，n=2.04，P=1.2，熟料理論熱耗q=4059.92kJ/kg，符合配料要求。 
　　
2)當(dāng)所用原燃材料中任一種物料的化學(xué)成分發(fā)生變化，即使物料配比不變，生料的化學(xué)成分也將發(fā)生變化，為說(shuō)明調(diào)整模式的有效性，將表2中青石(1)、白石(1)、粘土(1)、鐵粉(1)分別變?yōu)榍嗍?2)、白石(2)、粘土(2)、鐵粉(2)進(jìn)行驗(yàn)證，則生料的化學(xué)成分見(jiàn)表3。 

生料:KH=0.84，n=2.07，P=1.38，熟料理論熱耗q=3991.23kJ/kg，顯然不符合配料要求，需要調(diào)整。 
　　
3)調(diào)整時(shí)不考慮原燃材料的質(zhì)量波動(dòng)，用上述調(diào)整模式調(diào)整。 
　　確定滿足生料KH值的青石和粘土調(diào)整量R: 
　　R=(38.32-2.548×13.32-1.65×3.72-0.35×2.70)×(-0.4799)=1.30 
　　即青石應(yīng)增加1.30%，粘土應(yīng)減少1.30%。 
　　考慮P值偏高，欲將P調(diào)至1.2±0.1范圍內(nèi)，可將鐵粉配比增加0.50%，則青石應(yīng)減少0.16%，粘土應(yīng)減少0.34%。 
　　上述計(jì)算熟料理論熱耗相差不大，又因青石含量增加，必將使燒失量提高，熟料熱耗相應(yīng)增加，所以，可不考慮調(diào)整煤的配比。 
　　綜合上述調(diào)整，則青石、粘土、鐵粉的配比量將變?yōu)? 
　　青石的配比量為:30.18%+1.30%-0.16%=31.32% 
　　粘土的配比量為:4.76%-1.30%-0.34%=3.12% 
　　鐵粉的配比量為:3.02%+0.50%=3.52% 
　　其它物料配比不變，調(diào)整后的生料成分見(jiàn)表4。

調(diào)整后生料:KH=0.91，n=1.94，P=1.29，熟料理論熱耗q=4015.40kJ/kg，符合配料要求。 
　　
4)欲將熟料的理論熱耗升高或降低，可直接調(diào)整煤、青石和粘土的配比，計(jì)算過(guò)程極其簡(jiǎn)便，如欲將3)中所列生料配料方案中的理論熱耗提高到4200kJ/kg，且保證生料三率值不變，可設(shè)增加x%煤能達(dá)到目標(biāo)，則有: 
　　 
　　
生料:KH=0.91，n=1.93，P=1.29，熟料理論熱耗q=4203.37kJ/kg，符合調(diào)整要求。 
　　
我廠在水泥生產(chǎn)過(guò)程中采用這種調(diào)整模式后，生料質(zhì)量較使用原調(diào)整方法有了很大的提高，生料的三率值合格率，分別較1～5月份平均值提高了24%、13%、18%。 

3　結(jié)論 

1)此調(diào)整方法簡(jiǎn)便快捷，準(zhǔn)確率高，其中關(guān)鍵是必須根據(jù)各廠具體條件并結(jié)合生產(chǎn)工藝綜合分析，通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法找出適宜的參數(shù)。 
　　
2)要求生料全分析結(jié)果要快捷、準(zhǔn)確、生料磨物料配比準(zhǔn)確，調(diào)整迅速，最好是采用多元素X分析儀快速測(cè)定生料成分，磨頭采用微機(jī)配料。