混合料法配料計(jì)算及應(yīng)用

　　生料配料計(jì)算的方法很多，常用的有代數(shù)法、圖表法、嘗試誤差法及率值公式法等，計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜、繁瑣。利用配料計(jì)算機(jī)進(jìn)行配料計(jì)算方便、快捷，但它適應(yīng)不了原燃材料品種日漸增多的要求，特別是在摻加復(fù)合礦化劑、晶種等后，更顯示出它的局限性。筆者在實(shí)際工作中不斷探索，根據(jù)本廠實(shí)際創(chuàng)立了混合料法配料計(jì)算方法，并成功地應(yīng)用于生產(chǎn)控制過(guò)程，取得了明顯的效果。

1　混合料法配料計(jì)算的原理

　　2種原料以一定比例混合可滿足一個(gè)特定要求A，如石灰石和粘土以一定比例混合可以滿足KH值的要求，而2種混合料再以一定比例混合可滿足另一特定要求B，且同時(shí)也能滿足特定要求A，即3種組分配料可滿足2項(xiàng)特定要求，以此類(lèi)推，可逐步應(yīng)用混合料法來(lái)滿足所有的配料要求，值得注意的是，n組分配料最多只能滿足(n-1)項(xiàng)要求。在進(jìn)行水泥生料配料計(jì)算時(shí)，先按重要程度排列出需要滿足的配料要求，然后用混合料法去一一滿足，即可計(jì)算出滿意的配料方案。

2　混合料法配料計(jì)算過(guò)程

　　現(xiàn)以新鄉(xiāng)建材廠的生產(chǎn)實(shí)例說(shuō)明混合料配料的全過(guò)程。

2.1　原燃料的有關(guān)數(shù)據(jù)
　

　配料計(jì)算所需的原燃料化學(xué)成分見(jiàn)表1。

　　煤的灰分:A=28.51%；
　　煤的發(fā)熱量:Q=22550.22kJ/kg。

2.2　常規(guī)生料(1)的混合料法配料計(jì)算
　

常規(guī)生料中不摻加復(fù)合礦化劑、晶種等，原燃料選取石灰石、粘土、鐵粉和煤4種，要求滿足KH=0.93±0.02，n=2.1±0.1，P=1.5±0.1，熟料熱耗q=4100±50kJ/kg。

2.2.1　考慮滿足KH=0.93
　　用石灰石分別與粘土、鐵粉和煤配制成混合料A、混合料B、C，使其滿足KH=0.93。
　　計(jì)算過(guò)程:
　　設(shè)摻入量為x的石灰石與摻入量為(1-x)的粘土混合后制得混合料A可以滿足KH=0.93的要求，則有:
　　解之得，x=86.530%
　　即86.530%的石灰石與13.470%的粘土混合可得混合料A，滿足KH=0.93。
　　

同理可得:69.860%的石灰石與30.140%的鐵粉混合可得混合料B，滿足KH=0.93；63.076%的石灰石與36.924%的煤混合可得混合料C，滿足KH=0.93。
　　混合料A、B、C的化學(xué)成分見(jiàn)表2。

2.2.2　考慮滿足n=2.1
　　

用混合料A分別與混合料B、混合料C配制成混合料D、混合料E，使其滿足n=2.1。
　　計(jì)算過(guò)程:
　　設(shè)摻入量為y的混合料A與摻入量為(1-y)的混合料B混合后制得混合料D，可以滿足n=2.1，則有:
　　

解之得，y=90.740%
　　即90.740%的混合料A與9.260%的混合料B混合制得混合料D，滿足n=2.1。
　　同理可得，41.491%的混合料A與58.509%的混合料C混合制得混合料E，滿足n=2.1。
　　混合料D、E的化學(xué)成分見(jiàn)表3。

