如何解決新型干法窯生料質(zhì)量控制存在的問題
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)的長期安全運行,水泥生產(chǎn)對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.生料均化過程實際貫穿于生料制備的全過程。目前旋窯生料均化主要由礦山搭配開采(約占均化工作量10%~20%)、原料預(yù)均化堆場(約占均化工作量30%~40%)、生料配料粉磨過程的均化作用(約占均化工作量0%~10%)和生料均化庫(約占均化工作量40%左右)等4個環(huán)節(jié)構(gòu)成生料均化鏈。每經(jīng)過1個環(huán)節(jié)都會使原料或半成品進一步得到均質(zhì)化。
在這個生料均化鏈中,生料均化庫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)。但在實際生產(chǎn)中,往往生料均化庫使用幾年后,由于堵塞、粘庫或設(shè)備故障等原因,均化效果會明顯下降,大部分均化庫的均化系數(shù)通常只能保持在3~5.因此,許多水泥廠實際入窯生料成分的波動很大,難以達到入窯生料穩(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)均化堆場和均化庫的均化效果外,努力提高在生料配料及粉磨時的均質(zhì)化作用,不但能降低對生料庫均化效果的依賴,還能提高整個均化鏈的可靠性,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)量控制過程中存在的問題
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),在生料粉磨過程中同時進行烘干。由于磨機對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)果在配料的時候,水分大的原料堵秤或者架倉頻繁發(fā)生。
一旦某種原料堵秤或架倉造成某種原料斷料,如果不能及時處理,不但造成磨機實際產(chǎn)量下降,而且各種原料不能按預(yù)期比例進入磨機混合,出磨生料的成分波動非常大。
2、中間配料倉物料離析目前,許多5000t/d以上的新型干法窯,在設(shè)計時往往選用2臺管磨或立磨,在生料配料秤前,用1個配料中間倉分成2個下料口將原料分到2臺配料秤上配料,物料在中間倉運動過程中,由于顆粒度不同產(chǎn)生離析,使得2臺磨實際入磨的原料成分相差很大,2臺生料磨在同時運轉(zhuǎn)時的原料配比相差很大。
在實際生產(chǎn)中,如果其中1臺磨機停機而另1臺磨機還繼續(xù)開機,原來的離析狀況被打破,該磨機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,需要化驗室通過質(zhì)量控制,進行2~3小時的配比調(diào)整,出磨生料成分才能恢復(fù)正常;在1臺磨機正常開機時如果另1臺磨機投入運行,也會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,化驗室又要進行2~3小時的配比調(diào)整。因此,中間倉內(nèi)的物料離析作用會給出磨生料的穩(wěn)定性帶來很大的影響。
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,但沒有使用先進的計算機控制軟件,在取樣分析后,實際進行配比調(diào)整時還是依靠人工。
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影響生料3個率值變化。而且人工無法準(zhǔn)確計算出生料的配比,只能采用試湊方法。所以,依靠人工調(diào)整生料配比,往往1次難以達到要求,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3次調(diào)整方可達到率值要求,那么1天24小時,原料成分波動1次,出磨生料就有3個小時不合格,如果原料成分波動2次,就有6小時不合格,只要原料成分波動4次,1天中的出磨生料成分就有一半不合格,對生產(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,整個生料質(zhì)量控制過程的穩(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,國內(nèi)外一些現(xiàn)代化水泥廠采用了計算機按照生料率值要求調(diào)整生料配比,實現(xiàn)生料率值控制,但是,不少公司或設(shè)計院率值控制軟件的計算模型過于簡單,有些假設(shè)與生產(chǎn)實際不符,配比計算誤差太大,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)量控制效果的對策1.減少或消除配料時的架倉、堵料現(xiàn)象通過采用槽形擴大出料口,在出料口下增加鏈板機先將物料取出,然后再進入配料秤計量工藝設(shè)計。
1、這種主動取料的工藝設(shè)計,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容易架倉、堵料的問題。
2、避免中間倉物料離析在水泥廠設(shè)計時,應(yīng)考慮到配料時物料離析對出磨生料質(zhì)量的影響。盡量不采用中間倉分入兩路配料秤的工藝布置。
如果必須采用有中間倉的工藝布置,中間倉的容量要擴大,倉底的分料口要擴大,并提高分料高度,以減少離析現(xiàn)象。通過降低物料粒度、倉內(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、采用計算機系統(tǒng)控制減少人為因素干擾對已配備了X熒光分析儀的水泥廠,具備了快速測定出磨生料SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO這4種氧化物的能力,應(yīng)采用先進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,先進的軟件不但可與多元素分析儀聯(lián)機,自動獲取生料成分并完成生料配比的自動調(diào)整、自動校正配料秤零點漂移,無需頻繁校秤、自動跟蹤原料成分波動,無需頻繁更改或測定原料成分等,還具有防堵料等多種功能,在喂料秤堵料時,可自動采取快速補償喂料量或調(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??杀WC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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