一生产技术 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 矩形石灰石预均化堆场原料配比调整 王中豪 （烟台宝桥锦宏水泥有限公司，山东烟台２６５３２３） 中图分类号：ＴＯ１ ７２．４ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１６７１－８３２１（２０１４）１１—００８６—０７ 新型干法水泥生产中，矩形石灰石预均化堆场的均 化效果较好，缺点是换堆前后原料配比难以掌握。表ｌ 是石灰石换堆后连续９个小时的生料ＫＨ值，由于中控操 作员经验不足，数据离散性很大，如果生料粉库存量不 足，均化效果差，将严重影响窑系统热工制度的稳定。 目前，由于缺少适合新型干法水泥的生料配料调整控制 软件，多数企业还是采用手工调整的老方法，具有一定 合于原料成分变化幅度和变化频率都不高的酉己料捌整 在国内，从事出磨生料回调研究已有２０多年的历史，由 于不知道当时原料成分的变化情况，进行调整计算的难 度特别大，从事此项研究的不多，成功和比较实用的更 少。为了寻找有效的调整计算方法，分析石灰石化学成 分的变化情况，研究实际生产中原料成分、原料配比和 生料成分之间的生产对应关系，给出了石灰石分析成分 的肓日性和滞后性。本文通过石灰石分析成分和生产成 分对应关系的研究，提出了出磨生料原料配比的生产成 分调整法，根据堆头石灰石生产成分的变化规律，进行 和石灰石生产成分两个概念。 ２ １石灰石分析成分 石灰石分析成分就是对待用石厌石进行取样检验， 不同时间段原料配比的分别调整，可有效解决长期困扰 我们的难题。 而得到的干燥基石灰石成分。石灰石分析成分是客观存 在的，具有实在意义。 ２＿２石灰石生产成分 １影响生料化学成分变化的因素 影响生料化学成分变化的因素可分为量变和质变两 石灰石生产成分就是以微机显示的原料配比、Ｈ｛磨 生料成分、辅料成分及原料水分为基准，为表明乍产【ｆ１ 个方面．量变包括原料下料量变化和原料水分变化，质 变是指原料成分发生变化。正常生产情况下，计量设备 的性能不可能发生突变，短时间内显示下料量与实际下 的对应关系，通过计算而得到的干燥基石灰石成分（已 知原料显示配比、生料成分、辅料成分及原料水分求十： 燥基石灰石成分）。 石灰石生产成分是假想的，是在特定条件下得来 的，通常ＳｉＯ，和ＣａＯ反方向变化，在原料配比不变的情 料量之差基本不变，同一个均化堆的原料水分也不会差 别太大。因此，影响生料化学成分变化的主要因素是原 料成分发生变化。 况下，和生料成分呈良好的对应关系。生产成分变化， 则生料成分变化；生产成分稳定，则生料成分稳定。 ２．３石灰石分析成分和生产成分的对应关系 通过大量的模拟计算证明：石灰石化学成分变化 是影响生料ＫＨ变化的主要因素，原料成分变化对生料 ＳＭ、ＩＭ影响不大，ＳＭ、ＩＭ不符合要求，主要是辅助原 在实际生产中，由于各种误差（如： 灰 分析 料之间的配比不合适。 成分误差、计量设备下料量误差、出磨生料成分的检验 误差）存在，导致石灰石的分析成分和生产成分并不相 ２ 出磨生料原料配比的生产成分调整法 目前，多数水泥企业还是根据出磨生料化学成分 来调整原料的配比，该控制法属于事后调整，具有滞后 的缺点，调整前提是假设以后的原料成分不再变化，适 ８６／中国水泥２０１４．１１ 原料① 配比％ ＳｉＯ２ Ａ１２０３ Ｆ ２０３ ＣａＯ 原料② ＳｉＯ２ Ａ１２Ｏ３ Ｆ ２０３ Ｃａ０ 石灰石① 黏土① ８２＿３３ ５．７４ ２－３２ ５４．３４ ０．４３ ２４．６１ Ｏ．１６ ７．８９ ５３．７８ ３．７８ 石灰石② 黏土② ３．４０ ５５．３４ ０．８Ｏ ２４－２０ ０．４５ ７．６０ ５２．７８ ３．６０ 硫酸渣① 砂岩① ３．４８ ８．４５ ３３＿８８ ８３．７３ １０－３９ ７．８１ ４９．Ｏ７ １．８５ ３．６４ １＿３７ 硫酸渣② 砂岩② ３３．４０ ８３．２０ ｌＯ．１０ ８．０Ｏ ５０．０Ｏ ２．Ｏ０ ３．４０ １．５０ 符，但它们之间存在一定的对应关系。石灰石分析成分 稳定，不表示对应的生产成分一定稳定；石灰石生产成 分不稳定，不代表分析成分也不稳定；只有石灰石分析 成分稳定，才能保证生产成分稳定。