【水泥人網】生料成分的穩定是水泥窯系統穩產、優質高產的基礎和前提條件，為此新型干法窯生產中，通過原料預均化、生料配料控制、生料均化等一系列工藝環節來保證生料的化學成分符合設計需要，并維持其穩定。在實際生產過程中，大部分工廠的生料質量由化驗室進行控制，而生料產量由生產車間完成。生產車間的人員在操作中往往只關注磨機產量，根據磨機工作狀況頻繁大幅度加減產量，磨機工況時常變化，甚至出現飽磨等非正常工況，認為生料成分的波動全是由于原料成分變化或原料配比調整失誤造成，忽視了粉磨過程對生料成分的影響，給化驗室的生料質量控制帶來很大困難。
本文分析和討論了生料粉磨過程中，磨機操作和工況等非原料化學成分因素所造成生料成分波動的原因，通過實際生產數據比較了這些因素對立磨和閉路球磨影響的大小，并提出了在粉磨過程中減少生料成分波動的措施。
1 磨機操作和工況對生料成分穩定性的影響
1.1開停磨對生料成分穩定性的影響
生料的粉磨過程包括了各種原料(石灰石、頁巖和硫酸渣等)的配料、磨細以及混合均勻的過程。由于各種原料的化學成分和易磨性不一致，在磨內完成破碎、磨細直至達到生料細度要求所需的時間也不一樣，所以生料成分從開始喂料至達到穩定需要一定時間。
以石灰石、頁巖和硫酸渣三組分配料為例，硫酸渣和頁巖的易磨性好，在磨機內粉磨很短時間便可達到細度要求出磨，而石灰石易磨性相對較差，粉磨時間較長。因此空磨剛開始喂料時，先出磨的生料中Fe2O3、Si02、Al2O3含量高，而Ca0含量低，并且出磨的生料量也很小，隨著繼續喂料和粉磨，越來越多的石灰石磨細并出磨，生料中Ca0含量逐漸升高，并最終達到穩定，磨機進入平衡狀態。
圖1為立磨和閉路球磨開始喂料后，每5min取樣1次，生料Ca0含量隨時間的變化趨勢，由XRF測定得到。
圖1? 立磨和閉路球磨喂料后出磨生料Ca0含量變化
由圖l可見，無論立磨或者球磨，喂料后都需要一定時間才能達到平衡粉磨，立磨達到平衡所需要時間短，約l5min，而閉路球磨所需要時間長，約35min。
磨機進入平衡粉磨后，如果考察磨內積存物料的比例，難磨原料所占比例最多，而易磨物料所占的比例較少。保持原料比例和喂料量不變，磨內物料不斷粉磨好出磨，新喂入的物料進入磨內，兩者達到一個動態平衡。如果停止喂料，磨機保持運轉，磨內未粉磨好的石灰石磨細并出磨，出磨生料中Ca0含量會突然升高。如果大幅度增加或者減少喂料量也會使平衡打破，而建立新的平衡狀態需要一段時間，將造成出磨生料化學成分的波動。
由以上分析可知，盡管粉磨過程遵循著物質守恒定律，但由于各種原料的成分和易磨性不同，使得開始喂料后到磨機達到平衡狀態需要一定的時間，達到平衡狀態后的出磨生料成分才能真實反映原料配合比。停止喂料、大幅度增加或減少喂料量都將使平衡狀態發生變化，造成生料成分的波動。
1.2 飽磨對生料成分穩定性的影響
磨機飽磨后，磨內的料球比失衡，料多球少，粉磨效率則嚴重下降。此時易磨性差的原料難以得到粉磨，積累在磨內，而部分易磨性好的原料還可磨細出磨，出磨生料成分將發生變化。一般處理飽磨的辦法是強化通風、減少喂料甚至停料，直到磨內料球比恢復正常，于是原先積累的難磨物料逐漸被磨細出磨。因此隨著出現飽磨、停止喂料處理到恢復正常喂料，出磨生料成分將出現一次劇烈波動。
以石灰石、頁巖和硫酸渣配料為例，剛開始飽磨時，生料Ca0含量偏低，而Si02、Al2O3、Fe203含量偏高。發現飽磨停止喂料后，出磨生料的Ca0含量又會突然升高，而Si02、Al2O3、Fe203含量偏低。對于磨內流速快的粉磨系統如風掃磨，飽磨處理較快，一般1-2h左右能恢復正常，而對于磨內流速較慢的中卸磨系統，需要2～3h甚至更長時間生料成分才能恢復正常。
圖2為某廠生料閉路球磨出現飽磨時，生料LSF的變化。圖中LSF由XRF測定生料成分計算得到，磨機產量為實際喂料量，每小時記錄1次DCS系統的累積喂料量后計算得到。
圖2? 磨機飽磨后生料LSF和磨機臺時產量變化
由圖2可見，剛飽磨時，LSF先下降，隨著減少喂料量操作，LSF突然升高，并持續2h。經過3h調整后生料成分才恢復正常。