為確保配料方案的實施和生料成分均勻穩定,提高熟料質量,在生產過程質量控制中應注意以下幾個方面:
(1)加強對原燃材料的預均化
沒有入磨原燃材料成分的均勻穩定,任何先進的技術裝備和合理的配料方案都將失去意義。因此,對原燃材料進行預均化處理顯得非常重要。化驗室應定期到礦山調查、取樣分析,把對進廠原燃材料的質量控制推前到礦山,進廠后嚴格現場管理,按不同礦口、品種、品位分類堆放,并及時做好化學分析,根據分析結果,實行定量搭配,要求石灰石通過預均化后,其入磨Tc標準偏差<l.0。
對于煤和粘土,應設置專人負責現場質理管理,立窯廠可采取人工堆料和取料的辦法,按化驗室預先分析結果,對不同煤質(粘土)按比例一層層平鋪,堆入庫內(料棚),每層高度控制在15cm以下,逐層堆高,每鋪一層取一次樣品,然后綜合分析,掌握質量狀況,使用時采用豎直切取法。煤經預均化后,確保其發熱量波動在目標值±800kJ/kg左右,灰分波動在目標值±2%范圍;粘土經預均化后,要求SiO2、Al2O3分別在目標值±1.5%和±1.0%。
(2)生料配料采用率值控制
水泥生料配料控制是水泥生產中最重要的環節之一。生料質量好壞直接影響熟料的產量和質量。目前我國絕大多數水泥廠的生料配料都是采用鈣鐵控制,但由于該方法只關心CaO和Fe2O3的含量,而不考慮SiO2和Al2O3含量的變化,因此,無法保證出磨生料率值的穩定。只有在原料中的SiO2和Al2O3含量比較穩定的前提下,才可保證出磨生料成分的穩定。如果原料中的SiO2和Al2O3含量波動較大,即使出磨生料的鈣鐵煤指標百分百合格,也難保出磨生料率值的合格。在實際生產中,許多采用鈣鐵控制的水泥生料,雖然出磨生料鈣鐵滴定值合格率很高,但其每天平均樣的率值卻波動很大。
生料鈣鐵煤指標與水泥熟料的質量沒有直接的關系,只有生料率值才可決定生料的易燒性和熟料的質量。因此,直接控制出磨生料的率值,實行生料配比率值控制可顯著提高出磨生料成分的合格率,促進窯的煅燒和改善熟料的質量。
出磨生料經取樣并快速化學分析(20分鐘)得到SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO四個成分和含煤量,輸入到率值控制計算微機中進行生料配比修正計算,得到生料新配比并自動傳送給數據發送器,由數據發送器將此生料新配比發往生料車間,位于生料車間的數據接收器收到數據后,通過生料喂料微機的鍵盤口自動輸入到生料喂料微機中并自動更改生料配比,從而實現生料配料率值控制。
由于是通過鍵盤口與生料喂料微機進行對接,因此,該系統可以與任何微機喂料系統相兼容,還可自動校正喂料秤的零點飄移,顯著提高出磨生料的率值合格率,可保證出磨生料率值合格率(KH±0.02,SM±0.1,IM±0.1)大于80%,是生料配料控制方法的一次革命。
(3)加強對原燃材料和出磨生料水分的測定和控制
物料水分對水泥生產和質量控制有較大影響,應加強檢測和控制,并采取相應措施。生料水分越大,對生料化學分析結果影響也越大。生料含水分越高,其含水生料化學組成和干料結果(真值)比較,就越低。通過分析計算可知,水分對生料KH值影響很大,但對SM和IM影響較小,當生料水分由0%增加到2%時,其KH值波動達0.17,一般來講│△M│≥0.24~0.27%時,其│△KH│≥0.02,就超過控制目標值的允許波動范圍。如果是用分析生料的燒失量控制全黑生料的含煤量,當生料水分由0%增加到2%,燒失量法含煤量測定值可由10.0%降低到7.45%,配熱量由4186kJ/kg下降到3065kJ/kg;也就是說當│△M│≥0.39時,│△P│≥0.5%,且│△Q│≥219kJ/kg,超出控制值目標允許范圍。
日常生產中,常出現的另一種情況是:出磨生料Tc與控制指標相符,但所計算的KH值卻往往明顯高于配料方案要求,其中主要原因之一是:出磨生料含有水分,檢驗時未作考慮,而把Tc或TCaO實際合格甚至還偏高的生料視作偏低,而增加石灰石的喂料量,導致KH值偏高。如根據配料方案,干基出磨生料Tc控制指標為69.90%,若出磨生料中含附著水l%,仍以69.90%作為控制指標,則其干基生料的Tc實際值變為X=100×69.90%÷(100-l)=70.61%。
因此,除采取措施降低入磨物料水分外,在生產控制中,每班至少測定一至兩次生料水分,最好添置水分快速測定儀,做到每個生料樣測定一次水分,并根據水分,將含水生料化學分析結果換算成干基生料結果,以正確指導生產控制。
(4)加強生料中含煤量的檢測和控制
立窯水泥生產中,配煤有著配熱和配料的雙重作用,它不是單純提供煅燒所需的熱量。由于煤的灰分幾乎全部被摻入熟料內,并且組合到熟料礦物中。因此,生料含煤量和其它配料組分一樣,其配比的準確均勻還直接影響到生熟料化學成分的均勻穩定;尤其使用高灰分的劣質煤時,其影響更為突出。
根據分析計算,一般煤灰分摻加量增加0.01kg/kg熟料,其熟料的KH值和SM值要降低0.03,而IM值則上升0.05左右。不少企業往往只注意控制Tc合格率,而忽略含煤量的控制及配煤的準確性,通過配料計算分析可知,假如石灰石配比不變,但粘土和煤實際配比分別較配料方案要求各波動一個百分點(如配料方案煤占9%,實際波動到10%),則其生料KH值與配料方案要求相差0.05。因此,要達到穩定生熟料三率值的目的,必須同時對含煤量嚴加控制。入磨煤必須設置單獨的喂料、計量設備,重視二次配煤工藝,積極選用先進實用的微機控制配煤及計量系統。
(5)針對本廠工藝條件,注意采取相應技術措施
如采用閉路粉磨時,穩定磨機的循環負荷是穩定生料質量必不可少的工藝措施。采用閉路磨粉磨生料,從磨頭喂料的角度來看增加了一個組分,循環負荷的變化是由于出磨粉、粗粉、細粉三者中的一個或一個以上篩余量發生變化而引起的。其中粗粉量的變化必然引起磨頭喂料量的變化,同時也引起出磨生料Tc的變化;另一方面,由于粗粉細度的變化會帶來粗粉本身Tc的變化,同樣會引起生料Tc的變化。
如采用庫底配料工藝且又設置了磨頭倉時,因磨頭倉存料量是一個可變因素,且倉內物料由于粒徑不同易產生分離現象,因而難以保證某一時間內配出的料在一個相對固定的時間周期內從分析數據上反映出來,即存在質量指標的滯后控制問題。對此,要加強對磨頭倉的管理,限制磨頭倉存料量不得超過磨機20min的產量;控制物料粒度,減少分離現象。