如何解決新型干法窯生料質(zhì)量控制存在的問(wèn)題
2009-01-04 00:00
為了穩(wěn)定水泥窯的正常熱工操作制度，提高熟料質(zhì)量，增加產(chǎn)量，保證窯系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行，水泥生產(chǎn)對(duì)入窯生料成分的均勻性提出了嚴(yán)格的要求，一般要求入窯生料的KH標(biāo)準(zhǔn)偏差要小于0.02，最好能小于0.015.生料均化過(guò)程實(shí)際貫穿于生料制備的全過(guò)程。目前旋窯生料均化主要由礦山搭配開(kāi)采（約占均化工作量10%～20%）、原料預(yù)均化堆場(chǎng)（約占均化工作量30%～40%）、生料配料粉磨過(guò)程的均化作用（約占均化工作量0%～10%）和生料均化庫(kù)（約占均化工作量40%左右）等4個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成生料均化鏈。每經(jīng)過(guò)1個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)使原料或半成品進(jìn)一步得到均質(zhì)化。
在這個(gè)生料均化鏈中，生料均化庫(kù)作為生料入窯前的最后一道工藝保障，承擔(dān)了非常重要的任務(wù)。但在實(shí)際生產(chǎn)中，往往生料均化庫(kù)使用幾年后，由于堵塞、粘庫(kù)或設(shè)備故障等原因，均化效果會(huì)明顯下降，大部分均化庫(kù)的均化系數(shù)通常只能保持在3～5.因此，許多水泥廠實(shí)際入窯生料成分的波動(dòng)很大，難以達(dá)到入窯生料穩(wěn)定性的要求。
為提高入窯生料的穩(wěn)定性，除了保證礦山合理搭配、預(yù)均化堆場(chǎng)和均化庫(kù)的均化效果外，努力提高在生料配料及粉磨時(shí)的均質(zhì)化作用，不但能降低對(duì)生料庫(kù)均化效果的依賴(lài)，還能提高整個(gè)均化鏈的可靠性，為熟料產(chǎn)質(zhì)量的提高，提供更為有力的保障。
當(dāng)前生料質(zhì)量控制過(guò)程中存在的問(wèn)題:
1.配料秤堵料
大部分新型干法窯水泥廠的生料磨都可以利用窯尾熱風(fēng)，在生料粉磨過(guò)程中同時(shí)進(jìn)行烘干。由于磨機(jī)對(duì)入磨物料的水分要求降低，大部分原料都采用露天的形式預(yù)均化或堆存，結(jié)果在配料的時(shí)候，水分大的原料堵秤或者架倉(cāng)頻繁發(fā)生。
一旦某種原料堵秤或架倉(cāng)造成某種原料斷料，如果不能及時(shí)處理，不但造成磨機(jī)實(shí)際產(chǎn)量下降，而且各種原料不能按預(yù)期比例進(jìn)入磨機(jī)混合，出磨生料的成分波動(dòng)非常大。
2.中間配料倉(cāng)物料離析
目前，許多5000t/d以上的新型干法窯，在設(shè)計(jì)時(shí)往往選用兩臺(tái)管磨或立磨，在生料配料秤前，用一個(gè)配料中間倉(cāng)分成2個(gè)下料口將原料分到2臺(tái)配料秤上配料，物料在中間倉(cāng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于顆粒度不同產(chǎn)生離析，使得兩臺(tái)磨實(shí)際入磨的原料成分相差很大，兩臺(tái)生料磨在同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的原料配比相差很大。
在實(shí)際生產(chǎn)中，如果其中一臺(tái)磨機(jī)停機(jī)而另一臺(tái)磨機(jī)還繼續(xù)開(kāi)機(jī)，原來(lái)的離析狀況被打破，該磨機(jī)的入磨物料成分將發(fā)生很大變化，必然導(dǎo)致出磨生料成分發(fā)生很大變化，需要化驗(yàn)室通過(guò)質(zhì)量控制，進(jìn)行2～3小時(shí)的配比調(diào)整，出磨生料成分才能恢復(fù)正常；在1臺(tái)磨機(jī)正常開(kāi)機(jī)時(shí)如果另一臺(tái)磨機(jī)投入運(yùn)行，也會(huì)由于離析狀況的突然改變，導(dǎo)致入磨物料成分又要產(chǎn)生較大的變化，化驗(yàn)室又要進(jìn)行2～3小時(shí)的配比調(diào)整。因此，中間倉(cāng)內(nèi)的物料離析作用會(huì)給出磨生料的穩(wěn)定性帶來(lái)很大的影響。
3.缺乏穩(wěn)定可靠的保障體系
一些大型旋窯廠雖然配制了大型X射線熒光分析儀，但沒(méi)有使用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制軟件，在取樣分析后，實(shí)際進(jìn)行配比調(diào)整時(shí)還是依靠人工。
