水泥生料質(zhì)量控制是一個(gè)復(fù)雜的難度又很高的工程，是幾十年來眾多專家和企業(yè)技術(shù)人員一直研究和共同關(guān)心的問題，最終目的就是保證出磨生料率值合理與穩(wěn)定，為實(shí)現(xiàn)旋窯的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)提供基礎(chǔ)上的保障。本文以流程圖解的形式回顧了水泥生料質(zhì)量控制的發(fā)展史，分析了各種控制方法的特點(diǎn)及其存在問題，指出了水泥生料質(zhì)量控制的發(fā)展方向，供企業(yè)技術(shù)人員和研究人員參考。
1 立窯黑生料質(zhì)量控制圖
1.1 流程說明
“圖一”是傳統(tǒng)的立窯黑生料質(zhì)量控制圖，入磨石灰石以及入窯生料只是依靠簡(jiǎn)單的多庫(kù)搭配，出磨生料進(jìn)行鈣鐵控制，每小時(shí)檢驗(yàn)一次，根據(jù)出磨生料的鈣鐵檢驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行原料配比調(diào)整，出磨生料24小時(shí)綜合樣進(jìn)行化學(xué)全分析，得到生料的三率值，然后進(jìn)行鈣鐵目標(biāo)值調(diào)整，用于后期的出磨生料過程質(zhì)量控制。
1.2 主要特點(diǎn)及存在問題
(1)檢驗(yàn)技術(shù)比較落后，無(wú)法快速檢驗(yàn)出磨生料的各種化學(xué)成分，計(jì)算出生料的三率值，只能依靠單一的鈣鐵指標(biāo)，間接控制出磨生料的率值;
(2)具有長(zhǎng)滯后性，發(fā)現(xiàn)出磨生料率值不合格時(shí)，已經(jīng)過去了二十多小時(shí)的時(shí)間;
(3)均化技術(shù)發(fā)展比較緩慢，應(yīng)用也不廣泛，無(wú)法保證入窯生料率值穩(wěn)定。
1.3 點(diǎn)評(píng)：
檢驗(yàn)技術(shù)以及控制方法的落后導(dǎo)致出磨生料質(zhì)量控制的長(zhǎng)滯后性。
2 通用型水泥生料質(zhì)量控制圖
2.1 流程說明
“圖二”是目前比較通用的水泥生料質(zhì)量控制圖，礦山石灰石進(jìn)廠經(jīng)破碎后，通過人工或機(jī)械取樣檢驗(yàn)，進(jìn)入石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)，經(jīng)取料機(jī)取料后進(jìn)入石灰石配料倉(cāng)，配料站庫(kù)底計(jì)量取料后進(jìn)行生料粉磨，出磨生料經(jīng)過連續(xù)取樣、熒光儀檢驗(yàn)后進(jìn)入生料均化庫(kù)，最后進(jìn)行熟料煅燒，原料配比調(diào)整有自動(dòng)調(diào)整和人工調(diào)整兩種方式。
2.2 主要特點(diǎn)及存在問題
(1)多元素?zé)晒夥治鰞x應(yīng)用于水泥生料質(zhì)量控制當(dāng)中，可在短時(shí)間內(nèi)得到出磨生料的化學(xué)成分及三率值，出磨生料通常一小時(shí)檢驗(yàn)一次，從取樣到報(bào)出檢驗(yàn)結(jié)果大約需要15—20分鐘的時(shí)間，很大程度上降低了調(diào)整滯后的程度;
(2)進(jìn)行石灰石及原料的預(yù)均化是為了防止原料成分頻繁變化，避免出磨生料率值不穩(wěn)定，由于石灰石預(yù)均化效果并不是太理想，又無(wú)法提前知道后期原料成分的變化情況，原料配比調(diào)整難度比較大，出磨生料穩(wěn)定性差;
(3)原料配比自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)開始應(yīng)用于生料質(zhì)量控制當(dāng)中，由于調(diào)整計(jì)算模式建立難度比較大，自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)的實(shí)用價(jià)值并不高，好多企業(yè)至今采用人工調(diào)整配比的傳統(tǒng)方法，無(wú)法實(shí)現(xiàn)出磨生料原料配比的準(zhǔn)確調(diào)整;
(4)由于出磨生料的穩(wěn)定性無(wú)法保證，必須配置生料均化庫(kù)，進(jìn)行入窯生料均化，但是生料均化庫(kù)受好多條件限制，均化效果并不是很理想，無(wú)法保證入窯生料成分穩(wěn)定。
2.3 點(diǎn)評(píng)
