摘要：在水泥生產中，“五穩保一穩”是實現優質高產的前提，生料成分的穩定又是“五穩”中的重中之重。本文通過對立磨出磨溫度的研究，來預判石灰石的變化，再結合熒光配料的計算值進行修正，從而提高出磨生料的合格率。

　　0  前 言

　　新型干法水泥生產技術是以懸浮預熱和預分解技術為核心，并把現代科學技術廣泛應用于生產全過程，使水泥生產具有高效、優質、節約資源、清潔生產、符合環境保護要求和工藝裝備大型化、生產控制自動化、實行科學管理的現代化水泥生產方法，而生料配料和熟料煅燒是整個生產過程的兩大核心環節。在新型干法水泥生產過程中，為保證煅燒穩定，提高熟料產量和質量，生料成分的穩定性要求遠比其他生產方法要嚴格得多。在生產過程中，為了有效進行生料質量控制，必須隨時對生料化學成分進行檢測，根據化學成分的變換趨勢對原料配合比進行更改確保生料化學成分在控制范圍，因此，合理的原料配合比顯得特別重要。

　　1  研究背景

　　我公司現在采用五組分原材料配料，包括石灰石、砂巖、鋁礬土、銅礦渣以及煤矸石，其中石灰石原料占配料比例的80%以上。公司擁有自己的石灰石礦山，能提供豐富的資源。但是生產中為了實現礦山的零排放，石灰石的品位總有一些差異，另外，原料配料庫內也有一定的離析等因數造成有時配料用石灰石波動偏大，使生料配料存在一定困難，出磨生料化學成分波動大。同時，由于生料均化庫的均化效果遠遠不能達到設計范圍，從而導致入窯生料化學成分波動偏大，制約了進一步提高窯產量和降低消耗。再者，通過熒光控制生料化學成分最快都要一個小時作為一個周期，而熒光控制生料化學成分的計算基礎是以上一個生料化學成分與目標值偏差的情況進行計算控制，如果在自動取樣的時間內石灰石偏好，就容易造成出磨生料化學成分偏高，而熒光分析儀只能從測量數據與目標值之間的絕對偏差對原料配比進行更改，但這與出磨生料化學成分變化至少相差半個小時，這樣就容易造成熒光分析儀修改的原材料配比滯后性偏大，如果更改原材料配比的時候石灰石發生波動，就會造成生料化學成分出現劇烈波動。

　　在實際生產中，通過統計發現，出磨溫度的高低在很大程度上能夠反應生料化學成分的變化趨勢，同時通過統計分析發現生料磨出磨溫度的高低與出磨生料的飽和比成一元正相關關系，在此統計分析基礎上提出通過出磨溫度來修正原材料配比的可行性研究。

　　2  研究過程

　　通過長期對石灰石化學成分的波動情況進行監測，結合生料磨入磨溫度、出磨溫度以及產量總結發現，當生料磨的入磨溫度和產量保持不變時，石灰石的品位好壞會引起生料磨出磨溫度的變動，即相同情況下，當石灰石品位好時，出磨溫度高，反之則低。為此從出磨和入磨溫度的變化入手，科學地利用統計分析技術，對大量出磨生料化學成分、原材料配比的調整數據和當時溫度數據進行回歸分析，找出溫度變化與出磨生料化學成分的線性關聯關系。通過出磨溫度的變化對原料配比進行優化，使原料配比的修改具有更強的可靠性和準確性，從而改善出磨生料化學成分的可控性。

　　在研究過程中主要以我廠某臺生料磨進行研究，研究的開始階段分別統計以前的生產數據以及不同時候的化學成分情況。分析數據時生料磨入磨溫度以170℃為基準，生料磨臺時產量以230t為基準，通過對大量數據的研究過后發現其主要關系如下圖：

　　從以上關系圖中可以發現出磨溫度與出磨生料的KH基本上是呈一元線性相關的，在對統計數據進行進行線性回歸分析發現其關系式如下：

　　KH=0.017*t-0.052                          （2—1）

　　式中：KH——表示出磨生料飽和比；

　　t——表示校正后出磨溫度，℃。

　　當確定出磨溫度與生料率值的關系后，要研究的就是如何根據溫度的變化來更改配比。為了簡化計算方法以及簡化計算工作量，利用回歸分析出磨生料成分的變化與出磨溫度的關系，并進行簡單的程序編譯，通過程序計算能夠降低更多的勞動強度。在實際的程序編譯中主要以熒光分析的數據為主，在對熒光計算配比進行修正的過程中，主要考慮的是石灰石與砂巖的配比變化（石灰石與砂巖的配比在生料配比中占90%以上），而其它組分的變化主要以熒光計算的為主，這樣不但提高了準確性，同時也減少程序的計算次數，提高程序實用性。在程序的編寫初始階段必須明白現目前所使用率值系統的控制原理，它以目標值為基礎，在以出磨生料的率值為對象，在結合上一次所發原料配比為基準進行下一次的計算，從而能夠給出這次應該對各種原材料分別配多少，在讀懂這控制原理的基礎上我們才可以進行程序編譯。通過程序的編譯，只需在控制程序中輸入目標值以及給定的其他原料配比和生料磨臺時產量、入磨溫度、出磨溫度以及校正系數就可以進行優化配比計算。配比優化計算程序如下圖：

　　3  研究結果分析

　　3.1 使用原有的率值系統修改配比

　　對以上三圖簡要分析如下：

　　（1）出磨生料的目標值不是固定值，但是不管目標值控制在什么范圍內，總是可以看出生料的實際成分與目標值偏離較大；

　　（2）三幅圖中可以明顯看出往往會出現連續兩個小時出磨生料的實際值振幅巨大，兩者之間甚至超過0.10，當這種情況出現時往往是因為原料庫里面發生離析，造成石灰石粒度大小不均從而造成石灰石質量波動大，這時只通過熒光控制就顯得比較困難；

　　（3）有時出磨生料成分還容易出現連續偏低甚至連續偏高的狀態，這種情況出現主要是因為石灰石連續偏差或者連續偏好，而熒光控制時它總是在前一次的基礎上一點一點把石灰石配比加上去或者是減下來，從而就容易連續偏高或者連續偏低。

　　3.2 通過溫度優化控制配比后出磨生料波動情況

　　從以上三圖可以得出如下結論：

　　（1）通過出磨溫度將原料配比校正后，所得的出磨生料成分波動振幅有所減小；

　　（2）通過出磨溫度將原料配比校正后，連續兩個小時出磨生料成分很少有巨大波動；

　　（3）通過出磨溫度將原料配比校正后，出磨生料成分很少有連續偏低或者連續偏高的情況產生。

　　4  結束語

　　在生料控制過程中通過引入出磨溫度對原料配比進行優化，能夠有效的降低生料成分的波動范圍，降低波動振幅，但要使出磨生料成分合格率更高必須考慮生料磨的工況，因為生料磨在不同的工況下會有不同的出磨溫度，容易對控制結果產生誤導。總的說來，通過本次研究，為降低出磨生料成分波動范圍，提高出磨生料成分合格率提供了一種新的研究思路。