在生料制备过程 中，计量设备及检验仪器稳定是生料成分稳定的基础， 石灰石分析成分稳定是生料成分稳定的前提，石灰石生 成分都不变，变化的只是生料成分和原料配比，两式合 并后可消除石灰石生产成分，计算出调整后的原料配 比。该法在计算过程中，消除了计量设备和辅料成分可 能存在的系统误差，准确度很高，适合于原料成分相对 稳定的配料调整计算，需注意在计算时不能只用当前配 比，因为出磨生料通常连续取样，对应调整前和调整后 产成分稳定是生料成分稳定的关键，合理和有效的调整 方法是生料成分稳定的保证。石灰石生产成分包含了原 料、计量、生产和检验全过程中的一切因素，符合生产 中的对应关系，是配料调整的重要依据。在正常生产条 件下，如果计量误差和检验误差是一个定值，则石灰石 分析成分和生产成分的对应关系（差值）基本不变（见 两组配比，要用这两组配比的加权平均值进行计算。 ２．５生产成分调整法和率值公式法回调结果的对比 刘笃新老师很早就对生料三率值的回调进行了研 究，回调公式是根据生料ＫＨ要求建立的，回调系数不 通用，是在特定条件下得来的，共有１ １种调整方法，生 料ＫＨ回调的准确度较高，ＳＭ、ＩＭ的准确度较差。表２是 原料配比和变化前后的原料成分，假设原料配比不变， 原料成分由原料①变成原料②，生料成分由生料①变成 生料②，表３是变化前后的生料成分，表４是率值公式法 １ １种调整方法的回调结果。 采用本法用生料②、辅料（石灰石以外的其它原 料，下同）①、调整前配比计算的石灰石生产成分， ＳｉＯ２：３．３９％、Ａ１ ２０３：０．７８％、Ｆｅ２Ｏ３：０．４８％、ＣａＯ： 《中国水泥》２０１３年第４期“干法水泥生料控制方法分 析与研究”一文），据此对应关系可实现待用石灰石原 料配比的事先预测，改变根据出磨生料化学成分进行事 后调整的被动局面。 ２．４ 出磨生料原料配比的生产成分调整法 生产成分调整法，是以和出磨生料相对应的石灰石 生产成分为基准，通过计算来确定后期原料配比的调 整方法。由于石灰石化学成分变化是影响生料ＫＨ变化 的主要因素，而石灰石分析成分和生产成分又有一定的 ５２．７７％，可见和石灰石②非常接近。用石灰石生产成 分、辅料成分①以生料①为目标值计算后得新配比，石 灰石：８４．０２３％、黏土：４．７５６％、砂岩：８．１２９％、硫酸渣： 对应关系，我们把生料成分变化看成由石灰石生产成分 变化引起，辅料成分和原料水分不变，调整前后有下列 关系存在： （调整前生料成分）＝（石灰石生产成分）Ｘ（石 灰石对应配比）＋（辅料均化堆平均成分）Ｘ（辅料对 应配比） ３．０９１％，用新配比、原料成分②计算出的生料成分见表５， 数据表明生产成分调整法的回调结果很好，用和出磨生 料相对应的石灰石生产成分进行调整计算比较有效。 ３矩形预均化堆场石灰石分析成分的稳定性 矩形石灰石预均化堆场多采用人字形往复式堆料， （出磨生料要求成分）＝（石灰石生产成分）Ｘ（调整 后石灰石配比）＋（辅料均化堆平均成分）×（调整后 辅料配比） 石灰石生产成分是为了表明生 产中的对应关系而虚设的，符合生 （１） 达几百层之多，除了堆头和堆尾，其余部分均化效果较 好。如果进行取样检验，由于有取样误差及检验误差存 产中的对应关系，调整前后，两式 中的石灰石生产成分和辅料均化堆 ２０１４ １１ ＣＨＩＮＡ ＣＥＭＥＮＴ｜８７ 一生产技术 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ １ ＫＨ ＳＭ ＩＭ １．０５６ ２．４４６ １．１４３ ２ １．０５５ ２．５３３ １．０１１ ３ １．０５７ ２．２７７ １．０９５ ４ １．０５７ ２．３６７ １．０６７ ５ １．０５６ ２．４１９ １．１９４ ６ １．０５４ ２．７０９ １．２１０ ７ １ ８ １．０５６ ２．５１６ １．０３５ Ｉ Ｉ Ｉ １．０５６ ２．３０６ １．１０４ ９ １．０５６ ２．３７７ １．０８３ １０ １．０５４ ２ ６４８ １．１９６ １１ １．０５６ ２ ４ｌ７ １．