安陽中聯(lián)水泥有限公司擁有一條5000t/d生產(chǎn)線，2013年10月份生料均化庫入庫斗式提升機(jī)皮帶出現(xiàn)故障，維修時間為15天。在此期間，公司決定不間斷生產(chǎn)，出磨生料不經(jīng)均化庫直接入窯煅燒。為保證熟料產(chǎn)量和質(zhì)量，通過采取穩(wěn)定原燃料和窯爐工藝、提升出磨生料的穩(wěn)定性、加強(qiáng)對石灰石倉料位的控制、改變?nèi)涌刂品绞揭约皽p小調(diào)整幅度等一系列措施，保證了維修期間的正常生產(chǎn)，滿足了市場需求。

  1 工藝改造

  此次改造是將出磨生料輸送斜槽末端加一下料溜子至生料均化庫出庫斜槽上，溜子內(nèi)設(shè)置閘板閥。當(dāng)立磨正常開啟時，出磨生料經(jīng)斜槽進(jìn)入生料均化庫出庫斜槽，經(jīng)過入窯提升機(jī)入窯煅燒。當(dāng)立磨異常需要停機(jī)時，止住下料溜子內(nèi)閘板閥，用生料均化庫內(nèi)的剩余生料，保證窯系統(tǒng)的持續(xù)運(yùn)行。改造前后工藝見圖1。

圖1 改造前后出磨生料入窯示意

  此次出磨生料直接入窯煅燒，為了保證窯系統(tǒng)和預(yù)熱器系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，保證窯熟料產(chǎn)量控制在正常生產(chǎn)水平5600t/d，立磨臺時產(chǎn)量控制在380t/h。

  2 配料管理

  2.1 原材料現(xiàn)狀

  安陽中聯(lián)水泥有限公司采用石灰石、黏土、砂巖和鐵粉4組分配料，其中石灰石供貨商有4家，黏土、砂巖和鐵粉供貨商各為一家。不同供貨單位原燃材料化學(xué)成分見表1和表2。

表1 原燃材料化學(xué)成分  %

表2 煤的工業(yè)分析

  由于黏土、鐵粉和砂巖成分較為穩(wěn)定，采用常規(guī)均化堆取料即可。為了穩(wěn)定石灰石中的CaO，采用石灰石2作為特殊時期的石料，破碎后經(jīng)圓堆均化使用。

  2.2 提高控制標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)部門協(xié)調(diào)

  在生料直接入窯煅燒情況下，配料穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性需要大大提高。正常生產(chǎn)中由于均化庫的作用，能有效地減小出磨生料波動對熟料質(zhì)量的影響。我公司在正常生產(chǎn)中出磨生料每小時測量一次，入窯生料和熟料每2小時測量一次。為了提升出磨生料的穩(wěn)定性，將出磨生料和熟料每小時測量一次。

  在此條件下生產(chǎn)，要求從進(jìn)場原燃材料到熟料的燒制各個環(huán)節(jié)，包括物資采購、礦山管理、中控室和燒成車間等各個部門都應(yīng)該高度集中思想，提高控制標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化操作工藝，加強(qiáng)部門協(xié)調(diào)。

  2.3 配料過程的管理

  2.3.1 取樣方式的改變

  保證單一原燃材料后，出磨生料KH控制在0.970，熟料KH為0.910。運(yùn)行第一天，生料和熟料CaO和KH控制指標(biāo)與石灰石配比數(shù)據(jù)見表3。

表3 第一天運(yùn)行數(shù)據(jù)

表中：M=∑（Ai-B）/n

  式中：M——指定偏差，數(shù)據(jù)距指定數(shù)值之間距離的平均值，反映數(shù)據(jù)的波動狀況；

  Ai——實(shí)測數(shù)據(jù)；

  B——指定值，生料KH為0.970，熟料KH為 0.910，CaO為平均值。

  從表2可以看出，生料KH波動較大，其中12、18、19和22時生料KH與熟料KH波動趨勢相反。結(jié)合傳統(tǒng)配料經(jīng)驗(yàn)，更改配比后第一個數(shù)據(jù)多數(shù)達(dá)不到目標(biāo)值，生料此時采用連續(xù)取樣，其分析數(shù)據(jù)已經(jīng)不再準(zhǔn)確反映當(dāng)前入窯生料的成分，不易控制生料的配比。因此，改變?nèi)臃绞剑⒁馍蠘悠返拇硇?，采用瞬時取樣。調(diào)整取樣方式后生料KH和CaO與熟料KH見圖2。

