【水泥人網(wǎng)】生料成分的穩(wěn)定是水泥窯系統(tǒng)穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的基礎(chǔ)和前提條件，為此新型干法窯生產(chǎn)中，通過(guò)原料預(yù)均化、生料配料控制、生料均化等一系列工藝環(huán)節(jié)來(lái)保證生料的化學(xué)成分符合設(shè)計(jì)需要，并維持其穩(wěn)定。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，大部分工廠的生料質(zhì)量由化驗(yàn)室進(jìn)行控制，而生料產(chǎn)量由生產(chǎn)車間完成。生產(chǎn)車間的人員在操作中往往只關(guān)注磨機(jī)產(chǎn)量，根據(jù)磨機(jī)工作狀況頻繁大幅度加減產(chǎn)量，磨機(jī)工況時(shí)常變化，甚至出現(xiàn)飽磨等非正常工況，認(rèn)為生料成分的波動(dòng)全是由于原料成分變化或原料配比調(diào)整失誤造成，忽視了粉磨過(guò)程對(duì)生料成分的影響，給化驗(yàn)室的生料質(zhì)量控制帶來(lái)很大困難。
本文分析和討論了生料粉磨過(guò)程中，磨機(jī)操作和工況等非原料化學(xué)成分因素所造成生料成分波動(dòng)的原因，通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)比較了這些因素對(duì)立磨和閉路球磨影響的大小，并提出了在粉磨過(guò)程中減少生料成分波動(dòng)的措施。
1 磨機(jī)操作和工況對(duì)生料成分穩(wěn)定性的影響
1.1開(kāi)停磨對(duì)生料成分穩(wěn)定性的影響
生料的粉磨過(guò)程包括了各種原料(石灰石、頁(yè)巖和硫酸渣等)的配料、磨細(xì)以及混合均勻的過(guò)程。由于各種原料的化學(xué)成分和易磨性不一致，在磨內(nèi)完成破碎、磨細(xì)直至達(dá)到生料細(xì)度要求所需的時(shí)間也不一樣，所以生料成分從開(kāi)始喂料至達(dá)到穩(wěn)定需要一定時(shí)間。
以石灰石、頁(yè)巖和硫酸渣三組分配料為例，硫酸渣和頁(yè)巖的易磨性好，在磨機(jī)內(nèi)粉磨很短時(shí)間便可達(dá)到細(xì)度要求出磨，而石灰石易磨性相對(duì)較差，粉磨時(shí)間較長(zhǎng)。因此空磨剛開(kāi)始喂料時(shí)，先出磨的生料中Fe2O3、Si02、Al2O3含量高，而Ca0含量低，并且出磨的生料量也很小，隨著繼續(xù)喂料和粉磨，越來(lái)越多的石灰石磨細(xì)并出磨，生料中Ca0含量逐漸升高，并最終達(dá)到穩(wěn)定，磨機(jī)進(jìn)入平衡狀態(tài)。
圖1為立磨和閉路球磨開(kāi)始喂料后，每5min取樣1次，生料Ca0含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，由XRF測(cè)定得到。
圖1? 立磨和閉路球磨喂料后出磨生料Ca0含量變化
由圖l可見(jiàn)，無(wú)論立磨或者球磨，喂料后都需要一定時(shí)間才能達(dá)到平衡粉磨，立磨達(dá)到平衡所需要時(shí)間短，約l5min，而閉路球磨所需要時(shí)間長(zhǎng)，約35min。
磨機(jī)進(jìn)入平衡粉磨后，如果考察磨內(nèi)積存物料的比例，難磨原料所占比例最多，而易磨物料所占的比例較少。保持原料比例和喂料量不變，磨內(nèi)物料不斷粉磨好出磨，新喂入的物料進(jìn)入磨內(nèi)，兩者達(dá)到一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡。如果停止喂料，磨機(jī)保持運(yùn)轉(zhuǎn)，磨內(nèi)未粉磨好的石灰石磨細(xì)并出磨，出磨生料中Ca0含量會(huì)突然升高。如果大幅度增加或者減少喂料量也會(huì)使平衡打破，而建立新的平衡狀態(tài)需要一段時(shí)間，將造成出磨生料化學(xué)成分的波動(dòng)。
由以上分析可知，盡管粉磨過(guò)程遵循著物質(zhì)守恒定律，但由于各種原料的成分和易磨性不同，使得開(kāi)始喂料后到磨機(jī)達(dá)到平衡狀態(tài)需要一定的時(shí)間，達(dá)到平衡狀態(tài)后的出磨生料成分才能真實(shí)反映原料配合比。停止喂料、大幅度增加或減少喂料量都將使平衡狀態(tài)發(fā)生變化，造成生料成分的波動(dòng)。
1.2 飽磨對(duì)生料成分穩(wěn)定性的影響
磨機(jī)飽磨后，磨內(nèi)的料球比失衡，料多球少，粉磨效率則嚴(yán)重下降。此時(shí)易磨性差的原料難以得到粉磨，積累在磨內(nèi)，而部分易磨性好的原料還可磨細(xì)出磨，出磨生料成分將發(fā)生變化。一般處理飽磨的辦法是強(qiáng)化通風(fēng)、減少喂料甚至停料，直到磨內(nèi)料球比恢復(fù)正常，于是原先積累的難磨物料逐漸被磨細(xì)出磨。因此隨著出現(xiàn)飽磨、停止喂料處理到恢復(fù)正常喂料，出磨生料成分將出現(xiàn)一次劇烈波動(dòng)。
以石灰石、頁(yè)巖和硫酸渣配料為例，剛開(kāi)始飽磨時(shí)，生料Ca0含量偏低，而Si02、Al2O3、Fe203含量偏高。發(fā)現(xiàn)飽磨停止喂料后，出磨生料的Ca0含量又會(huì)突然升高，而Si02、Al2O3、Fe203含量偏低。對(duì)于磨內(nèi)流速快的粉磨系統(tǒng)如風(fēng)掃磨，飽磨處理較快，一般1-2h左右能恢復(fù)正常，而對(duì)于磨內(nèi)流速較慢的中卸磨系統(tǒng)，需要2～3h甚至更長(zhǎng)時(shí)間生料成分才能恢復(fù)正常。
圖2為某廠生料閉路球磨出現(xiàn)飽磨時(shí)，生料LSF的變化。圖中LSF由XRF測(cè)定生料成分計(jì)算得到，磨機(jī)產(chǎn)量為實(shí)際喂料量，每小時(shí)記錄1次DCS系統(tǒng)的累積喂料量后計(jì)算得到。
圖2? 磨機(jī)飽磨后生料LSF和磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量變化
由圖2可見(jiàn)，剛飽磨時(shí)，LSF先下降，隨著減少喂料量操作，LSF突然升高，并持續(xù)2h。經(jīng)過(guò)3h調(diào)整后生料成分才恢復(fù)正常。
