防水之家讯:北京新港水泥制造有限公司是一家由天津水泥设计院设计,原设计日产熟料720吨,年产水泥30万吨的中小型水泥企业,近年经多次技术改造,特别是2001年进行NMFC型分解炉改造后,已达到日产1200吨熟料、年产60万吨水泥的生产规模。此前熟料质量均较正常,但近期却出现熟料质量下滑现象(见表1)。
表12001年~2004年熟料质量数据分析表
从表1可看出,熟料质量从2003年开始呈日逐下降的趋势,在某种程度上影响了水泥质量的稳定性,为稳定出厂水泥强度,在水泥生产控制过程中,只好采取提高出厂水泥比表面积,降低混合材掺加量等措施,从而在一定程度上影响了企业的经营效益。本文通过数理统计等方法的综合利用,对近年的熟料质量数据进行全面分析,以期找出熟料强度降低的原因,并以分析结果来调整水泥熟料生产,达到提高熟料强度的目的。
影响因素分析
为探索影响熟料强度的规律,笔者选用了因果分析图,对影响熟料强度的因素逐一分析,从原燃材料、配料、熟料煅烧及设备、熟料检验及检验设备等项目中,共分析出大小因素30条,图1所示。图1(影响熟料强度的因果分析图)见附件!
通过对2001年以来原燃材料、配料、熟料煅烧及设备、熟料检验及检验设备进行分析对比,总结出所有可能影响熟料强度的因素,并对这些可能因素进行量化分析,四年所使用的原燃材料分析数据变化见表2、表3,熟料分析数据表见表4。表格见附件!
表3 煤工业分析表
熟料回归分析
通过对上述因果分析诸多因素中可以量化的因素进行回归分析,发现数据变化较大的因素有熟料KH、SM、IM、f-CaO、MgO。利用数理统计方法算出熟料28天强度对上述五因素的回归分析方程及回归相关系数(见表4),以确认上述五因素对28天强度的相关性及影响程度大小。
从表4中可看出:
1、KH、SM、IM、C3S、(C3S+C2S)与熟料28天强度存在正相关关系,其中C3S、KH对熟料28天强度的相关系数较高,但IM对熟料28天强度的相关系数相对较低;
2、f-CaO与熟料28天强度存在负相关关系;
3、MgO与熟料28天强度存在较强的负相关关系。
从MgO与28天强度的回归分析结果来看,MgO对熟料强度的负面影响不可低估,但这点可通过控制进厂石灰石中MgO的含量解决。由于f-CaO跟三率值及窑况联系较大,而熟料的C3S、(C3S+C2S)又与熟料的三率值相关联。故本文仅具体针对熟料的三率值进行分析对比,通过对熟料强度及水泥适应性较好的2002年熟料质量数据进行统计分析,将这些统计分析结果进行样本分类并做正交分析,以总结出熟料强度及水泥适应性最好的熟料三率值的最佳配伍组合。
熟料正交分析
根据2002年熟料的实际质量数据情况,选用三水平正交试验表L9(34)(见表5)做优化选择,三水平试验表及分析结果分别见表5、6、7、8。表格见附件!
表7正交试验综合分析表
表8中K1、K2、K3分别是因素KH、SM、IM三个水平试验结果之和(28天抗压强度Mpa)。同一因素的三个水平中K值高,则该水平就好,对强度贡献就大;相反,K值小,则该水平就差,对强度贡献就小;R是三个水平的极差,极差的大小反映了该因素对试验结果的重要程度。
从表8的R值中可看出,三率值对熟料28天强度的影响程度,以熟料KH对强度影响最大,SM次之,IM最小。
从表8的K值中可看出,其中KH因素中熟料强度最高的是2水平,即KH在0.880~0.900之间最佳,SM因素也以2水平为好,即SM在2.60~2.70之间为佳,IM因素则以3水平为好,即IM在>1.65为好。
据相关资料介绍,在水泥各组分不变情况下,如IM越高,则熟料中AL2O3含量相应较高,水泥熟料对外加剂的适应性就相对较差。考虑水泥与外加剂的适应性问题,熟料中IM不宜控制过高,以降低熟料中C3A的含量,故将目前熟料三率值的控制目标值分别调整为:KH:0.890SM:2.65IM:1.60。
结束语
按上述方案实施后,熟料强度得到明显提高,据连续二个月的质量统计,28天平均强度达到57.53Mpa(见表9)。
表95月、6月熟料质量分析数据表
5月、6月份共有58个熟料样本,月平均熟料28天抗压强度比2004年前四个月高了4.0~6.0MPa,其中熟料28天抗压强度>55.0Mpa的样本超过89.0%,取得了十分可观的效果。
来源:新世纪水泥导报
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