圖2 生料CaO和KH 與熟料KH趨勢

  從圖2可以看出，通過取樣方式調(diào)整，生料和熟料的穩(wěn)定性較第一天有了較大提高。此時出磨生料直接煅燒，對于窯的操作員來說，仍然是極大的挑戰(zhàn)。

  2.3.2 控制石灰石倉料位 

  從圖2中CaO波動情況與現(xiàn)場、中控操作以及以往配料經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其與配料站石灰石倉的料位有較大關(guān)系。當(dāng)?shù)陀?3.5m時，生料CaO含量會有較大幅度地增高，此時的石灰石以大塊料為主。針對此類問題，配料站崗位人員及中控人員密切關(guān)注石灰石倉料位，結(jié)合現(xiàn)場原材料狀況，提前調(diào)整配比含量，將依據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果調(diào)整方式改為事前調(diào)整，有效地穩(wěn)定了出磨生料。

  通過提高現(xiàn)場關(guān)注度，第三天和第四天的數(shù)據(jù)顯示，生料和熟料基本處于可控范圍，但仍具有一定波動性，其中取第四天數(shù)據(jù)為例，生料和熟料的KH與石灰石配比波動見圖3。

圖3 石灰石配比與生料和熟料KH趨勢

  從圖3可以看出，石灰石配比主導(dǎo)著生料和熟料KH的波動。其中6、7、8和19時出現(xiàn)熟料KH較高，9、11和21時熟料KH較低。主要原因?yàn)榕淞霞夹g(shù)人員技術(shù)能力水平不足，生料調(diào)整準(zhǔn)確性差，沒有一步調(diào)整到位，影響近2h。

  2.3.3 減小調(diào)整幅度

  為此，調(diào)整配比后30min，增加生料的熒光分析，根據(jù)分析結(jié)果重新進(jìn)行微調(diào)，確保生料配比調(diào)整準(zhǔn)確，縮短生料波動時間，提高熟料的穩(wěn)定性。

  通過以上的調(diào)整，此后幾天，生料的穩(wěn)定性與熟料的質(zhì)量達(dá)到了正常生產(chǎn)時的標(biāo)準(zhǔn)。但是仍然需要注意原材料長堆取樣中出現(xiàn)的問題，如砂巖中取到黃土、黃土中取到大量石灰石以及換堆取樣等問題。此時應(yīng)當(dāng)與中控及崗位工作人員保持密切聯(lián)系，時刻關(guān)注取樣變化，結(jié)合實(shí)際事先調(diào)整，確保配比的準(zhǔn)確性、生料穩(wěn)定性和熟料的高質(zhì)量。

  分析這15天中生料和熟料KH指定偏差與熟料強(qiáng)度關(guān)系，見圖4。

圖4 生料和熟料KH指定偏差與熟料抗壓強(qiáng)度

  除第8天由于維修生料立磨停產(chǎn)4h，生料和熟料的波動性略有影響外，出磨生料和熟料的KH指定偏差整體呈遞減趨勢，熟料強(qiáng)度趨于穩(wěn)定上升，通過一系列措施降低了出磨生料的波動，保證了檢修期間出磨生料直接入窯煅燒能夠滿足產(chǎn)質(zhì)量的要求，整個生產(chǎn)期間窯系統(tǒng)運(yùn)行正常。

  3 效果

  1）通過穩(wěn)定原燃材料，為生料穩(wěn)定性創(chuàng)造了先決條件，為設(shè)備檢修期間出磨生料直接入窯煅燒奠定了基礎(chǔ)。

  2）通過出磨生料控制方式的改變，有效地提升了出磨生料的穩(wěn)定性，保證了設(shè)備檢修期間出磨生料能夠直接入窯煅燒。

  3）加強(qiáng)過程控制，減小調(diào)整幅度，對影響生料穩(wěn)定性的外圍因素加強(qiáng)監(jiān)控，能夠有效地控制出磨生料的穩(wěn)定性。

  通過以上控制對策，在設(shè)備檢修期間，熟料產(chǎn)質(zhì)量影響較小，在短時間內(nèi)能夠達(dá)到質(zhì)量控制的要求，為公司設(shè)備維修贏得了寶貴的時間。