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如何解决新型干法窑生料质量控制存在的问题

编辑:2008年03月05日  点击数:0

为了稳定水泥窑的正常热工操作制度,提高熟料质量,增加产量,保证窑系统的长期安全运行,水泥生产对入窑生料成分的均匀性提出了严格的要求,一般要求入窑生料的KH标准偏差要小于0.02,最好能小于0.015.生料均化过程实际贯穿于生料制备的全过程。目前旋窑生料均化主要由矿山搭配开采(约占均化工作量10%~20%)、原料预均化堆场(约占均化工作量30%~40%)、生料配料粉磨过程的均化作用(约占均化工作量0%~10%)和生料均化库(约占均化工作量40%左右)等4个环节构成生料均化链。每经过1个环节都会使原料或半成品进一步得到均质化。

  在这个生料均化链中,生料均化库作为生料入窑前的最后一道工艺保障,承担了非常重要的任务。但在实际生产中,往往生料均化库使用几年后,由于堵塞、粘库或设备故障等原因,均化效果会明显下降,大部分均化库的均化系数通常只能保持在3~5.因此,许多水泥厂实际入窑生料成分的波动很大,难以达到入窑生料稳定性的要求。

  为提高入窑生料的稳定性,除了保证矿山合理搭配、预均化堆场和均化库的均化效果外,努力提高在生料配料及粉磨时的均质化作用,不但能降低对生料库均化效果的依赖,还能提高整个均化链的可靠性,为熟料产质量的提高,提供更为有力的保障。

  当前生料质量控制过程中存在的问题1.配料秤堵料大部分新型干法窑水泥厂的生料磨都可以利用窑尾热风,在生料粉磨过程中同时进行烘干。由于磨机对入磨物料的水分要求降低,大部分原料都采用露天的形式预均化或堆存,结果在配料的时候,水分大的原料堵秤或者架仓频繁发生。

  一旦某种原料堵秤或架仓造成某种原料断料,如果不能及时处理,不但造成磨机实际产量下降,而且各种原料不能按预期比例进入磨机混合,出磨生料的成分波动非常大。

2.中间配料仓物料离析目前,许多5000t/d以上的新型干法窑,在设计时往往选用2台管磨或立磨,在生料配料秤前,用1个配料中间仓分成2个下料口将原料分到2台配料秤上配料,物料在中间仓运动过程中,由于颗粒度不同产生离析,使得2台磨实际入磨的原料成分相差很大,2台生料磨在同时运转时的原料配比相差很大。

  在实际生产中,如果其中1台磨机停机而另1台磨机还继续开机,原来的离析状况被打破,该磨机的入磨物料成分将发生很大变化,必然导致出磨生料成分发生很大变化,需要化验室通过质量控制,进行2~3小时的配比调整,出磨生料成分才能恢复正常;在1台磨机正常开机时如果另1台磨机投入运行,也会由于离析状况的突然改变,导致入磨物料成分又要产生较大的变化,化验室又要进行2~3小时的配比调整。因此,中间仓内的物料离析作用会给出磨生料的稳定性带来很大的影响。

  3.缺乏稳定可靠的保障体系一些大型旋窑厂虽然配制了大型X射线荧光分析仪,但没有使用先进的计算机控制软件,在取样分析后,实际进行配比调整时还是依靠人工。

  由于水泥生料的每种原料都含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO这4种氧化物,只是含量多少的区别,因而,调整任何一种原料配比都会影响生料3个率值变化。而且人工无法准确计算出生料的配比,只能采用试凑方法。所以,依靠人工调整生料配比,往往1次难以达到要求,通常需要调整几次方可接近理想的率值指标。假设每次生料成分变化后,人工平均需要3次调整方可达到率值要求,那么1天24小时,原料成分波动1次,出磨生料就有3个小时不合格,如果原料成分波动2次,就有6小时不合格,只要原料成分波动4次,1天中的出磨生料成分就有一半不合格,对生产将造成巨大的损失。

由于率值控制数学模型非常复杂,依靠人工进行配比调整,不但一般员工难以胜任,而且控制效果的好坏取决于员工能力、工作态度、责任心等诸多不稳定因素,从而使得生产管理增加难度,整个生料质量控制过程的稳定性和可靠性大幅度降低。

  4.现有率值控制软件良莠不齐当前,国内外一些现代化水泥厂采用了计算机按照生料率值要求调整生料配比,实现生料率值控制,但是,不少公司或设计院率值控制软件的计算模型过于简单,有些假设与生产实际不符,配比计算误差太大,严重影响出磨生料的率值合格率,有的甚至还不如人工调整准确,完全失去了使用功能。

  提高生料质量控制效果的对策1.减少或消除配料时的架仓、堵料现象通过采用槽形扩大出料口,在出料口下增加链板机先将物料取出,然后再进入配料秤计量工艺设计。这种主动取料的工艺设计,已在一些新建的生产线上采用,成功解决了原料水分大时容易架仓、堵料的问题。

  2.避免中间仓物料离析在水泥厂设计时,应考虑到配料时物料离析对出磨生料质量的影响。尽量不采用中间仓分入两路配料秤的工艺布置。

如果必须采用有中间仓的工艺布置,中间仓的容量要扩大,仓底的分料口要扩大,并提高分料高度,以减少离析现象。通过降低物料粒度、仓内加方格竖井等技术改造措施,也能明显减少物料的离析。

  3.采用计算机系统控制减少人为因素干扰对已配备了X荧光分析仪的水泥厂,具备了快速测定出磨生料SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO这4种氧化物的能力,应采用先进的率值配料控制软件,减少人为因素的干扰,为出磨生料稳定性提供稳定可靠的保障体系。

  4.采用先进的生料率值控制系统生料率值控制系统软件有好几种,先进的软件不但可与多元素分析仪联机,自动获取生料成分并完成生料配比的自动调整、自动校正配料秤零点漂移,无需频繁校秤、自动跟踪原料成分波动,无需频繁更改或测定原料成分等,还具有防堵料等多种功能,在喂料秤堵料时,可自动采取快速补偿喂料量或调整同一原料的其他秤配比或减少其他原料配比等措施,确保生料成分稳定。通常可保证出磨生料KH标准偏差≤0.03、SM标准偏差≤0.1、IM标准偏差≤0.1。

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