姚潤(rùn)泉 劉洪林
(遼寧富山水泥有限公司,燈塔市 111313)
新型干法熟料生產(chǎn)線,其白生料的制備過(guò)程都是利用了窯尾廢氣對(duì)物料進(jìn)行烘干,這種工藝對(duì)物料水分的適應(yīng)能力很強(qiáng),因此對(duì)原料水分的限制已經(jīng)是不太苛刻。然而,由于原料本身的特點(diǎn),一般除了石灰石的水分較少外,其它的幾種原料水分含量都比較高。這就形成了入磨原料必須以濕基計(jì)量,而出磨生料又是干基狀態(tài)(一般要求出磨生料水分小于0.5%)的局面。現(xiàn)以實(shí)例數(shù)據(jù)演繹相關(guān)過(guò)程如下。
新型干法水泥的配料計(jì)算過(guò)程實(shí)際是先從原料的灼燒基成分開(kāi)始,算到干基原料比例結(jié)束,其結(jié)果是計(jì)算出濕基原料的比例和干基生料的成分含量和率值。
表1 原料成分 %
表2 白生料中原料的各基態(tài)比例
表3 干基原料配比及白生料成分 %
為了更好地表達(dá)效果,虛設(shè)原料水分為:石灰石:2%、砂巖:10%、鐵礦:8.0%,由干基比例求取濕基比例的方法有以下兩種。
2.3.1 在干基原料配比的“干燥基配比”部分計(jì)算
濕石灰石=123.61×100/(100-2.0)=126.13 kg;
濕砂巖=18.69×100/(100-10.0)=20.77 kg;
濕鐵礦=3.56×100/(100-8.0)=3.87 kg。
上述重量數(shù)換算成百分比為:
濕石灰石=126.13/(126.13+20.77+3.87)×100% =83.66%;
濕砂巖=20.77 /(126.13+20.77+3.87)×100% =13.78%;
濕鐵礦=3.87/(126.13+20.77+3.87)×100% =2.57%。
2.3.2 在“干燥基百分比”部分計(jì)算
濕石灰石=84.75×100/(100-2.0)=86.48 kg;
濕砂巖=12.81×100/(100-10.0)=14.23 kg;
濕鐵礦=2.44×100/(100-8.0)=2.65kg。
上述重量數(shù)換算成百分比為:
濕石灰石=86.48/(86.48+14.23+2.65)×100% =83.67%;
濕砂巖=14.23/(86.48+14.23+2.65)×100% =13.77%;
濕鐵礦=2.65/(86.48+14.23+2.65)×100% =2.56%。
如上可見(jiàn),在這兩個(gè)部分計(jì)算出的濕料百分比是一致的,這是很容易理解的。
在新型干法工藝中,入生料磨的物料很濕,當(dāng)然是以濕基比例下最初的生產(chǎn)配比,但是出磨生料卻是干基的結(jié)果,這往往令人疑惑。而這個(gè)現(xiàn)象也不僅僅是局限于白生料的初配料,而是貫穿于整個(gè)生料的配料調(diào)整過(guò)程中。
顯而易見(jiàn)的是,如果以濕原料的百分比而引用原料的干燥基成分計(jì)算白生料的成分,計(jì)算得出的結(jié)果將是錯(cuò)誤的,在理論上也是說(shuō)不通的(由干燥基的原料成分、干燥基的物料百分比,計(jì)算得到干燥基的生料成分,這是大家所熟悉的);同樣以濕基的比例、濕基的原料成分,可以通過(guò)計(jì)算得到濕基的生料成分。這個(gè)結(jié)論應(yīng)用于生料日常調(diào)整很有用途。
我們一般得到的和要求的白生料成分是干燥基的,而調(diào)整配比卻必須使用濕基,如果按照一般低水分原料調(diào)整的方式(基本不考慮水分,也即是干燥基調(diào)料)處理的話,盡管調(diào)整的方向可能是對(duì)的,顯而易見(jiàn),每次調(diào)整一般是不到位的,有時(shí)也可能會(huì)出現(xiàn)調(diào)整過(guò)量的問(wèn)題,這就會(huì)增加調(diào)整的滯后性和不確定性,而且這種滯后和不確定,是永遠(yuǎn)的——在引用原料濕基成分計(jì)算之前。