试论水泥生料自动率值配料和配热.doc

试论水泥生料自动率值配料和配热实施水泥新标准及水泥企业质量管理新规程对中小水泥厂而言，是挑战，也是中小水泥厂再上台阶的机遇。领先一步 ,全面采用相应的自动化控制技术和自动化检控设备，告别费时费力的人工操作，可大幅度提高生料均匀性、生料率值合格率和熟料标号，可合理控制水泥混合材掺加量、 比面值等 ;可避免人为因素，降低生产成本，保证稳定生产,增强竞争力。 1 生料质量是基础，自动率值配料与配热是关键 1.1 控制率值是中小水泥企业再上新台阶的重要手段 随着科学技术的不断进步，新型自动化检控设备在我国水泥企业得到了广泛应用，特别是以水泥生料制备全面采用重量配料控制系统为标志，使生料的产质量水平整体上了一个台阶。然而，水泥企业要想做大做强，适应时代新要求，适应 水泥新标准，保证稳定生产 ,增强竞争力， 应该采用自动率值测控系统，以此为突破口，全面提高水泥企业生产水平，再上新台阶。 1.1.1 配料的三个发展阶段 第一阶段： 化学钙铁快速滴定法 +重量配料控制系统，一般可实现二小时调整一次钙铁成份，此方法费时费药品，人为因素多，现已基本上被淘汰。 第二阶段： 钙铁仪 +重量配料控制系统，可实现一小时调整一次钙铁成份，由于钙铁仪的广泛应用，钙铁指标准确性大为提高。也节约了大量的化学药品。可以说钙铁仪的成功应用，为我国水泥生产做出了重要贡献。但此方法无法控制Si和Al。目前大多数中小水泥企业仍处于此阶段。 第三阶段： 率值（多元素）仪 +热量仪+自动率值控制系统/仪（含高精度变频调速皮带秤），由于率值（多元素）仪能快速准确测定生料中的Si、Al、Ca、Fe，发热量测定仪可快速准确测定黑生料的发热量，可实现一至二小时控制一次率值和配煤量。而高精度变频调速皮带秤的出现又使配比的微调节化成为可能。大大提高了生料的均匀性。 1.1.2 生料率值自动控制是根本 水泥企业质量管理新规程第 27条明确提出，要加强率值控制，缩小率值标准偏差 。 实际生产中，仅仅控制钙铁，即使出磨生料的钙铁合格率很高，但只要原料中硅和铝的含量稍有波动，出磨生料的率值就会有很大的变化。由于生料的钙铁指标与水泥熟料的质量没有直接的关系，只有生料的率值才可决定生料的易烧性和熟料的质量，因此，产品的质量，料的易烧性能，易磨性，煤耗的高低，矿山资源的有效利用等，在很大程度上均取决于合理的率值和配热控制； 直接及时 控制出磨生料率值合格率，实现从重量配料 到 率值配料 的 跨越 才是稳产高产的关键。 1.1.3 立窑生产更需要实现自动率值配料和配热 立窑企业一般原材料来源分散，成份波动大，均化措施差，必须依靠自动化仪器设备，准确、连续、小间隔、自动检测和控制生料成份。而黑生料的配煤量不仅影响生产成本更影响熟料质量 。因此一方面应该采用发热量测定仪测定其实际发热量，另一方面在配料时还得考虑煤灰的化学成分。因此配煤配热应该稳定。 1.1.4 配比的微调节化可使生料的均匀性、稳定性和生料率值合格率大为提高 随着检测数据分析精度和分析频次的提高，必然要求控制系统的控制精度和秤的计量精度随之相应提高，这样可通过生料配比的微调整。以达到降低生料率值指标波动幅度，提高生料的均匀性、稳定性和生料率值合格率的目的。1.2生料质量的评价 1.2.1 生料质量 生料质量的好坏是由生料的物理指标（水份、细度、形态、比表面积等）与化学指标（化学成份、成份均匀性、三率值合格率）共同评价的，对黑生料而言还需要考虑配热的准确性。出磨生料的率值合格率和稳定性（黑料配热的准确性）对生料质量取决定性作用。