由于水泥生料的每種原料都含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO這4種氧化物，只是含量多少的區(qū)別，因而，調(diào)整任何一種原料配比都會(huì)影響生料三個(gè)率值變化。而且人工無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算出生料的配比，只能采用試湊方法。所以，依靠人工調(diào)整生料配比，往往一次難以達(dá)到要求，通常需要調(diào)整幾次方可接近理想的率值指標(biāo)。假設(shè)每次生料成分變化后，人工平均需要三次調(diào)整方可達(dá)到率值要求，那么一天24小時(shí)，原料成分波動(dòng)1次，出磨生料就有3個(gè)小時(shí)不合格，如果原料成分波動(dòng)兩次，就有6小時(shí)不合格，只要原料成分波動(dòng)四次，1天中的出磨生料成分就有一半不合格，對(duì)生產(chǎn)將造成巨大的損失。
由于率值控制數(shù)學(xué)模型非常復(fù)雜，依靠人工進(jìn)行配比調(diào)整，不但一般員工難以勝任，而且控制效果的好壞取決于員工能力、工作態(tài)度、責(zé)任心等諸多不穩(wěn)定因素，從而使得生產(chǎn)管理增加難度，整個(gè)生料質(zhì)量控制過(guò)程的穩(wěn)定性和可靠性大幅度降低。
4.現(xiàn)有率值控制軟件良莠不齊
當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外一些現(xiàn)代化水泥廠采用了計(jì)算機(jī)按照生料率值要求調(diào)整生料配比，實(shí)現(xiàn)生料率值控制，但是，不少公司或設(shè)計(jì)院率值控制軟件的計(jì)算模型過(guò)于簡(jiǎn)單，有些假設(shè)與生產(chǎn)實(shí)際不符，配比計(jì)算誤差太大，嚴(yán)重影響出磨生料的率值合格率，有的甚至還不如人工調(diào)整準(zhǔn)確，完全失去了使用功能。
提高生料質(zhì)量控制效果的對(duì)策:
1.減少或消除配料時(shí)的架倉(cāng)、堵料現(xiàn)象通過(guò)采用槽形擴(kuò)大出料口，在出料口下增加鏈板機(jī)先將物料取出，然后再進(jìn)入配料秤計(jì)量工藝設(shè)計(jì)。這種主動(dòng)取料的工藝設(shè)計(jì)，已在一些新建的生產(chǎn)線上采用，成功解決了原料水分大時(shí)容易架倉(cāng)、堵料的問(wèn)題。
2.避免中間倉(cāng)物料離析在水泥廠設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到配料時(shí)物料離析對(duì)出磨生料質(zhì)量的影響。盡量不采用中間倉(cāng)分入兩路配料秤的工藝布置。
如果必須采用有中間倉(cāng)的工藝布置，中間倉(cāng)的容量要擴(kuò)大，倉(cāng)底的分料口要擴(kuò)大，并提高分料高度，以減少離析現(xiàn)象。通過(guò)降低物料粒度、倉(cāng)內(nèi)加方格豎井等技術(shù)改造措施，也能明顯減少物料的離析。
3.采用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制減少人為因素干擾對(duì)已配備了X熒光分析儀的水泥廠，具備了快速測(cè)定出磨生料SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO這4種氧化物的能力，應(yīng)采用先進(jìn)的率值配料控制軟件，減少人為因素的干擾，為出磨生料穩(wěn)定性提供穩(wěn)定可靠的保障體系。
4.采用先進(jìn)的生料率值控制系統(tǒng)生料率值控制系統(tǒng)軟件有好幾種，先進(jìn)的軟件不但可與多元素分析儀聯(lián)機(jī)，自動(dòng)獲取生料成分并完成生料配比的自動(dòng)調(diào)整、自動(dòng)校正配料秤零點(diǎn)漂移，無(wú)需頻繁校秤、自動(dòng)跟蹤原料成分波動(dòng)，無(wú)需頻繁更改或測(cè)定原料成分等，還具有防堵料等多種功能，在喂料秤堵料時(shí)，可自動(dòng)采取快速補(bǔ)償喂料量或調(diào)整同一原料的其他秤配比或減少其他原料配比等措施，確保生料成分穩(wěn)定。通常可保證出磨生料KH標(biāo)準(zhǔn)偏差≤0.03、SM標(biāo)準(zhǔn)偏差≤0.1、IM標(biāo)準(zhǔn)偏差≤0.1。
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