這也無(wú)關(guān)于是人工調(diào)料還是計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)整(當(dāng)然現(xiàn)代新型干法生產(chǎn)線基本是不存在人工調(diào)料的),尤其是現(xiàn)在各廠普遍在使用生料率值控制系統(tǒng),按照某些系統(tǒng)的使用規(guī)程,要求輸入原料的化學(xué)成分,但是該系統(tǒng)卻沒(méi)有強(qiáng)調(diào)要輸入原料的濕基成分,或原料的水分含量,實(shí)際上也就犯了用干基的生料成分、干基的原料成分、不經(jīng)水分校正直接計(jì)算出濕基的原料調(diào)整比例這樣的錯(cuò)誤,這也是這種系統(tǒng)在有的廠家控制效果不好,出磨生料率值合格率達(dá)不到要求的原因之一。
假如已知出磨生料的成分,并且設(shè)計(jì)的白生料KH為1.12(為簡(jiǎn)化計(jì)算,不考慮其它率值的調(diào)整),調(diào)整計(jì)算的過(guò)程見(jiàn)表4所示。
表4 調(diào)整計(jì)算的過(guò)程 %
在干燥基白生料成分的基礎(chǔ)上,用濕基原料的成分計(jì)算調(diào)整比例,計(jì)算的當(dāng)時(shí)由于存在綜合水分的影響,計(jì)算出的生料成分絕對(duì)值會(huì)與干基調(diào)整計(jì)算的結(jié)果不一致,但是率值是一致的,理論上應(yīng)該符合計(jì)算結(jié)果的。這種計(jì)算的過(guò)程,演示如下:
(1)首先將干燥基原料成分換算成相應(yīng)水分含量下的濕基成分(見(jiàn)表5)。
(2)濕基調(diào)料計(jì)算見(jiàn)表6所示,其中KH略為高了一點(diǎn),再稍微調(diào)整一下見(jiàn)表7所示。第三次稍提一點(diǎn)KH值見(jiàn)表8所示。
表5 干燥基原料成分與相應(yīng)水分含量下的濕基成分的換算 %
表6 濕基調(diào)料計(jì)算 %
表7 重新調(diào)整后的濕基調(diào)料計(jì)算 %
表8 第三次稍提一點(diǎn)KH值的濕基調(diào)料計(jì)算 %
由以上計(jì)算過(guò)程,石灰石的調(diào)整比例為:+2.5-0.5+0.2=+2.2%;砂巖的調(diào)整比例為:-2.5+0.5-0.2=-2.2%。
比較表4和表8數(shù)據(jù),可以看出,用濕基原料成分調(diào)整,最后得出的生料率值與干基調(diào)整時(shí)的率值是一致的,但是物料調(diào)整的幅度有所不同,配比變動(dòng)在干基調(diào)整時(shí)是石灰石和砂巖對(duì)應(yīng)調(diào)整2.0%,而濕基調(diào)整時(shí)是對(duì)應(yīng)調(diào)整2.2%,足以說(shuō)明在新型干法生產(chǎn)的調(diào)料中正確應(yīng)用不同基態(tài)的物料成分含量是至關(guān)重要的,本文由于所列數(shù)據(jù)的局限,計(jì)算出的干濕基調(diào)整的比例差比較小,實(shí)際調(diào)整中的差值有時(shí)會(huì)大很多!
這是在配比調(diào)整和濕基生料成分計(jì)算上的效果,當(dāng)把濕基生料成分換算成干基生料成分以后所得的結(jié)果與用干基調(diào)整計(jì)算的結(jié)果是一致的。
通過(guò)以上計(jì)算演示可以證實(shí),新型干法水泥生產(chǎn)中,生料配比的調(diào)整量必然是濕基狀態(tài)的比例,同時(shí)它也就要求其原料的成分含量也應(yīng)該是相應(yīng)水分含量下的濕基狀態(tài)數(shù)值(這恰恰是配料人員乃至某些配料調(diào)整軟件在設(shè)計(jì)時(shí)容易忽略的)。否則,由于調(diào)整計(jì)算時(shí)引用的原料成分缺乏針對(duì)性,就從根本上導(dǎo)致了計(jì)算結(jié)果的不到位現(xiàn)象,從而人為地引起調(diào)整的滯后,和出磨生料合格率的偏低問(wèn)題,給生產(chǎn)控制帶來(lái)一定的難度,是應(yīng)該引起重視的。