水泥生料質(zhì)量控制走的依舊是事后調(diào)整的路子，調(diào)整滯后是該控制方法的致命缺陷，必須進(jìn)行原料的前期均化和出磨生料的后期均化，并且保證均化效果，否則無(wú)法保證入窯生料成分穩(wěn)定。
3 石灰石破碎前預(yù)均化型生料質(zhì)量控制圖
3.1 流程說明
“圖三”是在“通用型水泥生料質(zhì)量控制”基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種控制方法，主要是為了解決石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)均化效果差的問題。與“圖二”相比較，在石灰石礦山和破碎機(jī)之間增加了石灰石的破碎前均化，可采用以下兩種均化方式：
(1)根據(jù)礦山石灰石的質(zhì)量，按質(zhì)分類堆放在破碎機(jī)附近，然后用鏟車按計(jì)劃比例進(jìn)行搭配破碎;
(2)根據(jù)礦山石灰石的質(zhì)量，按計(jì)劃開采按計(jì)劃分配石灰石的運(yùn)輸車輛，然后按車輛的搭配順序進(jìn)行石灰石破碎。
筆者從事立窯質(zhì)量管理時(shí)曾經(jīng)采用過這種方法，當(dāng)時(shí)出磨生料采用鈣鐵控制法(參看“圖一”)，石灰石由個(gè)體戶供應(yīng)，共五六個(gè)小礦點(diǎn)，氧化鎂差別比較大，最低的小于1，高的約為4—5，拖拉機(jī)運(yùn)輸，每天早上在破碎機(jī)前排隊(duì)，按先后順序破碎，石灰石的質(zhì)量(特別是氧化鎂)根本無(wú)法掌握，毫無(wú)規(guī)律。鈣鐵控制法的關(guān)鍵是保證入磨石灰石氧化鎂穩(wěn)定，當(dāng)生料飽和系數(shù)一定時(shí)，不同生料氧化鎂對(duì)應(yīng)不同的氧化鈣控制指標(biāo)，氧化鎂不穩(wěn)定，鈣鐵控制法無(wú)法穩(wěn)定生料的三率值。為了穩(wěn)定石灰石氧化鎂，根據(jù)石灰石礦點(diǎn)氧化鎂的差別，采用了不同礦點(diǎn)車輛破碎前搭配，按計(jì)劃的車輛順序進(jìn)行石灰石破碎，才解決了穩(wěn)定石灰石氧化鎂這個(gè)問題，出磨生料石灰飽和系數(shù)才得到穩(wěn)定。
3.2 主要特點(diǎn)及存在問題
(1)該法只適合圓形石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)的企業(yè)采用，因?yàn)榫匦问沂A(yù)均化堆場(chǎng)存在堆接現(xiàn)象，換堆前后石灰石成分變化比較大，采用破碎前均化根本沒有效果;
(2)需提前掌握礦山石灰石質(zhì)量的分布情況，按計(jì)劃開采和車輛運(yùn)輸，需要較高的管理水平;
(3)如果用鏟車進(jìn)行石灰石破碎前搭配成本較高。
3.3 點(diǎn)評(píng)
采用破碎前均化可提高石灰石的均化效果，但治標(biāo)不治本，也不適合所有的水泥企業(yè)。
4 熒光儀在線檢驗(yàn)型生料質(zhì)量控制圖
4.1 流程說明
“圖四”是熒光儀在線檢驗(yàn)型生料質(zhì)量控制圖，該控制法用于水泥生料質(zhì)量控制已有二十多年的歷史，并沒有得到普及和推廣。
主要變化是出磨生料采用熒光儀在線檢驗(yàn)，每隔一定時(shí)間(一般是半小時(shí))對(duì)出磨生料進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)取樣，自動(dòng)制樣壓片，送入X射線熒光光譜儀進(jìn)行分析，大約1.5分鐘后得出硅、鋁、鐵、鈣等元素的含量和生料三率值，由控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)整入磨物料的配比，大約2小時(shí)后配出的生料即可達(dá)到并穩(wěn)定在所需要的率值附近。
4.2 主要特點(diǎn)及存在問題
(1)從取樣到檢驗(yàn)全部自動(dòng)完成，最大的特點(diǎn)是減輕了檢驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省人工開資;
(2)自動(dòng)化程度高，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障將停止在線檢驗(yàn);
(3)控制模式是：“2小時(shí)后配出的生料即可達(dá)到并穩(wěn)定在所需要的率值附近”，也許2小時(shí)后原料成分又發(fā)生了變化，處在一個(gè)被動(dòng)的控制局面;
