姚潤泉 劉洪林
(遼寧富山水泥有限公司,燈塔市111313)
白生料配料調(diào)整計算中干濕基的換算
姚潤泉 劉洪林
(遼寧富山水泥有限公司,燈塔市111313)
在白生料配比調(diào)整的過程中,利用出磨生料的成分來計算入磨原料的比例,中間存在著較為復(fù)雜的環(huán)節(jié),在此,通過實例數(shù)據(jù)演算來探討實際生產(chǎn)中干濕基配比的轉(zhuǎn)換規(guī)律,這具有很重要的實際意義。
新型干法水泥原料計算
新型干法生產(chǎn)線,其白生料的制備過程都是利用了窯尾廢氣對物料進行烘干,這種工藝對物料水分的適應(yīng)能力很強,因此對原料水分的限制已經(jīng)不太苛刻。而由于原料本身的特點,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以濕基計量,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)以實例數(shù)據(jù)演繹相關(guān)過程如下。
新型干法水泥的配料計算過程實際是先從原料的灼燒基成份開始,算到干基原料比例結(jié)束,其結(jié)果是計算出濕基原料的比例和干基生料的成份含量和率值。
(1)例如白生料中原料的各基態(tài)比例見表2。
(2)干基原料配比及白生料成分見表3所示。
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%
(3)干基原料配比計算好以后就是計算濕基物料配比。
為了更好地表達效果,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兩種:
①在干基原料配比的“干燥基配比”部分計算:
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 kg/(126.13+20.77+3.87)kg×100%=83.66%
濕砂巖=20.77kg/(126.13+20.77+3.87)kg× 100%=13.78%
濕鐵礦=3.87 kg/(126.13+20.77+3.87)kg× 100%=2.57%
②在“干燥基百分比”部分計算:
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 kg/(86.48+14.23+2.65)kg× 100%=83.67%
濕砂巖=14.23 kg/(86.48+14.23+2.65)kg×100% =13.77%
濕鐵礦=2.65kg/(86.48+14.23+2.65)kg×100% =2.56%
由上可見,在這兩個部分計算出的濕料百分比是一致的,這是很容易理解的。
問題在于,在新型干法工藝中,入生料磨的物料很濕,當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,而是貫穿于整個生料的配料調(diào)整過程中。
很顯然,如果以濕原料的百分比而引用原料的干燥基成分計算白生料的成分,計算得出的結(jié)果將是錯誤的,在理論上也是說不通的。由干燥基的原料成分、干燥基的物料百分比,計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,可以通過計算得到濕基的生料成分。這個結(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)整的方向可能是對的,但每次調(diào)整一般是不到位的,有時也可能會出現(xiàn)調(diào)整過量的問題,這就會增加調(diào)整的滯后性和不確定性,而且這種滯后和不確定,在引用原料濕基成分計算之前是永遠的。這也無關(guān)于是人工調(diào)料還是計算機自動調(diào)整(當然現(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)卻沒有強調(diào)要輸入原料的濕基成分,或原料的水分含量,實際上也就犯了用干基的生料成分、干基的原料成分、不經(jīng)水分校正直接計算出濕基的原料調(diào)整比例這樣的錯誤,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不到要求的原因之一。
(1)假如已知出磨生料的成分,并且設(shè)計的白生料KH為1.12(為簡化計算,不考慮其它率值的調(diào)整),調(diào)整計算的過程見表4。
(2)用濕基原料成分調(diào)整的過程:在干燥基白生料成分的基礎(chǔ)上,用濕基原料的成分計算調(diào)整比例,計算的當時由于存在綜合水分的影響,計算出的生料成分絕對值會與干基調(diào)整計算的結(jié)果不一致,但是率值是一致的,理論上應(yīng)該符合計算結(jié)果的。這種計算的過程演示如下。
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(見表5)。
調(diào)整提示計算Loss SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO 其它原出磨生料成分(表3數(shù)據(jù))33.4314.173.202.0344.890.601.67加2%干基石灰石+0.02×石灰石干基成分0.760.120.020.011.050.010.03減2%干基砂巖-0.02×砂巖干基成分0.121.340.360.060.020.020.08調(diào)整后生料成分34.0712.952.861.9845.920.591.62
表5 干燥基原料成分換算相應(yīng)水分含量%
(3)濕基調(diào)料計算見表6所示。
(4)以上的調(diào)整,KH略為高了一點,再稍微調(diào)整一下(見表7)。
(5)再稍提一點KH值(見表8)。
由以上計算過程,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%。
表6 濕基調(diào)料計算%
表7 重新調(diào)整后的數(shù)據(jù)%
表8 再稍提一點KH值后的數(shù)據(jù)%
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,配比變動在干基調(diào)整時是石灰石和砂巖對應(yīng)調(diào)整2.0%,而濕基調(diào)整時是對應(yīng)調(diào)整2.2%,足以說明在新型干法生產(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,計算出的干濕基調(diào)整的比例差比較小,實際調(diào)整中的差值有時會大很多),絕不能想當然!
這是在配比調(diào)整和濕基生料成分計算上的效果,當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)整計算的結(jié)果是一致的。
通過以上計算演示可以證實,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)計時容易忽略的)。否則,由于調(diào)整計算時引用的原料成分缺乏針對性,就從根本上導(dǎo)致了計算結(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偏低的問題,給生產(chǎn)控制帶來一定的難度,是應(yīng)該引起重視的。
(編輯:方圓)
TQ172.614.1 文獻標識碼:B 文章編號:1007-6344(2010)03-0027-03
2009-12-04】