水泥技术|建立恰当的调整模式稳定生料质量

   日期:2017-01-13     来源:建材之家    作者:防水之家    浏览:53    评论:0    
核心提示:我厂为年产30万t的机立窑水泥企业,所用石灰石、粘土均为本地个体承包矿点供应,矿点多且开采不规范,化学成分波动大,品位低,铁粉为本地硫酸铁渣,烧成用煤为山西煤,由于原燃材料很难做到定点定矿供应,造成生料质量经常大幅度波动,严重影响烧成系统的热工制度稳定,熟料质量波动大,导致出厂水泥实物质量的稳定性差。    笔者通过长时间的实践探索,摸索出了一种适合我厂工艺条件的生料调整模式,具体步骤如下。
防水之家讯:我厂为年产30万t的机立窑水泥企业,所用石灰石、粘土均为本地个体承包矿点供应,矿点多且开采不规范,化学成分波动大,品位低,铁粉为本地硫酸铁渣,烧成用煤为山西煤,由于原燃材料很难做到定点定矿供应,造成生料质量经常大幅度波动,严重影响烧成系统的热工制度稳定,熟料质量波动大,导致出厂水泥实物质量的稳定性差。

笔者通过长时间的实践探索,摸索出了一种适合我厂工艺条件的生料调整模式,具体步骤如下。

1 生料配料调整模式


1.1 调整系数α值的确定

调整系数α值与水泥品种、工艺条件、看火工的操作水平、原燃材料的质量状况等因素有关,且随着上述因素的变化而变化,为保证调整的有效性应及时对调整系数予以校正,如我厂按GB175-92生产425普通水泥时,控制生料的三率值分别为KH=0.91±0.02,n=2.0±0.1,P=1.2±0.1,熟料热耗q=4050±50kJ/kg。同时考虑到青石和粘土的质量相对稳定,确定用青石和粘土对等调整,即青石的增(减)量与粘土的减(增)量相等,调整系数值在2000年6~11月份确定为-0.4799。
调整量R与调整系数α关系如下:
R=±Δ%青石=Δ%粘土
=(C0-2.548S0-1.65A0-0.35F0)·α(1)
式中:S0———生料全分析中SiO2的含量,%;
A0———生料全分析中Al2O3的含量,%;
F0———生料全分析中Fe2O3的含量,%;
C0———生料全分析中CaO的含量,%。

1.2 符合生料KH值的调整量计算

在生产过程控制中,我们规定每班做1次生料全分析,每2h由质检人员检测1次磨头配比,并做好记录,调整时按(1)式计算调整量R。

由计算结果调整青石和粘土的配比,其他物料配比不变,可以将生料KH值调整至控制范围。

1.3 符合生料n、P值或配热量的调整量计算

在生产控制过程中会出现n、P值或理论配热量不在控制目标范围的情况,也需要进行调整,我厂未采用铝质、硅质校正材料,为使n、P值达到控制目标,我们一般调整铁粉、青石和粘土的掺加量,具体是:每增(减)1.00%铁粉,同时减(增)0.68%粘土,减(增)0.32%青石,可使生料中Fe2O3大约提高(或降低)0.38%,且可以保证生料KH值无大的波动。

调整煤配比时,每增加(或减少)1.00%煤,同时减少(或增加)青石0.71%,减少(或增加)粘土0.29%,可使生料的烧失量提高(或降低)0.40%。

2 应用举例

原燃材料化学成分见表1。

注:因煤灰成分的变化对生料率值的影响与粘土的影响相类似,故在此不单列煤灰变化情况

1)选用表1中青石(1)、白石(1)、粘土(1)、铁粉(1)进行配料计算,要求生料的KH=0.91±0.02,n=2.0±0.1,P=1.2±0.1,熟料热耗q=4050±50kJ/kg,选用煤的应用基发热量为24554.64kJ/kg,灰分为20.78%,生料的化学成分见表2。


生料:KH=0.91,n=2.04,P=1.2,熟料理论热耗q=4059.92kJ/kg,符合配料要求。

2)当所用原燃材料中任一种物料的化学成分发生变化,即使物料配比不变,生料的化学成分也将发生变化,为说明调整模式的有效性,将表2中青石(1)、白石(1)、粘土(1)、铁粉(1)分别变为青石(2)、白石(2)、粘土(2)、铁粉(2)进行验证,则生料的化学成分见表3。


生料:KH=0.84,n=2.07,P=1.38,熟料理论热耗q=3991.23kJ/kg,显然不符合配料要求,需要调整。

3)调整时不考虑原燃材料的质量波动,用上述调整模式调整。
确定满足生料KH值的青石和粘土调整量R:
R=(38.32-2.548×13.32-1.65×3.72-0.35×2.70)×(-0.4799)=1.30
即青石应增加1.30%,粘土应减少1.30%。
考虑P值偏高,欲将P调至1.2±0.1范围内,可将铁粉配比增加0.50%,则青石应减少0.16%,粘土应减少0.34%。
上述计算熟料理论热耗相差不大,又因青石含量增加,必将使烧失量提高,熟料热耗相应增加,所以,可不考虑调整煤的配比。
综合上述调整,则青石、粘土、铁粉的配比量将变为:
青石的配比量为:30.18%+1.30%-0.16%=31.32%
粘土的配比量为:4.76%-1.30%-0.34%=3.12%
铁粉的配比量为:3.02%+0.50%=3.52%
其它物料配比不变,调整后的生料成分见表4。


调整后生料:KH=0.91,n=1.94,P=1.29,熟料理论热耗q=4015.40kJ/kg,符合配料要求。

4)欲将熟料的理论热耗升高或降低,可直接调整煤、青石和粘土的配比,计算过程极其简便,如欲将3)中所列生料配料方案中的理论热耗提高到4200kJ/kg,且保证生料三率值不变,可设增加x%煤能达到目标,则有:


生料:KH=0.91,n=1.93,P=1.29,熟料理论热耗q=4203.37kJ/kg,符合调整要求。

我厂在水泥生产过程中采用这种调整模式后,生料质量较使用原调整方法有了很大的提高,生料的三率值合格率,分别较1~5月份平均值提高了24%、13%、18%。

3 结论

1)此调整方法简便快捷,准确率高,其中关键是必须根据各厂具体条件并结合生产工艺综合分析,通过数理统计的方法找出适宜的参数。

2)要求生料全分析结果要快捷、准确、生料磨物料配比准确,调整迅速,最好是采用多元素X分析仪快速测定生料成分,磨头采用微机配料。

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标签: 防水材料
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