2.2.3　考慮滿足熟料熱耗q=4100kJ/kg
　　將混合料E看作是高灰分的煤，經(jīng)計(jì)算，混合料E的發(fā)熱量為Q_E=4871.72kJ/kg。
　　設(shè)將摻入量為z的混合料E與摻入量為(1-z)的混合料D混合進(jìn)行配料可滿足要求，則有:
　　4871.72z=4100×〔(1-0.44156)z+(1-z)(1-0.34219)〕
　　解之得，z=51.088%
　　即51.088%的混合料E與48.912%的混合料D混合可滿足熟料熱耗q=4100kJ/kg。

2.2.4　驗(yàn)證
　　

將混合料配合比還原成各種原燃料配合比，配料計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

　　KH=0.93，n=2.1，P=1.5，熟料理論熱耗q=4100kJ/kg，符合配料要求。
2.3　摻有復(fù)合礦化劑的生料(2)混合料法配料計(jì)算
　　要求滿足KH=0.93±0.02，n=2.1±0.1，F(xiàn)^-/SO₃=0.5，熟料熱耗q=4100±50kJ/kg。

2.3.1　考慮滿足F^-/SO₃=0.5
　　設(shè)摻入量為x的螢石與摻入量為(1-x)的石膏混合可制得混合料F，滿足F^-/SO₃=0.5，則有:
　　

　　2.3.2　考慮滿足KH=0.93
　　設(shè)摻入量為y的石灰石與摻入量為(1-y)的混合料F混合可制得混合料G，滿足KH=0.93，則有:
　　解之得，y=64.787%
　　即64.787%的石灰石與35.213%的混合料F混合配制成混合料G，可滿足此項(xiàng)要求，混合料G的化學(xué)成分見(jiàn)表5。
2.3.3　考慮滿足n=2.1
　　將摻入量為z的混合料B與摻入量為(1-z)的混合料G配制成混合料H，可滿足n=2.1，則有:
　　
　　解之得，z=14.223%
　　即14.223%的混合料B與85.777%的混合料G混合配制成混合料H，可滿足此項(xiàng)要求，混合料H的化學(xué)成分見(jiàn)表5。

2.3.4　考慮滿足熟料熱耗q=4100kJ/kg
　　設(shè)將摻入量為x的混合料E與摻入量為(1-x)的混合料H混合，可滿足此項(xiàng)要求，則有:
　　4871.72x=4100〔(1-0.44156)x+(1-0.28952)(1-x)〕
　　解之得，x=53.010%
　　即將53.010%的混合料E與46.990%的混合料H混合，可滿足熟料熱耗要求。

2.3.5　驗(yàn)證
　　將混合料配合比還原成各種原燃料配合比，配料計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6。

　　KH=0.93，n=2.1，P=1.28，F(xiàn)^-/SO₃=0.5，熟料理論熱耗q=4099.84kJ/kg，滿足配料要求。

2.4　滿足生料中F^-=0.50%生料的配料計(jì)算
　　將生料(1)與生料(2)按一定比例混合。為使生料中F^-=0.50%，則生料(2)的配比應(yīng)為:
　　0.5/10227=40.750%
　　將生料(1)、(2)的配比還原成各種原燃料配合比，配料計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表7。

　　KH=0.93，n=2.1，P=1.41，生料中F^-=0.50%，F(xiàn)^-/SO₃=0.5，熟料理論熱耗q=4099.91kJ/kg，滿足配料要求。

3　討論

1)混合料法配料計(jì)算比較直觀、簡(jiǎn)便，易于掌握，配料計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確。
　　

2)本例包括常規(guī)生料配料計(jì)算和摻有復(fù)合礦化劑的生料配料計(jì)算，如只采用復(fù)合礦化劑進(jìn)行配料，計(jì)算過(guò)程將更為簡(jiǎn)單，摻晶種配料時(shí)也可用該方法。
　　

3)混合料法配料計(jì)算不僅使配料計(jì)算過(guò)程更為優(yōu)化，且為生料的質(zhì)量控制方法改進(jìn)作出了初步嘗試，如可以在保證某些關(guān)鍵因素符合配料要求的情況下，隨時(shí)調(diào)整相關(guān)控制參數(shù)，以保證配料方案的實(shí)施，而傳統(tǒng)的生料質(zhì)量控制方法則很難達(dá)到這一要求。