１８９ 稳定还与计量设备、粉磨设备、取样没备和检验仪器多 种因素有关，任何一个环节出现问题，都会影响生料成 分稳定性，石灰石生产成分符合生产中的对应关系，足 生料成分稳定的关键，必须认真研究石灰石生产成分的 ｉ－ｉ翳 ，ｉ■Ｉ—‘暮■ 嚏蜀瞄Ｉ嘲 捆爵强ＳｉＯ２ Ａ１ ２０ 酣 甄防诬啪凰霭疆■躅■ Ｃａ０ ＭｇＯ ＬｏｓＳ 变化情况，仔细分析，合理调整原料的配比． ．Ｆ。２０３ １号堆石从 ① １１．ＯＯ ２．２１ ２号石灰石堆① ｌＯ．６ｌ ２．２６ ｌ Ｉ＝｝石灰石堆② １１．１１ ２．５７ ０．９８ ４５．６６ １．４３ ３７．６６ Ｏ．７７ ４６．５６ ｌ＿０ｌ ３８．Ｏ２ １．１１ ４６．２７ Ｏ．７３ ３７．３６ ４矩形预均化堆场石灰石生产成分的稳定性 ４。１ 出磨生料成分标准化 同一个生料ｉ率值，不同生料总和，可以对幢小 同的生料化学成分，将影响石灰石生产成分的计算。受 实验室条件及仪器稳定性的影响，有时牛料成分总和变 化很大（必要时对生料检验数据进行判断和修止，洋见 在，很难判断均化效果。我公司有两个石灰石矿点， １号矿点Ｍｇ０含量约为０．３％～０．７％，比较稳定，２号矿点 ＭｇＯ含量约为１．０％～４．０％，波动比较大。由于两个石灰 白矿点Ｍｇ０差别比较大，需按一定比例搭配使用，如果 均化效果差则生料ＭｇＯ就会产生波动。表６是连续三个 均化堆石灰石综合样的分析成分，ＭｇＯ有明显的差别。 《中国水泥》２０１３年１ １期“水泥生料检验数据的判断和 修正方法”），给石灰石生产成分计算造成误差，因此 必需对出磨生料成分进行标准化计算。 表７是换堆前后出磨生料的ＭｇＯ含量，１号～４号使用１号 堆石灰石①；７号～６９号使用２号堆石灰石①，生料ＭｇＯ 的标准偏差是０．０２０，平均１．００，在４－０．０４范围内波动： 出磨生料成分标准化，是假设生料中的氧化钾、氧 化钠及其它微量元素之和基本不变，以同定的生料成分 总和为基准，对出磨生料成分进行修正计算。修正后的 ７１号以后使用１号堆石灰石②。表中数据表明，除了换 堆前后的过渡时间外，生料ＭｇＯ和石灰石Ｍｇ０一一对 心，并且很稳定。足以证明矩形预均化堆场的均化效果 较好，如果除掉堆头和堆尾部分，其余不同时间段的石 灰石分析成分比较稳定。 实际生产中，台灰石分析成分稳定不表示出磨生料 成分一定稳定，出磨生料成分不稳定并不表示矩形石灰 生料成分其 率值不变，成分总和标准化，标准化生料 成分按下式计算： （标准化生料成分）：（出磨生料成分）Ｘ （１００一Ｒ）÷Ｍ （２） 式中：Ｒ一出磨生料中氧化钾、氧化钠及微量元素之和； Ｍ一出磨生料主要成分及烧失量之和，Ｍ：ｓｉｆ），＋ Ａ１ ２Ｏ３＋Ｆｅ２０３＋１．７８４８ Ｘ Ｃａ０＋２．０９１８ Ｘ Ｍｇ（），烧失量 预均化堆场的均化效果不好。出磨生料成分的合理与 根据ＣａＯ、ＭｇＯ及ＣＯ，分子量换算．． 序号 ＭｇＯ １ １．５５ ２ Ｉ．５５ ３ １．５３ ４ １．５９ ５ １．４９ ６ １．１１ ７ １．００ ８ １．０１ ９ ０．９７ １０ ０９８ ．１１ ０．９７ １２ ０．９７ １３ ０ ９７ １４ １．（）（】 １５ ｌ ００ 序号 Ｍｇ（） １６ １．Ｏ０ １７ ０．９９ ｌ８ １．００ ｌ９ １．００ ２０ １ Ｏ３ ２ｌ １．Ｏ０ ２２ ｌ ００ ２３ １．００ ２４ ０９９ ．２５ ０．９８ ２６ ０．９９ ２７ １．０Ｏ ２８ １．０２ ２９ １ ００ ３（） ０．９９ 序号 ＭｇＯ ３ｌ １．００ ３２ １．０２ ３３ ０．９９ ３４ ０．９８ ３５ ０．９８ ３６ ０．９８ ３７ ０．９９ ３８ １．００ ３９ ０．９７ ４０ ０９７ ．４ｌ １．（）ｌ ４２ １．Ｏ１ ４３ １．０１ ４４ １．（）ｌ ４５ １ ０３ 序号 Ｍｇ（） ４６ ０．９８ ４７ ０．９７ ４８ １．０１ ４９ １ ０１ ５０ １．０３ ５１ １．Ｏ３ ５２ １．０２ ５３ １Ｏ２ ．５４ １．Ｏ３ ５５ １．０４ ５６ １．０３ ５７ １．０４ ５８ １．０３ ５９ １．０３ ６０ １．（）１ 序号 ＭｇＯ ６】 １．０３ ６２ １．Ｏｌ ６３ １．０３ ６４ １．０４ ６５ ０．９９ ６６ 一 ６７ １．０２ ６８ １ ００ ６９ １．Ｏ２ ７０ ０９８ ．７ｌ Ｏ．９２ ７２ ０．９４ ７３ （）．９２ ７４ ０．９４ ７５ ０．