提高熟料率值穩(wěn)定性的綜合研究

 １、熟料率值穩(wěn)定性影響因素概括分析 

　　將熟料率值穩(wěn)定性的影響因素逐層展開(kāi)，如圖１所示，  圖１中的部分影響因素已經(jīng)有過(guò)討論，相應(yīng)的參考文獻(xiàn)已在圖中標(biāo)注。 

２、熟料率值穩(wěn)定性的要求 

　　曾經(jīng)對(duì)數(shù)十個(gè)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)代干法水泥廠的大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并結(jié)合我國(guó)的實(shí)際生產(chǎn)情況，提出發(fā)熟料率值穩(wěn)定性的推薦值。該推薦值沒(méi)有考慮相鄰或數(shù)據(jù)具有較大差值對(duì)熟料質(zhì)量和窯系統(tǒng)熱工穩(wěn)定的影響，而這一影響不容忽視。一組熟料率值數(shù)據(jù)，不改變其中任何一個(gè)數(shù)據(jù)的大小—這樣標(biāo)準(zhǔn)偏差就不會(huì)改變，僅改變其排列順序，使得相鄰或相近數(shù)據(jù)具有較大差值，改變后將對(duì)熟料質(zhì)量和窯系統(tǒng)熱工穩(wěn)定有更加不利的影響。 

　　某大型現(xiàn)代干法水泥廠熟料檢驗(yàn)頻度1次/4h,選取了波動(dòng)大的連續(xù)一周時(shí)間的熟料ＫＨ數(shù)據(jù)共４２個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.017。本文定義的熟料率值穩(wěn)定性為：標(biāo)準(zhǔn)偏差小于一定數(shù)值，而且相鄰或者相近數(shù)據(jù)差值較小，熟料率值穩(wěn)定性包括如下要求： 

１）較小的率值標(biāo)準(zhǔn)偏差。 

２）在一天到幾天的時(shí)間范圍內(nèi)，熟料率值避免大幅度波動(dòng)； 

３）嚴(yán)禁在幾個(gè)小時(shí)內(nèi)熟料ＫＨ、ＳＭ急劇下降，其降低幅度不利高于KH=0.05,SM=0.2.超過(guò)這個(gè)幅度可能對(duì)窯耐火磚帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p害，甚至可能導(dǎo)致耐火磚脫落。 

３、生料取樣方法 

　　取樣誤差與檢驗(yàn)誤差類似，會(huì)影響率值的穩(wěn)定性。在連續(xù)生產(chǎn)的水泥生產(chǎn)線上，取樣方法主要包括取樣方式和取樣量?jī)蓚€(gè)方面，水泥廠常用的取樣方法有： 

　?。保┻B續(xù)取樣。在整個(gè)檢驗(yàn)周期內(nèi)不間斷連續(xù)取樣，或以很高的頻率間斷取樣。其頻率一般為數(shù)分鐘一次，沒(méi)有證據(jù)表明不間斷連續(xù)取樣比高頻間斷取樣代表性更好。 

　?。玻?nbsp;瞬時(shí)取樣 

　?。常┒唐谶B續(xù)取樣。介于連續(xù)取樣和瞬時(shí)取樣之間。在一段時(shí)間，例如幾分鐘到幾十分鐘內(nèi)，按連續(xù)取樣的方法取樣。 

　　通常會(huì)認(rèn)為連續(xù)取樣的代表性好于瞬時(shí)取樣。事實(shí)上必須首先明確取樣的目的是什么，即需要樣品代表什么。如果取樣的目的是檢驗(yàn)一段時(shí)間內(nèi)物料的平均值一，無(wú)疑連續(xù)取樣的代表性更好。如果取樣的目的是檢驗(yàn)連續(xù)生產(chǎn)中某一時(shí)刻樣品的指標(biāo)，則瞬時(shí)取樣有更好的代表性。以出磨生料取樣為例，取樣的一般原則是：波動(dòng)（原料配比調(diào)整）小時(shí)連續(xù)樣品，。例如，正常情況下采用連續(xù)取樣；某一時(shí)刻生料發(fā)生了較大偏離，并做了原料配比的調(diào)整，此時(shí)特別關(guān)注的是原料配比調(diào)整后生料率值是否與期待數(shù)值相符。為此表１對(duì)一次率值較大偏離并對(duì)原料配比進(jìn)行調(diào)整后的各種常見(jiàn)的取樣方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)。假設(shè)生料率值偏離較大的樣品取樣時(shí)刻是0:00品需要的時(shí)間30min，調(diào)整原料配比的時(shí)刻為0:30。 

　　為考察連續(xù)取樣和瞬時(shí)取樣的差別，在某大型現(xiàn)代干法水泥廠進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)。該廠有一套非常完善的出磨生料取樣設(shè)備，以1次/5min的頻率取樣,每次取樣量為250kg，樣品再經(jīng)過(guò)人工使用縮分，存樣量為1～3kg可調(diào)，所存樣品再經(jīng)過(guò)人工作用縮分器縮分到100克用于檢驗(yàn)。出磨生料檢驗(yàn)頻率1次/4h。在生料率值波動(dòng)正常期間，連續(xù)３天進(jìn)行了礦產(chǎn)品和瞬時(shí)樣品的對(duì)比，生料采用X射線熒光儀分析化學(xué)成分，為了比較化學(xué)成份的誤差，將化學(xué)成份合量統(tǒng)一換算到99.5％。瞬時(shí)樣品和連續(xù)樣品的SiO2、ＣaO的差別接近和超過(guò)檢驗(yàn)誤差，KH值屯有顯著差別。因此，當(dāng)需要關(guān)注一段時(shí)間生料的平均化學(xué)成份時(shí)，應(yīng)該采用連續(xù)取樣方法。 