(4)調(diào)整滯后、計(jì)算模式實(shí)用性差和結(jié)構(gòu)復(fù)雜投資高，是該控制法得不到推廣應(yīng)用的主要原因。
4.3 點(diǎn)評(píng)
出磨生料質(zhì)量控制實(shí)行在線檢驗(yàn)，提高自動(dòng)化程度，是一個(gè)先進(jìn)的控制思路，但控制方法和原料配比調(diào)整計(jì)算模式和以前相比較，并沒有新的變化，依然屬于后置控制法，無(wú)法改變調(diào)整滯后的被動(dòng)局面。
5 入磨物料在線檢驗(yàn)型生料質(zhì)量控制圖
5.1 流程說明
“圖五”是目前比較先進(jìn)的水泥生料質(zhì)量控制圖，在好多大企業(yè)得到應(yīng)用，進(jìn)廠石灰石經(jīng)破碎后在傳送帶上用中子活化分析儀進(jìn)行在線檢驗(yàn)，經(jīng)均化后進(jìn)入配料站。在配料站的庫(kù)底進(jìn)行計(jì)量取料，用中子活化分析儀對(duì)傳送帶上的所有入磨混合物料進(jìn)行在線檢驗(yàn)，一分鐘提供一次檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)配備的控制系統(tǒng)一分鐘自動(dòng)調(diào)整一次原料配比，出磨生料同樣需要熒光儀檢驗(yàn)，防止失控。
5.2 主要特點(diǎn)及其存在問題
(1)采用穿透力很強(qiáng)的r射線中子活化分析儀進(jìn)行在線檢驗(yàn)，可以不破壞原料的形狀，避免了取樣和制樣過程的麻煩，使在線檢驗(yàn)工序簡(jiǎn)單化;
(2)將質(zhì)量控制的檢測(cè)點(diǎn)由出磨的粉狀生料改為入磨的塊狀原料，由于在線檢測(cè)點(diǎn)是在計(jì)量設(shè)備之后，仍然屬于后置控制法，只是把滯后程度降低到一分鐘;
(3)由于檢驗(yàn)的是傳送帶上一定距離內(nèi)瞬時(shí)間混合物料的成分，用量比較少的輔料在傳送帶上分布不均勻，水分比較大的粉狀物料更為嚴(yán)重，幾米長(zhǎng)一堆，檢驗(yàn)數(shù)據(jù)往往缺乏代表性，會(huì)起誤導(dǎo)作用;
(4)這種控制方法已經(jīng)使用了十幾年，由于一分鐘調(diào)整一次原料配比，如果控制方法和調(diào)整計(jì)算模式實(shí)用有效，前期的石灰石預(yù)均化已經(jīng)沒有必要，同時(shí)出磨生料也應(yīng)該連續(xù)穩(wěn)定，如果將出磨生料每5分鐘(或更短時(shí)間)取一次樣品進(jìn)行檢驗(yàn)，這些樣品的生料成分應(yīng)該連續(xù)穩(wěn)定，沒有很大波動(dòng)，不依賴于生料粉的后期均化，可是至今沒有聽說過這方面的報(bào)導(dǎo)，表明該控制法有待進(jìn)一步改進(jìn)和更新。
5.3 點(diǎn)評(píng)
檢驗(yàn)儀器的快速發(fā)展只是降低了調(diào)整滯后的程度，控制系統(tǒng)中的調(diào)整計(jì)算模式，還是比較落后，沒有新的突破，由于調(diào)整滯后，依然離不開石灰石的預(yù)先均化和生料粉的后期均化。
6 設(shè)想型水泥生料質(zhì)量控制圖
6.1 流程說明及特點(diǎn)
出磨生料事后(后置)控制法最大的缺點(diǎn)就是調(diào)整滯后，因此必須保證入磨原料成分穩(wěn)定，如果入磨原料成分頻繁變化就失去了調(diào)整的必要。另外，由于無(wú)法保證出磨生料率值穩(wěn)定，必須進(jìn)行后期的入窯生料均化，否則無(wú)法保證旋窯熱工制度穩(wěn)定。因此，入磨原料的事先均化和出磨生料的事后均化是該控制方法必不可少的兩道工序，是出磨生料事后控制法的無(wú)奈之舉和補(bǔ)救措施。
目前的石灰石預(yù)均化和生料均化庫(kù)的均化效果都不是很理想，而且還受好多條件限制，這是兩大現(xiàn)實(shí)問題，“圖六”是根據(jù)“均化穩(wěn)定”的控制思路而設(shè)想的一種水泥生料質(zhì)量控制流程，是一種最無(wú)奈和無(wú)能的控制思路，與通用型水泥生料質(zhì)量控制相比較，增加了一級(jí)石灰石預(yù)均化，兩級(jí)均化全部采用圓形石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)，由于連續(xù)堆料和取料，沒有堆接現(xiàn)象，可保證入磨石灰石成分穩(wěn)定，出磨生料穩(wěn)定性也有保障。同時(shí)，又增加了一級(jí)生料均化工序，可絕對(duì)保證入窯生料率值穩(wěn)定，但是這種控制思路行不通，因?yàn)樯a(chǎn)成本太高。