９４ １．Ｏ０ ８８／中国水泥２０］４ １１ 注：在检验仪器正常的情况下，实验室温度变化对 仪器检验数据影响较大。温度升高，检验数据按比例升 大的变化，原料水分波动对生产成分稳定性影响不大； 由于辅料均化效果较差，当辅料成分大幅度波动时影响 高；温度降低，检验数据按比例降低，但三率值基本不 变。在石灰石生产成分计算过程中，要全部采用标准化 后的生料成分。 ４．２矩形预均化堆场石灰石生产成分的稳定－ｌ生 生产成分的稳定性；仪器检验数据的化学偏差客观存 在，当进行仪器生料化学偏差调整时，石灰石生产成分 则发生变化，日常检验中，仪器生料化学偏差波动对生 产成分稳定性有一定影响。总之，影响石灰石生产成分 表８是同一矩形石灰石预均化堆场从开始使用到使 用结束后的石灰石生产成分，换堆后１小时检验一次， 生料数据稳定后，２小时检验一次，堆尾部分保留一个堆 体，可避免石灰石成分产生波动。表中，ＳｉＯ 、Ａ１ ０ 、 稳定性的因素是多方面的，都能通过生产成分表现出 来。在整个生产系统中，存在各式各样的误差和不确定 因素，生产成分稳定，则生产系统稳定。生产成分变 化，表明生产系统中的误差和不确定因素发生变化，根 Ｆｅ ０ 、ＣａＯ表示和出磨生料相对应的石灰石生产成分， 对主成分ＣａＯ变化情况进行分析可说明以下问题： （１）石灰石换堆后ＣａＯ符合从最高过渡到最低，然 后过渡到平稳的规律，生产成分ＳｉＯ，和ＣａＯ基本上反方 向变化。 据石灰石生产成分，可随时掌握生产中的变化情况，及 时调整原料的配比。还可以利用在用石灰石分析成分和 生产成分的最新对应关系，预测待用石灰石的生产成 分，实现待用石灰石原料配比的事先调整。 置懿重ｊ ‘目隅ｉ 舾ｌ蓟ｉ 勤 搿 淘廨 ｉ重ｊ 盱一嘲 ■■＿ （２）不同时间范围内的ＣａＯ比较稳定。如６号～１Ｏ 号、１１号～１２号、ｌ３号～４５号、４６号～５７号，表明在短 序号 ＳｉＯ２ Ａ１ ２０３ Ｆ。２０３ Ｃａ０ 序号 ＳｉＯ２ Ａｌ ２０３ Ｆ ２Ｏ３ Ｃａ０ １ ２ ３ ４ １０．１５ ２．０６ ０．９８ ４６．７７ １１．１５ ２．１８ １３．１３ ２．７９ １２．５４ ２．５７ １．Ｏ３ ４６－２８ ｌ３５ ４４．６９ １．３７ ４５．２５ ３０ ３１ ３２ ３３ １１－２０ ２．４６ １１．２４ ２．４７ ｌ１．４３ ２．６１ １１．６４ ２．５８ １．１４ ４６．０２ １．２Ｏ ４６．Ｏ５ １．２７ ４５．７７ １＿２５ ４５．６７ 时间范围内石灰石的生产成分基本稳定，可以使用生产 成分调整法来确定后期的原料配比。 （３）堆头部分和堆尾部分ＣａＯ有明显的差别。如： ６号～１０号ＣａＯ的平均值是４６．０４，５３号～５７号ＣａＯ的平均 值是４５３６，差别比较明显。由于两部分石灰石的分析 成分不可能有明显差别，表明经过几天时间后，石灰石 分析成分和生产成分的对应关系已经发生改变，它们的 ５ ６ ７ ８ ９ １１．６５ ２．４４ １．２９ ４５．７２ １１．１９ ２３７ ｌ１．１６ ２．４３ １．１７ ４６．１０ １－２２ ４６．０８ ３４ ３５ ３６ ３７ ３８ ｌ１．２３ ２．４６ １ｌ＿３Ｏ ２．５３ １１３Ｏ ２．４９ １１．１８ ２．５２ ｌ１．６１ ２．５２ １．１４ ４６．０３ １－２２ ４５．８７ １－２３ ４５．９０ １．２７ ４５．９５ １．２９ ４５．６４ １１．５Ｏ ２．４０ １－２２ ４５．９７ １１－２８ ２－３８ １．１９ ４６．０４ 对应关系不可能长时间保持稳定。 统计６号～５７号５２组数据：Ｓｉ０，的标准偏差是 ０．３００；ＣａＯ的标准偏差是０．２６７。相比较ＳｉＯ，的稳定性 １０ ｌｌ １１＿３７ ２－３３ １０．９５ ２．２１ １．２１ ４６．０３ ｌ－２Ｏ ４６＿３２ ３９ ４０ ４１ ４２ ４３ ｌ１．６８ ２．４５ ｌｌ＿３０ ２．５Ｏ １１．１２ ２．４８ １１．４９ ２．４５ １１．６４ ２．５Ｏ Ｉ１－２８ ２．４４ １１．５５ ２．５０ １＿３２ ４５．７０ １．２６ ４５．８５ １．２９ ４５．９６ １－２４ ４５．７９ １－２５ ４５．６７ １．１５ ４６．０Ｏ １．２５ ４５．７２ ｌ２ １０．