由于原燃料的波动是不可避免的，再加上配料控制系统的控制和计量精度关系，导致出磨生料的化学指标的波动也是不可避免的， 自动率值配料与配热（黑生料）就是将出磨生料实测化学指标及热值和目标指标进行比较，并结合原燃料的化学成份等按一定的算法重新调节各原燃料的配比，以提高出磨生料率值与配热合格率和稳定性，减少出磨生料的波动范围，使生料的制备处在一个稳态过程，显然这种调整控制应该是高频次低调幅。 由于原燃料的不均匀性，决定 率值配料与配热是一种模糊控制过程。1.2.2 （黑）生料控制与评价指标 控制指标： KH0.02-0.03; n0.1; p0.1; 配热50kcal/kg，f-CaO 生料均匀性，它与原料均化措施、率值配料配热控制系统的精度和生料入窑前的均化措施有关，很显然提高生料率值配料配热控制系统的精度是一事半功倍的方法。生料细度：包括 80m和0.20mm筛筛余的控制，前者一般为8-10%，已列为必检项目，后者往往不太被重视，当生料0.20mm筛（900孔）筛余为1.4%时，熟料中的f-CaO会显著增加。特别是生料中有石英质原料和粗石灰岩时，0.20mm筛筛余应小于1.0%。 生料的比表面积控制，比表面积大，燃烧时与煤的接触面也大，生料易烧性自然也好。而比表面积与细度不是线性关系，因此控制生料的比表面积更合理。 生料易烧性，它是评价生料的重要工艺指标，它和原料的地质、矿物和物理特性（先天因素），生料各种制备因素（后天因素），如生料化学成分、细度、颗粒级配、比表面积、均匀性等有关。在先天因素一定的情况下，我们只能靠提高生料的制备水平来提高生料易烧性能。1.3 根据有关资料综合出的 几种的率值配料配料方案 KH n p 特点 早期方案 0.85-0.90 1.90-2.2 1.2-1.4 强度低 高铁高 KH 0.94-1.00 1,5-1.8 0.8-1.0 热耗低 高铝配料 0.92-0.96 2.0-2.2 1.6-1.9 便于掺炉渣粉煤灰 高硅配料 0.90-0.94 2.2-2.4 1.3-1.5 适用于粘土中铝含量低的地区 高硅低铁 0.90-0.94 2.3 2.0 适应低品位石灰石 高饱和比高矿化剂 0.96-1.02 1.7-1.9 1.3-1.5 要求风压高，卸料篦子破碎能力强，看火要求高 无铁粉配料 0.9 0.02 铝硫比 2.0-2.5 硫氟比 2.5 0.5 少铁 +矿化剂 上火快，温范围窄，操作要求高 合适的配料方案是各水泥企业根据自身的窑型、设备、原燃材料、水泥品种、工艺和操作水平等因素综合考虑而确定的，既要切合实际又要具有先进性。对立窑而言，不同部位熟料煅烧时的通风、温度和在高温带的停留的时间有所不同，生料成份的均匀性一般不如回转窑，烧成的熟料中 f-CaO 含量也较高，因此，合理的配料方案就是要有助于提高熟料的烧成范围，在 1250 时能烧结成葡萄状熟料块，有用的矿物已基本形成，不至于发生漏生、塌边、断边火等现象；而在 1550 以上的高温下 烧成的熟料块在一定压力下透气性仍良好，不形成完全熔融状的死料，保持中部通风良好，不至于形成黄料柱，煅烧上火快，并且熟料中 f-CaO 含量稳定在较低水平。1.4率值配料与配热是一个系统工程，是中小水泥厂再上台阶的突破口 要实现率值配料，配料系统必须自动 、准确、及时、智能化；必须有快速准确可靠的检测设备。 率值配料配热是一个系统工程，也是一个重要而富有 挑战性的工作，很多水泥厂要么半途而废，要么从未进行。随着新技术的不断应用，随着水泥新标准的实施，为了 增强竞争力，为使 中小水泥企业的生产管理水平全面提高， 全面实现自动率值配料配热，不仅可能，而且必要。 1.4.1 合理 、智能化的率值配料配热模型是基础 能根据 发热量测定仪 所测定的值自动调