6.2 點(diǎn)評(píng)
科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天，要從根本上解決水泥生料質(zhì)量控制中的存在問題，徹底改變調(diào)整滯后的被動(dòng)局面，不應(yīng)該在補(bǔ)救措施上繼續(xù)下功夫，不能在原料的前期均化和生料的后期均化方面繼續(xù)做文章，這樣只會(huì)增加生產(chǎn)成本，要想辦法解決控制方法本身的問題，少花錢，辦大事。
7 前置全檢型水泥生料質(zhì)量控制圖
7.1 流程說明
實(shí)現(xiàn)水泥生料前置控制，一直是有關(guān)專家和企業(yè)技術(shù)人員的夢(mèng)想，“圖七”是前置全檢型水泥生料質(zhì)量控制思路，將所有的入磨物料全部進(jìn)行在線檢驗(yàn)，提前確定入磨物料的原料配比，這是多年前有關(guān)業(yè)內(nèi)人士提出的設(shè)想，屬于前置式的生料質(zhì)量控制，可走出事后調(diào)整的誤區(qū)，控制思路是先進(jìn)的，但是有幾個(gè)問題應(yīng)該注意：
(1)入磨物料沒必要全部檢驗(yàn)
目前多數(shù)水泥企業(yè)都在合理利用石灰石礦山資源，使入磨石灰石滿足配料要求并留有一定的余地，石灰石的用量是其它輔助原料的幾十倍，輔助原料成分變化對(duì)生料成分變化影響并不大，石灰石成分變化是影響生料成分變化的主要因素，沒必要將所有的入磨物料全部進(jìn)行在線檢驗(yàn)，檢驗(yàn)成本太高，設(shè)計(jì)上也復(fù)雜;
(2)調(diào)整依據(jù)是配料站之前的所有原料的在線檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，所有原料在線檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的誤差、計(jì)量設(shè)備下料量的誤差，出磨生料的檢驗(yàn)誤差，這些都是客觀存在的，并且是未知的，原料配比的調(diào)整計(jì)算模式幾十年來并沒有新的突破，如何在各種誤差存在的情況下實(shí)現(xiàn)原料配比的準(zhǔn)確調(diào)整，保證出磨生料合理穩(wěn)定，使熟料率值符合目標(biāo)值要求，這是一個(gè)關(guān)鍵問題;
(3)方案中并沒有提出對(duì)出磨生料進(jìn)行檢驗(yàn)，如果不檢驗(yàn)出磨生料，容易造成生產(chǎn)失控，個(gè)人認(rèn)為出磨生料檢驗(yàn)不能取消。
7.2 點(diǎn)評(píng)
該控制法只是近幾年有關(guān)業(yè)內(nèi)人士的一個(gè)設(shè)想，并沒有看到應(yīng)用方面的相關(guān)報(bào)道，估計(jì)成功的希望并不大。
8 前置聯(lián)合型水泥生料質(zhì)量控制圖
8.1 流程說明
“圖八”是前置聯(lián)合型水泥生料質(zhì)量控制圖，是筆者設(shè)計(jì)的最新控制思路，與“圖五”相比較主要有三方面變化：
(1)中子活化分析儀在線檢驗(yàn)點(diǎn)由計(jì)量設(shè)備之后的入磨混合物料改為石灰石配料倉(cāng)之前的石灰石在線檢測(cè);
(2)原料配比的調(diào)整依據(jù)是“中子活化分析儀在線檢驗(yàn)2”和出磨生料“熒光儀檢驗(yàn)”的數(shù)據(jù)，二者相互聯(lián)系，缺一不可，組成了一個(gè)聯(lián)合控制模式;
(3)由于根據(jù)石灰石成分的變化情況實(shí)施原料配比的事先調(diào)整，實(shí)行先檢后用的控制策略，前期的石灰石預(yù)均化工序已經(jīng)沒有必要，用不同石灰石立庫(kù)代替，只要滿足配料要求即可。
8.2 相關(guān)要求
(1)四個(gè)石灰石立庫(kù)的石灰石質(zhì)量及庫(kù)底取料量不同，但總?cè)×狭康扔谂淞险臼沂氖褂昧浚⑶覞M足配料要求，留有一定的余地;
(2)原料配比的調(diào)整周期是1—5分鐘，出磨生料的檢驗(yàn)周期是1—2小時(shí)，石灰石配料倉(cāng)的直徑和容量不要太大，便于準(zhǔn)確掌握待用石灰石的使用時(shí)間，要求下一個(gè)調(diào)整周期的配比產(chǎn)生后上一個(gè)周期的石灰石剛好用完;