９９ ２－２６ １＿２Ｏ ４６－２７ １３ １４ １５ ｌ１－３５ ２－３９ １１．６５ ２．４６ １．２２ ４５．９５ １．２２ ４５．７７ 较差，其原因有两个方面：①计算石灰石生产成分时 假设辅料成分不变，而辅料中ＣａＯ含量比较低，ＳｉＯ，含 量比较高，辅料均化效果又比较差，成分波动较大时 影响生产成分ＳｉＯ 的稳定性；②生料化学成分的变化规 律是ＳｉＯ 的变化幅度大于ＣａＯ的变化幅度（见“水泥生 ｌ１．５３ ２．５０ １＿２５ ４５．８０ ４４ １．２２ ４５．６７ ４５ １６ １１．６２ ２．５７ １７ １８ １９ １１．４９ ２．４７ １．２Ｏ ４５．８６ ４６ ４７ ４８ １１．９２ ２．５８ １２．０７ ２．６６ １２．１３ ２．６８ １．２７ ４５．４５ １．２８ ４５．３１ １－２４ ４５３０ １１．４９ ２．４９ １．１９ ４５盘３ １１＿２７ ２．４５ １．１８ ４５．９４ 料检验数据的判断和修正方法”一文），导致ＳｉＯ，的稳 定性￣ＬＣａＯ差。 ２０ ２１ ｌ１．５８ ２．５７ １１．４６ ２．４８ １．１６ ４５．７６ １．２０ ４５．８５ ４９ ５０ 】１．８２ ２．６１ １２．Ｏ８ ２．７１ １．２４ ４５．５２ １．１７ ４５．２９ ４．３影响矩形预均化堆场石灰石生产成分稳定性的因素 ２２ ２３ ｌ１－３５ ２．４３ １１．１８ ２．５２ １＿２４ ４５．９４ １＿１８ ４５．９７ ５１ ５２ １２．２１ ２．６８ ｌ１．７８ ２．５９ １．１９ ４５＿２３ １－２１ ４５．４９ 根据石灰石生产成分的定义，除了堆头和堆尾部 分，在石灰石分析成分稳定的情况下，影响石灰石生产 ２４ ２５ ｌ１．５０ ２．４０ １．２３ ４５．９Ｏ １１．３４ ２．４４ １．２３ ４５．９５ ５３ ５４ ｌ１．９４ ２．６３ ｌ１．９４ ２．６１ ｌ－３１ ４５＿３２ ｌ＿２９ ４５．３２ 成分稳定性的因素主要有以下几个方面：（１）计量设 备稳定性。（２）原料水分变化。（３）辅料成分变化。 （４）出磨生料检验数据的准确性。计量设备不稳定， 则生产成分不稳定；同一预均化堆场原料水分不会产生 ２６ ２７ ２８ １１．４７ ２．５３ ｌ１．４６ ２．６ｌ １１３２ ２．６１ １．２ｌ ４５．８２ １．２Ｏ ４５．７９ １．２２ ４５．８２ ５５ ５６ ５７ ｌ】．８Ｏ ２．６４ ｌ１．９Ｏ ２．６６ １１．８９ ２．６４ １．２Ｏ ４５．４３ １．２７ ４５．３５ １．２６ ４５．３７ ２９ １１－３７ ２．５２ １．２１ ４５．８６ 平均 ｌ１．５３ ２．５Ｏ １．２２ ４５．７７ ２０］４．１１ ＣＨＩＮＡ ＣＥＭＥＮＴ＼８９ 一生产技术 Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ５矩形预均化堆场原料配比的调整方法 ５．１在用石灰石和待用石灰石的对应关系以及待用石灰 石原料配比的预测 确定下堆石灰石堆头部分的生产成分。由于矩彤预均化堆 场的均化效果比较好，不同时间段的石灰石分析成分基本 不变，公式（３）可进行如下变化： （在用石灰石分析成分）一（在用石灰 堆尾平均 矩形石灰石预均化堆场在堆料过程中，通常是每小 时取一个综合样，用荧光仪进行检验，每天进行质量和 产量统计，最后由化学分析岗位进行综合样手工分析， 生产成分）＝（待用石灰石分析成分）一（待用 灰石 堆头平均生产成分） （４） 堆头平均生产成分是指从堆头白灰石开始使片｛到 顺便看一下仪器值和手工值的符合程度，这个手工分析 数据或仪器检验数据平均值就是待用石灰石分析成分。 在石灰石使用过程中，每小时（或２小时）有一个出磨 生料检验数据，同时又对应一个在用石灰石生产成分， 在计量设备稳定的情况下，由于石灰石分析成分和生产 成分的对应关系基本不变，在用石灰石和待用石灰石之 问存在下列关系： 灰石成分稳定，这部分石灰石生产成分的平均值，用公 式④可实现待用石灰石堆头生产成分的预测 ５．３矩形预均化堆场堆头石灰石生产成分的变化规律 在生产工艺条件基本不变的情况下，堆头石厌石颗 粒离析现象有其基本不变的规律。