優(yōu)化配料方案 提高熟料質(zhì)量

     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）。 

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

    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。 

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！ 
表3　　　煤工業(yè)分析表　　　　　　 
   
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。 

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！
  
表7 正交試驗(yàn)綜合分析表

     表8中K1、K2、K3分別是因素KH、SM、IM三個(gè)水平試驗(yàn)結(jié)果之和（28天抗壓強(qiáng)度Mpa）。同一因素的三個(gè)水平中K值高，則該水平就好，對(duì)強(qiáng)度貢獻(xiàn)就大；相反，K值小，則該水平就差，對(duì)強(qiáng)度貢獻(xiàn)就小；R是三個(gè)水平的極差，極差的大小反映了該因素對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的重要程度。 
從表8的R值中可看出，三率值對(duì)熟料28天強(qiáng)度的影響程度，以熟料KH對(duì)強(qiáng)度影響最大，SM次之，IM最小。 
     從表8的K值中可看出，其中KH因素中熟料強(qiáng)度最高的是2水平，即KH在0.880～0.900之間最佳，SM因素也以２水平為好，即SM在2.60～2.70之間為佳，IM因素則以３水平為好，即IM在＞1.65為好。 
     據(jù)相關(guān)資料介紹，在水泥各組分不變情況下，如IM越高，則熟料中AL2O3含量相應(yīng)較高，水泥熟料對(duì)外加劑的適應(yīng)性就相對(duì)較差?？紤]水泥與外加劑的適應(yīng)性問(wèn)題，熟料中IM 不宜控制過(guò)高，以降低熟料中C3A的含量，故將目前熟料三率值的控制目標(biāo)值分別調(diào)整為：KH：0.890  SM：2.65  IM：1.60。 

結(jié)束語(yǔ) 

    按上述方案實(shí)施后，熟料強(qiáng)度得到明顯提高，據(jù)連續(xù)二個(gè)月的質(zhì)量統(tǒng)計(jì)，28天平均強(qiáng)度達(dá)到57.53Mpa（見(jiàn)表9）。 

表9      5月、6月熟料質(zhì)量分析數(shù)據(jù)表 
 
      5月、6月份共有58個(gè)熟料樣本，月平均熟料28天抗壓強(qiáng)度比2004年前四個(gè)月高了4.0～6.0MPa，其中熟料28天抗壓強(qiáng)度＞55.0Mpa的樣本超過(guò)89.0％，取得了十分可觀的效果。 

來(lái)源：新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)