8.3 主要原理
是一種事先檢驗(yàn)待用石灰石分析成分與事后檢驗(yàn)出磨生料生產(chǎn)成分相結(jié)合的控制方法，根據(jù)“在線檢驗(yàn)2”的分析成分，預(yù)測(cè)待用石灰石的生產(chǎn)成分，以待用石灰石的生產(chǎn)成分為調(diào)整計(jì)算依據(jù)，根據(jù)待用石灰石的預(yù)計(jì)使用時(shí)間，提前調(diào)整原料的配比。
8.4 具備功能
具有進(jìn)廠石灰石原料配比預(yù)測(cè)、化學(xué)分析數(shù)據(jù)置信程度的判斷、待用石灰石原料配比的事先調(diào)整、出磨生料目標(biāo)值的自動(dòng)調(diào)整等功能。
8.5 主要特點(diǎn)
(1)石灰石全部采用中子活化分析儀進(jìn)行在線檢驗(yàn)，可在短時(shí)間內(nèi)掌握石灰石成分的變化情況;
(2)先檢后用，實(shí)現(xiàn)原料配比提前調(diào)整，改變了調(diào)整滯后的被動(dòng)局面;
(3)巧妙利用了石灰石分析成分與生產(chǎn)成分之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，調(diào)整計(jì)算模式比較獨(dú)特，準(zhǔn)確度和實(shí)用價(jià)值比較高;
(4)原料配比調(diào)整周期短，出磨生料率值連續(xù)穩(wěn)定不依賴于后期的生料均化;
(5)取消石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)，沒有均化過程中的粉塵污染，節(jié)省堆料機(jī)及取料機(jī)的用電消耗和維護(hù)費(fèi)用以及人工開資，撤下來的預(yù)均化堆場(chǎng)可用于堆放煤炭，避免煤炭露天堆放影響環(huán)保;
(6)把人的思維方式數(shù)據(jù)化，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)管理，智能化程度高。
8.6 點(diǎn)評(píng)
控制方法的理論部分參看“水泥生料生產(chǎn)成分聯(lián)合控制法”一文，是水泥生料質(zhì)量控制的發(fā)展方向，由于改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，研發(fā)難度比較大，需要工藝設(shè)計(jì)、檢驗(yàn)儀器及水泥企業(yè)有關(guān)專家和技術(shù)人員共同完成。
9 水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)的發(fā)展史
水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)有好多名字，但目的只有一個(gè)，就是用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)原料配比的自動(dòng)調(diào)整，確保出磨生料率值的合理與穩(wěn)定，避免靠人工憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整的盲目性，提高配料調(diào)整的準(zhǔn)確度，使熟料率值符合目標(biāo)值要求。
水泥生料控制系統(tǒng)的最先研究源于國(guó)外，我國(guó)在1987年河南硅酸鹽學(xué)會(huì)的劉篤新工程師就開始了配料研究，1991年還出版了專著《水泥生料的率值公式法》，詳細(xì)探討了水泥生料反饋調(diào)整的各種方法，以后出現(xiàn)的各種控制思路和調(diào)整計(jì)算模式雖然沒有介紹，估計(jì)和劉篤新工程師所倡導(dǎo)的方法差不多。
水泥生料配料控制系統(tǒng)的研制可追溯到上世紀(jì)70年代，當(dāng)時(shí)的遼寧自動(dòng)化研究所在干法生產(chǎn)線上開展“生料配料自動(dòng)控制系統(tǒng)”的研究項(xiàng)目，該項(xiàng)目于1978年榮獲全國(guó)大會(huì)獎(jiǎng);1981—1985年間，合肥水泥研究院為日產(chǎn)2000噸熟料的水泥干法生產(chǎn)線配備了生料質(zhì)量計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng);1986—1990年間，合肥水泥研究院研究了QCS生料質(zhì)量自動(dòng)控制系統(tǒng);期間，天津水泥設(shè)計(jì)研究院也開展了該系統(tǒng)的研制工作，應(yīng)用于老廠的改造和新廠的建設(shè);1987年1月中國(guó)建材研究院水泥所研制成功RCS—861生料成分控制系統(tǒng)，在首都水泥廠應(yīng)用;之后也有不少單位從事生料配料控制系統(tǒng)研究，其中武漢工業(yè)大學(xué)林宗壽教授1999年12月主持開發(fā)的生料率值控制系統(tǒng)知名度最高，不太知名的還有好多。
