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  • 優(yōu)化配料方案 提高熟料質(zhì)量

    2005-05-11 00:00
    一、引言
         北京新港水泥制造有限公司是一家由天津水泥設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì),原設(shè)計(jì)日產(chǎn)熟料720噸,年產(chǎn)水泥30萬(wàn)噸的中小型水泥企業(yè),近年經(jīng)多次技術(shù)改造,特別是2001年進(jìn)行NMFC型分解爐改造后,已達(dá)到日產(chǎn)1200噸熟料、年產(chǎn)60萬(wàn)噸水泥的生產(chǎn)規(guī)模。此前熟料質(zhì)量均較正常,但近期卻出現(xiàn)熟料質(zhì)量下滑現(xiàn)象(見(jiàn)表1)。 

    1  2001年~2004年熟料質(zhì)量數(shù)據(jù)分析表

    年份

    化學(xué)分析  % 

    28天抗壓強(qiáng)度MPa

    MgO

    f-CaO

    KH

    SM

    IM

    C3S

    C2S+C2S

    2001年

    2.10

    0.96

    0.883

    2.68

    1.68

    53.46

    76.76

    53.1

    2002年

    2.17

    0.84

    0.891

    2.62

    1.58

    53.26

    76.57

    56.3

    2003年

    2.34

    0.83

    0.889

    2.71

    1.56

    52.78

    76.40

    53.6

    2004.1

    3.29

    0.96

    0.884

    2.66

    1.50

    50.89

    75.96

    53.8

    2004.2

    3.68

    1.14

    0.881

    2.69

    1.49

    49.32

    75.62

    53.4

    2004.3

    2.69

    1.06

    0.895

    2.64

    1.48

    51.02

    76.31

    51.4

    2004.4

    3.41

    1.01

    0.887

    2.74

    1.47

    51.42

    75.80

    51.0

        從表1可看出,熟料質(zhì)量從2003年開(kāi)始呈日逐下降的趨勢(shì),在某種程度上影響了水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性,為穩(wěn)定出廠水泥強(qiáng)度,在水泥生產(chǎn)控制過(guò)程中,只好采取提高出廠水泥比表面積,降低混合材摻加量等措施,從而在一定程度上影響了企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效益。本文通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法的綜合利用,對(duì)近年的熟料質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行全面分析,以期找出熟料強(qiáng)度降低的原因,并以分析結(jié)果來(lái)調(diào)整水泥熟料生產(chǎn),達(dá)到提高熟料強(qiáng)度的目的。

    二、影響因素分析
      為探索影響熟料強(qiáng)度的規(guī)律,筆者選用了因果分析圖,對(duì)影響熟料強(qiáng)度的因素逐一分析,從原燃材料、配料、熟料煅燒及設(shè)備、熟料檢驗(yàn)及檢驗(yàn)設(shè)備等項(xiàng)目中,共分析出大小因素30條,圖1所示。圖1 (影響熟料強(qiáng)度的因果分析圖)見(jiàn)附件! 
         通過(guò)對(duì)2001年以來(lái)原燃材料、配料、熟料煅燒及設(shè)備、熟料檢驗(yàn)及檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行分析對(duì)比,總結(jié)出所有可能影響熟料強(qiáng)度的因素,并對(duì)這些可能因素進(jìn)行量化分析,四年所使用的原燃材料分析數(shù)據(jù)變化見(jiàn)表2、表3,熟料分析數(shù)據(jù)表見(jiàn)表4。 表格見(jiàn)附件!

    3   煤工業(yè)分析表      

    日期

    原煤水份 %

    干基水份 %

    灰分 %

    揮發(fā)份 %

    發(fā)熱量KCal/kg

    發(fā)熱量KJ/kg

    2002年

    7.65

    1.76

    10.27

    28.39

    6903.51

    28856.67

    2003年

    6.42

    2.08

    10.72

    27.99

    6813.04

    28478.5

    2004年

    8.03

    2.35

    12.25

    28.44

    6598.66

    27582.42

      
    三、熟料回歸分析 
      通過(guò)對(duì)上述因果分析諸多因素中可以量化的因素進(jìn)行回歸分析,發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)變化較大的因素有熟料KH、SM、IM、f-CaO、MgO。利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法算出熟料28天強(qiáng)度對(duì)上述五因素的回歸分析方程及回歸相關(guān)系數(shù)(見(jiàn)表4),以確認(rèn)上述五因素對(duì)28天強(qiáng)度的相關(guān)性及影響程度大小。                            
    從表4中可看出:
    1、KH、SM、IM、C3S、(C3S+C2S)與熟料28天強(qiáng)度存在正相關(guān)關(guān)系,其中C3S、KH 對(duì)熟料28天強(qiáng)度的相關(guān)系數(shù)較高,但I(xiàn)M對(duì)熟料28天強(qiáng)度的相關(guān)系數(shù)相對(duì)較低;
    2、f-CaO與熟料28天強(qiáng)度存在負(fù)相關(guān)關(guān)系;
    3、MgO與熟料28天強(qiáng)度存在較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)關(guān)系。
         從MgO與28天強(qiáng)度的回歸分析結(jié)果來(lái)看,MgO對(duì)熟料強(qiáng)度的負(fù)面影響不可低估,但這點(diǎn)可通過(guò)控制進(jìn)廠石灰石中MgO的含量解決。由于f-CaO跟三率值及窯況聯(lián)系較大,而熟料的C3S、(C3S+C2S)又與熟料的三率值相關(guān)聯(lián)。故本文僅具體針對(duì)熟料的三率值進(jìn)行分析對(duì)比,通過(guò)對(duì)熟料強(qiáng)度及水泥適應(yīng)性較好的2002年熟料質(zhì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,將這些統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果進(jìn)行樣本分類并做正交分析,以總結(jié)出熟料強(qiáng)度及水泥適應(yīng)性最好的熟料三率值的最佳配伍組合。

    四、熟料正交分析
         根據(jù)2002年熟料的實(shí)際質(zhì)量數(shù)據(jù)情況,選用三水平正交試驗(yàn)表L9(34)(見(jiàn)表5)做優(yōu)化選擇,三水平試驗(yàn)表及分析結(jié)果分別見(jiàn)表5、6、7、8。表格見(jiàn)附件!
     

    7 正交試驗(yàn)綜合分析表

  • 項(xiàng)目

    試驗(yàn)樣本數(shù)

       

    28天抗壓(MPa)

    KH

    SM

    IM

    0.860<KH<0.880

    37

    0.874

    2.63

    1.58

    55.60

    0.880<KH<0.900

    231

    0.891

    2.62

    1.58

    58.10

    0.900 <KH<0.920