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)多且開采不規(guī)范,化學(xué)成分波動大,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,嚴(yán)重影響燒成系統(tǒng)的熱工制度穩(wěn)定,熟料質(zhì)量波動大,導(dǎo)致出廠水泥實(shí)物質(zhì)量的穩(wěn)定性差。
筆者通過長時(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)量相對穩(wěn)定,確定用青石和粘土對等調(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)控制過程中會出現(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值無大的波動。
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)成分見表1。
注:因煤灰成分的變化對生料率值的影響與粘土的影響相類似,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,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)算過程極其簡便,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分析儀快速測定生料成分,磨頭采用微機(jī)配料。
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