上述的水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)多數(shù)是面對(duì)立窯水泥廠的，用于新型干法水泥企業(yè)的并不多，因?yàn)楹枚鄬＜液推髽I(yè)都認(rèn)為新型干法水泥廠在建廠設(shè)計(jì)之初就配備了控制系統(tǒng)，包括近百萬(wàn)元的X射線熒光分析儀、大型原料預(yù)均化堆場(chǎng)和生料空氣攪拌均化庫(kù)等，運(yùn)轉(zhuǎn)良好，也就沒有引起大家的注意。
我國(guó)水泥生產(chǎn)研究發(fā)展比較晚，在工藝設(shè)計(jì)和質(zhì)量控制上，都是借鑒和學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)自己的情況加以改進(jìn)，一直沿用國(guó)外的控制思路。
就目前而言，國(guó)內(nèi)外在水泥生料質(zhì)量控制上走的還是事后調(diào)整的路子，這種控制方法必須保證原料成分穩(wěn)定，如果原料成分頻繁變化根本沒辦法調(diào)整。也就是說，原料的前期均化是水泥生料事后控制法必不可少的一道工序。
原料的預(yù)均化已在新型干法水泥中得到廣泛應(yīng)用，圓形石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)均化效果差，矩形石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)換堆前后石灰石成分變化大，這是兩個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。均化過程中，增加了生產(chǎn)成本，又造成了粉塵污染，并無(wú)法保證石灰石成分穩(wěn)定，出磨生料成分也就難以穩(wěn)定，出磨生料的后期均化也就成了最后一道必需的關(guān)鍵工序，因?yàn)槿绻贿M(jìn)行均化，入窯生料成分則不穩(wěn)定，窯的熱工制度就無(wú)法穩(wěn)定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。
出磨生料的合理穩(wěn)定至關(guān)重要，許多專家?guī)状硕己苤匾曔@方面的工作，在我國(guó)從事水泥生料質(zhì)量控制研究已有四十年的歷史，前二十年由于發(fā)展形勢(shì)需要，研發(fā)熱情很高，有各種各樣的控制系統(tǒng)問世，但控制思路都差不多。近二十年來這方面的研究已經(jīng)停滯不前沒有很大的進(jìn)展，以前的研究都是由設(shè)計(jì)院、研究院等有關(guān)專家來完成，企業(yè)技術(shù)人員很少參入，理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的脫節(jié)也許就是控制方法無(wú)法突破和更新的根本原因。
水泥生料質(zhì)量控制系統(tǒng)的核心部分其實(shí)就是一個(gè)原料配比的調(diào)整計(jì)算模式，必須實(shí)用有效，并且符合生產(chǎn)中的實(shí)際情況。生產(chǎn)中的對(duì)應(yīng)關(guān)往往很復(fù)雜，理論上的知識(shí)必須靈活應(yīng)用才能服務(wù)于生產(chǎn)。筆者在“水泥生料原料配比反饋調(diào)整計(jì)算方法”一文中，分析了原料化學(xué)成分變化以及原料配比變化對(duì)生料三率值的影響，提出了水泥生料反饋調(diào)整的計(jì)算方法，并進(jìn)行了實(shí)際生產(chǎn)中的模擬驗(yàn)證和與率值公式法回調(diào)的對(duì)比驗(yàn)證，準(zhǔn)確度很高，指出：“利用和出磨生料相對(duì)應(yīng)的石灰石生產(chǎn)成分進(jìn)行反饋調(diào)整計(jì)算比較有效。”原料成分是變化的，由于水泥生料控制方法本身存在問題，再先進(jìn)的調(diào)整計(jì)算方法也無(wú)能為力，該文在結(jié)束語(yǔ)中提出：“根據(jù)出磨生料成分去調(diào)整后期的原料配比，是一種事后調(diào)整的傳統(tǒng)方法，特別被動(dòng)，未來的水泥生料質(zhì)量控制，必須實(shí)現(xiàn)原料配比的事先調(diào)整，根據(jù)原料成分的變化情況提前調(diào)整原料的配比，徹底改變調(diào)整滯后的被動(dòng)局面”，近百年來一直沿用的水泥生料后置控制方法必須想辦法改變，否則跟不上水泥生產(chǎn)發(fā)展形勢(shì)的需要。