表１０是四个均化堆堆 头连续１０个小时的石灰石生产成分ＣａＯ值及前７次的平均 （在用石灰石分析成分）一（在用石灰石生产成 分）＝（待用石灰石分析成分）一（待用石灰石生产成 分） （３） 值，图１是堆头石灰石生产成分ＣａＯ变化曲线。数据表 明，第ｌ￣－／Ｊ＇，Ｈ，ｊ＂的ＣａＯ最高，第２个小时降低，到第３个小 时达到了最低，然后是升高，第５个小时后基本半稳， 根据此关系式，计算出待用石灰石的生产成分，实 现待用石灰石原料配比的预测，看一下能否满足配料要 求，方便管理人员进行石灰石质量搭配和调整。式中： 在用石灰石分析成分，表示在用石灰石均化堆的平均分 析成分；在用石灰石生产成分，采用最新几个出磨生料 四组数据都是同样的规律。在堆料过程中， ｔ离析现 象，部分大颗粒石灰石滚到了堆头，使这部分 灰石的 大颗粒减少，含泥量相对增加，因此产牛牛产成分ｃａｆ） 从最高过渡到最低，再从最低过渡到平稳的规律，根据 这个规律可分段确定堆头部分的原料配比。前７次ＣａＯ的 石灰石生产成分的平均值；待用石灰石分析成分，表示 已经投入预均化堆场的石灰石分析成分的累计加权平均 值。用待用石灰石生产成分、均化堆辅料成分、原料水 分和生料目标值计算出待用石灰石的原料配比。 ５．２ 矩形预均化堆场在用堆尾和待用堆头石灰石成分 的对应关系 平均值与后３次数据相比较基本不变，表明离析现象使 堆头不同ａ，ｌｌ￣＇ｑ段的石灰石生产成分发生明显变化，但其 总体平均值与后续相连时间段相比较变化不大。如果用 不同时间段的石灰石生产成分进行分段调整计算，堆头 不同时间段原料配比的平均值与后续相连时间段的原料 配比相比较基本不变。 ５．４矩形石灰石预均化堆场堆头生严成分工艺差 南于在用石灰石的堆尾和待用石灰石的堆头在时间 卜相连接，短时间范围内，在用堆尾和待用堆头石灰石 分析成分和生产成分的对应关系基本不变。表９ 是连续３个均化堆的石灰石分析成分、堆尾和堆 啊堆头生产成分工艺差，是指正常生产条件下，堆头 Ｓ■●馨呈睡黧强骑髓叠ｉ勋 矗肌Ｅ矗器诬目眉 ■嚣●ｉ＿｜善亘Ｅ目●＿ 要髓置置虱 ｊ簧 词髓 ■棚■■＿ 头的平均生产成分以及分析成分与堆尾和堆头 生产成分之差，堆头生产成分取堆头连续７个小 分析成分 ＳｉＯ２ ＡＩ２０３ Ｆ ２０３ Ｃａ０ １１．０７ ２．６８ １．１４ ４５．５３ 时生产成分的平均值，堆尾取料时保留椎体部 分，以最后４个生产成分的平均值作为堆尾生产 成分。数据表明：（１）同一均化堆的堆头和堆 尾分析成分和生产成分的对应关系不一定相符 （如：２号堆①的堆头和堆尾生产成分ＳｉＯ，差别 较大）。（２）换堆前后，前堆石灰石的堆尾和 １号堆（Ｄ 堆尾生产成分 分析成分与堆尾生产成分之差 分析成分 堆头生产成分 分析成分与堆头生产成分之差 ２号堆（Ｄ 堆尾生产成分 分析成分与堆尾生产成分之差 分析成分 ｌ１．８８ 一０培１ ¨３５ １２．０９ ２．６４ （）．０４ ２．６４ ２．６８ ｌ－２６ 一（）．１２ １．２０ ｌ ３５ 一（）．１５ １．３３ ４５ ３７ ０．１６ ４５．２６ ４５．１６ （）．１（） ４５．２６ 一０ ７４ —０．０４ １１５０ ２．７５ ．一Ｏ．１５ １１．０４ —０ ｌ１ ２．６４ —０．１３ ｌ ｌ ８ ０．００ ４５ ９２ 后堆石灰石的堆头，其分析成分与生产成分之差 ｌ号堆② 堆头生产成分 基本不变。因此，应该用堆尾部分的对应关系， 分析成分与堆头生产成分之差 １１．３３ 一０ ２９ ２．６１ ０．０３ １．２５ —０．０７ ４５．７９ ０．１３ ９０／中国水泥２０１４．１１ ∞弼 矗咏瞩誓ｉ 稿而强髑 ｌ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 平均值 ８ ９ ｌ０ １号堆① ４６．７７ ４６．２８ ４４．６９ ４５．２５ ４５．７２ ４６．１０ ４６．Ｏ８ ４５．８３ ４５．９７ ４６．０４ ４６．０３ １号堆② ４６．７４ ４５．９９ ４４．７９ ４５．５９ ４５．７４ ４５馏７ ４５．８２ ４５．７９ ４５．８２ ４５ ９ ４６．０６ ２号堆③ ４６．Ｏ５ ４５．１１ ４４．７２ ４４．９１ ４５．１２ ４５．０７ ４５．１０ ４５．１５ ４５．２ｌ ４５．１１ ４５．１４ ２号堆④ ４６．９９ ４６．３４ ４５．６６ ４５．８２ ４６．０Ｏ ４６．