４、生料率值目標(biāo)值設(shè)定與修正 

　　生料率值目標(biāo)值可以根據(jù)熟料率值目標(biāo)值和煤灰摻入量、煤灰化學(xué)成份計(jì)算。但是，由于煤的灰分、發(fā)熱量和熟料熱耗處于經(jīng)常變化之中，很難隨時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算煤灰的摻入量、煤杰的化學(xué)成分計(jì)算生料率值目標(biāo)值。實(shí)際生產(chǎn)中更簡(jiǎn)單的方法是根據(jù)一段時(shí)間熟料率值平均值對(duì)目標(biāo)值的偏離程度，修正生料率值目標(biāo)值。生料率值目標(biāo)值調(diào)整的目的是：

１）調(diào)整熟料率值對(duì)于目標(biāo)值的小幅偏離。 
２）對(duì)可以預(yù)算的煤灰摻入量的明顯化（例如煤換堆前后）做出生料率值的預(yù)先調(diào)整； 
３）糾正生料率值的大幅度偏離。 

５、原料配比調(diào)整 

　　即使在生產(chǎn)穩(wěn)定的情況下，生料率值也會(huì)頻繁小幅偏離目標(biāo)值。面對(duì)單次生料率值的偏離，原料配比調(diào)整重要的是要解決如下問(wèn)題： 
１）是否需要進(jìn)行原料配比的調(diào)整； 
２）如何進(jìn)行調(diào)整 
３）調(diào)整的數(shù)量。 
其中如何調(diào)整已有很多資料介紹，從略。 

５、穩(wěn)定熟料率值需要特別關(guān)注的問(wèn)題 

　?。保?nbsp;窯系統(tǒng)熱工制度穩(wěn)定性和熟料率值穩(wěn)定性是互為因果的。熟料率值一定幅度的波動(dòng)，必然導(dǎo)致窯系統(tǒng)喂煤量的波動(dòng)，反過(guò)來(lái)，窯系統(tǒng)喂煤量的波動(dòng)也會(huì)必然會(huì)引起熟料率值的波動(dòng)。某水泥廠熟料率值穩(wěn)定性差，正是由于長(zhǎng)期處于這種惡性循環(huán)之中。要突破這種惡性循環(huán)，必然從提高入儐生料喂料量、喂煤量的穩(wěn)定，從而達(dá)到窯系統(tǒng)熱工制度的穩(wěn)定，進(jìn)一步保證熟料率值的穩(wěn)定。當(dāng)然，窯的不明確操作也是因素之一。 

　?。玻?nbsp;與熟料率值穩(wěn)定性有關(guān)的所有恒定系統(tǒng)誤差，在產(chǎn)生和消除的短暫時(shí)期內(nèi)，均會(huì)對(duì)熟料率值穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。 
使用窯系統(tǒng)處理廢物時(shí)，會(huì)對(duì)熟料率值穩(wěn)定性產(chǎn)生明顯影響，主要體現(xiàn)在3個(gè)方面，●使用可燃廢物時(shí)，由于可燃物的發(fā)熱量、添加量不穩(wěn)定，造成窯熱工制度不穩(wěn)定?！袷褂梅强扇夹詮U物主要化學(xué)成分、添加量不穩(wěn)定，造成生料率值不穩(wěn)定?！駨U物中可能含有的一些微量組分直接或通過(guò)在窯系統(tǒng)的揮發(fā)－冷凝循環(huán)富集，對(duì)窯內(nèi)物料的液相量和易燒性產(chǎn)生影響，并進(jìn)一步影響窯系統(tǒng)熱工制度的穩(wěn)定。 

　　３）以KH標(biāo)準(zhǔn)偏差為統(tǒng)計(jì)指標(biāo)計(jì)算的生料均化系數(shù)只有1～1.5左右，實(shí)際生產(chǎn)中，不能對(duì)生料均化庫(kù)的均化效果寄予太高的期望。有一點(diǎn)需要指出，均化系數(shù)與進(jìn)入均化庫(kù)生料指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)偏差有關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)偏差較大時(shí)，均化系統(tǒng)也隨之增大。這個(gè)特征在生料率值產(chǎn)生較大波動(dòng)進(jìn)行調(diào)整時(shí)可以利用。 

　?。矗?nbsp;煤的灰份和熱值呈近似的反比關(guān)系，因此，煤灰分和熱值不太大的波動(dòng)，例如灰分變化2％，即可對(duì)煤灰摻入量產(chǎn)生明顯影響。煤灰分和熱值的波動(dòng)還會(huì)引起窯熱工制度的波動(dòng)，對(duì)此必須給予足夠重視。前幾年煤炭大幅度漲價(jià)，造成一些水泥廠進(jìn)廠煤來(lái)源不一，質(zhì)量大幅度波動(dòng)，在入窯生料率值足夠穩(wěn)定的情況下，熟料率值仍然波動(dòng)很大，可為例證。 

６、結(jié)束語(yǔ) 

　　熟料率值穩(wěn)定性是多因素復(fù)合作用的結(jié)果，在正常情況下，熟料率值標(biāo)準(zhǔn)偏差小于或接近目標(biāo)值的推薦值，沒(méi)有哪一個(gè)因素起明顯的主導(dǎo)作用，熟料率值穩(wěn)定性的提高依賴于各種波動(dòng)和誤差的減小。此時(shí)如果非要找到一個(gè)主要影響因素，可能原料配比調(diào)整的影響相對(duì)更加明顯一些。熟料率值標(biāo)準(zhǔn)偏差大于目標(biāo)值時(shí)，可能存在的一個(gè)主要影響因素，此時(shí)提高熟料率值穩(wěn)定性，訂應(yīng)針對(duì)影響因素采取對(duì)策。主要影響因素根據(jù)具體情況確定。