10 結(jié)束語(yǔ)
我國(guó)水泥生產(chǎn)發(fā)展速度很快，自動(dòng)化程度越來越高，在水泥生料質(zhì)量控制方面發(fā)展卻比較慢，自動(dòng)化和智能化程度并不高，主要表現(xiàn)在控制方法被動(dòng)，配比調(diào)整計(jì)算模式落后，適應(yīng)性不強(qiáng)，生料目標(biāo)值調(diào)整無(wú)法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，好多工作都需要人工憑經(jīng)驗(yàn)來完成。
在水泥質(zhì)量控制中，指揮生產(chǎn)的是檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)將會(huì)起誤導(dǎo)作用，管理人員通常很少精通化學(xué)分析，如何用計(jì)算機(jī)判斷檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的置信程度，正確指導(dǎo)生產(chǎn)，這也是一個(gè)新的問題。
每一個(gè)企業(yè)都有一個(gè)適合自身工藝條件的熟料率值控制范圍，出磨生料的率值只是過程控制目標(biāo)，如何使熟料三率值滿足目標(biāo)值要求才是目的。因此，除了保證出磨生料率值穩(wěn)定外，還要實(shí)施出磨生料目標(biāo)值的及時(shí)調(diào)整和準(zhǔn)確調(diào)整。
生料制備是熟料煅燒的前道工序，是實(shí)現(xiàn)水泥熟料優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的保障，不能只看1小時(shí)或2小時(shí)內(nèi)的生料平均檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，要保證出磨生料率值在更短時(shí)間范圍內(nèi)連續(xù)穩(wěn)定，不能依賴于后期的生料均化。
前期的工作質(zhì)量無(wú)法保證，后續(xù)的工作則處處被動(dòng)，旋窯煅燒工況的變化，主要由入窯生料成分不穩(wěn)定造成，每當(dāng)窯況變化時(shí)，只能采取一系列煅燒操作上的補(bǔ)救措施。
水泥生料質(zhì)量控制還有許多工作要做：根據(jù)原料的變化情況提前調(diào)整原料的配比，實(shí)施出磨生料質(zhì)量的前置控制;縮短原料配比的調(diào)整周期，保證出磨生料率值連續(xù)穩(wěn)定;采用科學(xué)有效的方法實(shí)施生料目標(biāo)值的及時(shí)調(diào)整和準(zhǔn)確調(diào)整，保證熟料三率值符合目標(biāo)值要求;利用統(tǒng)計(jì)規(guī)律，用計(jì)算機(jī)判斷檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的置信程度，正確指導(dǎo)生產(chǎn)。這些都是待解決問題，未來的水泥生料質(zhì)量控制必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化管理，把人的思維方式和工作經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)化和計(jì)算機(jī)化，理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，科研部門與水泥企業(yè)聯(lián)合攻關(guān)，根據(jù)《中國(guó)制造2025》精神，提升“自主創(chuàng)新能力”，推出我國(guó)水泥生料質(zhì)量智能化控制的自主產(chǎn)品。(本文作者：王中豪)
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