２５ ４６．２ｌ ４６．１８ ４６．１７ ４６．２９ ４６．２２ ４７．５Ｏ 矩形石灰石预均化堆场有两个，如果堆料机堆头和 ４７．００ 堆尾的运行参数（停留时间）不一样，会造成两个均化 ４６．５０ 堆的堆头生产成分工艺差不一样。表１ １中，１号堆和２号 ４６．００ 堆生产成分工艺差ＣａＯ的最低值存在明显差别，从图１中 ４５．５０ 也可看出曲线的变化情况明显不同，这点一定要注意， ４５．ＯＯ 两堆石灰石堆头的运行参数最好相同，可避免不必要的 ４４．５Ｏ 麻烦。在待用石灰石堆头不同时间段生产成分预测时， ４４．Ｏ０ ｃａ０④ ４３．５０ 要使用最新的堆头生产成分工艺差。 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ ８ ９ １０序号 ５．Ｓ待用石灰石堆头不同时间段生产成分预测 图１ 堆头ＧａＯ变化曲线图 待用石灰石堆头某一时间段的生产成分用公式 某一时间段石灰石生产成分与堆头平均生产成分之差， （４）和公式（５）计算：（待用石灰石堆头某一时间 它的大小与生产工艺条件有关。如：石灰石的破碎粒 段生产成分）＝（待用石灰石分析成分）一（在用石灰 度、石灰石的水分、堆料机的运行参数等。确定堆头生 石分析成分）＋（在用石灰石堆尾生产成分）＋（在用 产成分工艺差是为了预测待用石灰石堆头各时间段的生 石灰石堆头某一时间段生产成分工艺差） （６） 产成分，实现待用石灰石堆头不同时间段原料配比的预 按上式计算出连续５个时间段的待用石灰石堆头生 测。在用石灰石堆头生产成分工艺差按下式计算： 产成分，用于堆头不同时间段原料配比的计算。 （在用石灰石堆头某一时间段生产成分工艺差）＝ ５．６待用石灰石堆头原料配比的计算方法 （在用石灰石堆头某一时间段生产成分）一（在用石灰 （１）在用石灰石堆头生产成分工艺差计算：ａ．用公 石堆头平均生产成分） 式（２）计算出在用石灰石堆头连续７个出磨生料的标准 当生产工艺稳定时，在用石灰石和待用石灰石的分 化成分。ｂ．用生料标准化成分、原料对应配比、原料水 析成分差别不是很大，在用和待用石灰石堆头生产成分 分、辅料均化堆成分，计算出在用石灰石堆头连续７个 工艺差基本不变，上式可变化为： 小时的生产成分。ｃ．计算出在用石灰石堆头连续７个小时 （在用石灰石堆头某一时间段生产成分工艺差）＝ 生产成分的平均值。ｄ．计算出在用石灰石堆头连续５个小 （待用石灰石堆头某一时间段生产成分）一（待用石灰 时的生产成分工艺差。 石堆头平均生产成分） （５） （２）待用石灰石堆头第１时问段原料配比计算： 利用在用石灰石堆头生产成分工艺差，实现待用石 ａ．按上面的方法计算出在用石灰石堆尾２～４ｈ生产成分的 灰石堆头不同时间段生产成分的预测。在计算堆头生产 平均值。ｂ．用公式（６）计算出待用石灰石堆头５个时间 成分工艺差时，要用到堆头平均生产成分，表１０中数据 段的生产成分。ｃ．用待用石灰石堆头第１时间段的生产成 表明，从第５个小时以后，数据就趋于稳定。因此，堆 分、原料水分、辅料均化堆成分、生料目标值，计算出 头平均生产成分取前７个小时的平均值即可满足要求， ■ ■ 弼暑 髓皿 酗 哪霉 弼强 蕊量懿ｉ一 ■鲤 旺ｉ ｊ■¨■■＿ 取值时间太长无实在意义，分析成分和生产成分的对应 １ ２ ３ ４ ５ ６ ７ 关系有可能发生改变。 １号堆① ０．９４ ０．４５ 一１．１４ －０．５８ —０．１１ ０－２７ ０．１４ 表１ １是和表１０相对应的４个石灰石均化堆的堆头生 １号堆② Ｏ．９５ Ｏ．２０ 一１．ｏ０ －０．２０ －０．０５ Ｏ．０８ Ｏ．Ｏ３ 产成分工艺差（ＣａＯ值），数据表明，堆头不同时间段 ２号堆③ Ｏ．８８ －０．Ｏ６ －０．４５ －０．２６ －０．Ｏ５ 一Ｏ．１Ｏ －０．０７ 生产成分的变化规律基本不变。 ２号堆④ ０．８１ ０．１６ －０．５２ －０３６ —０．１８ Ｏ．Ｏ７ Ｏ．０３ ２０１４．１１ ＣＨＩＮＡ ＣＥＭＥＮＴ｜ ９１ 一生产技术 ＴｅｃｈｎＯＩＯｇｙ 第１时间段的原料配比。 成分无效，不能用此生产成分进行调整计算，原料配比 可不进行调整。 （３）堆头石灰石生产成分预测值修正计算：由于 多种因素影响，堆头生产成分的预测值和实际值可能存 在一定误差，需对下一个生产成分预测值进行修正。修 正方法如下：假设ｓ 、ｓ，分别是第１和第２时间段生产成 分的预测值，Ａ，是第１时间段的实际生产成分，Ａ，是第 ２时间段修正后的生产成分，则：Ａ ＝Ａ，一ｓ ＋ｓ：。用 前一个实际生产成分按此关系式对后面的生产成分预 石灰石生产成分是从实际生产中得来的，包含ｒ生 料制备全过程中的所有因素，从工艺条件、原料均化、 计量、粉磨到取样检验，任何一个环节出现问题都能从 生产成分中反映出来。因此，对石灰 生产成分进行监 控是判断生产是否正常的有效方法，可防止检验数据的 误导作用。 测值进行修正，用修正后的生产成分计算调整后的原 料配比。 ５．７后续时间段原料配比的调整 ７配料仓内石灰石滞留时间的确定 在矩形石灰石预均化堆场原料配比调整中，除．『准 确确定堆头不同时间段的原料配￣ＬＪ，Ｆ，还需要准确掌握 第６个时间段按堆头平均生产成分进行计算，并用 第５时间段的实际生产成分进行修正，用修正后的生产 成分计算调整后的原料配比。由于以后的石灰石分析成 分基本稳定，和出磨生料相对应的石灰石生产成分会稍 堆头石灰石的具体使用时间，需确定石灰石在配料仓内 的滞留时间。确定方法如下：石灰石换堆后，在取料机 取堆头石灰石的同时，在取料机旁边的传送带卜添加一 有波动，但在短时间范嗣内比较稳定，在后续的配料调 整中，以和出磨生料相对应的石灰石生产成分为基准， 用公式（１）来确定下一个小时的原料配比。堆尾部分 些颜色明显的物料（如：硫酸渣），从添加物料到达料 仓入口开始计时，同时记录配料仓内石灰石的料位高度 Ｈ。（ＩＴＩ）、台时产量Ｇ，（ｔ／ｈ）、石灰石配比Ｐ （％）， 最好保留一个椎体，不提倡全部取完。一方面堆尾部分 在下料口观察添加物料出仓后所用时间Ｔ （ｈ），在，｝｝ｊ石 灰石的Ｈ．、Ｔ 、Ｇ，、Ｐ，与待用石灰石的Ｈ 、Ｔ。、Ｇ 、 取料量少，电耗相对增加；另一方面，堆尾部分石灰石 质量不稳定，具体使用时间也不好掌握，如果全部取完 会增加不必要的麻烦。 Ｐ２存在下列关系：Ｇｌ×Ｐ】×Ｔ１÷ＨＩ＝Ｇ２×Ｐ，×Ｔ２÷Ｈ，， 确定了Ｔ，即可按预计时间来调整待用石灰石堆头不同时 间段的原料配比。 ６ 矩形预均化堆场石灰石生产成分监控 正常生产时，计量设备的性能不会变化太大，石 灰石分析成分和生产成分之间具有良好的对应关系， ８结束语 水泥生料质量在线控制从开发利用到现在，已有 除了堆头和堆尾部分以外，石灰石生产成分ＣａＯ应基本 稳定，变化不会太大，对生产成分ＣａＯ进行监控，可有 效判断生产是否出现异常。事先设置一个ＣａＯ许差范围 十几年的历史，市场上也有很多类似的配料控制软件， 企业只是对其原料配比的自动计算感兴趣，其控制方法 和调整模式并没有新的突破，自动化和智能化程度并不 高，没有得到多数新型干法水泥企业的认可，人窑生料 （如：±０．４０），当相邻两次石灰石生产成分ＣａＯ相比 较超出许差范围时，则认为生产成分出现异常。造成生 成分的合理与稳定主要依赖于大型原料预均化堆场和生 料粉均化库。目前的生料质量控制系统还是采用根据出 磨生料进行调整的老方法，其调整模式是假设以后的原 料成分不再变化，石灰石换堆前后如果用该系统进行控 产成分异常的直接原因是出磨生料化学成分异常，导致 计算出的石灰石生产成分异常，其原因主要有以下几个 方面：（１）计量设备经过调整或维修。（２）仪器生料 化学偏差进行了比较大的调整。（３）配料仓下料口出 制结果会更糟．还不如用人Ｔ根据经验进行调整。因 此，水泥生料质量控制方法有待进一步改进和更新，要 现过堵料和断料现象。（４）生料磨机不正常，出现过 饱磨或空磨现象。（５）取样器有故障，样品没有代表 性。（６）出磨生料检验数据有严重问题（包括仪器和 操作方面）。石灰石生产成分出现异常时一定要查明原 符合生产中的实际情况，利用生产中的对应关系，解决 生产中的实际问题，把人的经验和思维方式计算机化， 利用计算机强大的运算功能进行数据分析和数据处理， 正确指导生产，真正做到自动化和智能化控制，否则跟 不上水泥生产快速发展的需要。 因，属于前两种情况，此石灰石生产成分有效，可以作 为调整计算的依据，出现后面几种情况，则石灰石生产 ９２／中国水泥２０１４．１１
