【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，通過原料預均化、生料配料控制、生料均化等一系列工藝環(huán)節(jié)來保證生料的化學成分符合設(shè)計需要，并維持其穩(wěn)定。在實際生產(chǎn)過程中，大部分工廠的生料質(zhì)量由化驗室進行控制，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)注磨機產(chǎn)量，根據(jù)磨機工作狀況頻繁大幅度加減產(chǎn)量，磨機工況時常變化，甚至出現(xiàn)飽磨等非正常工況，認為生料成分的波動全是由于原料成分變化或原料配比調(diào)整失誤造成，忽視了粉磨過程對生料成分的影響，給化驗室的生料質(zhì)量控制帶來很大困難。
本文分析和討論了生料粉磨過程中，磨機操作和工況等非原料化學成分因素所造成生料成分波動的原因，通過實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)比較了這些因素對立磨和閉路球磨影響的大小，并提出了在粉磨過程中減少生料成分波動的措施。
1 磨機操作和工況對生料成分穩(wěn)定性的影響
1.1開停磨對生料成分穩(wěn)定性的影響
生料的粉磨過程包括了各種原料(石灰石、頁巖和硫酸渣等)的配料、磨細以及混合均勻的過程。由于各種原料的化學成分和易磨性不一致，在磨內(nèi)完成破碎、磨細直至達到生料細度要求所需的時間也不一樣，所以生料成分從開始喂料至達到穩(wěn)定需要一定時間。
以石灰石、頁巖和硫酸渣三組分配料為例，硫酸渣和頁巖的易磨性好，在磨機內(nèi)粉磨很短時間便可達到細度要求出磨，而石灰石易磨性相對較差，粉磨時間較長。因此空磨剛開始喂料時，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，越來越多的石灰石磨細并出磨，生料中Ca0含量逐漸升高，并最終達到穩(wěn)定，磨機進入平衡狀態(tài)。
圖1為立磨和閉路球磨開始喂料后，每5min取樣1次，生料Ca0含量隨時間的變化趨勢，由XRF測定得到。
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，無論立磨或者球磨，喂料后都需要一定時間才能達到平衡粉磨，立磨達到平衡所需要時間短，約l5min，而閉路球磨所需要時間長，約35min。
磨機進入平衡粉磨后，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，新喂入的物料進入磨內(nèi)，兩者達到一個動態(tài)平衡。如果停止喂料，磨機保持運轉(zhuǎn)，磨內(nèi)未粉磨好的石灰石磨細并出磨，出磨生料中Ca0含量會突然升高。如果大幅度增加或者減少喂料量也會使平衡打破，而建立新的平衡狀態(tài)需要一段時間，將造成出磨生料化學成分的波動。
由以上分析可知，盡管粉磨過程遵循著物質(zhì)守恒定律，但由于各種原料的成分和易磨性不同，使得開始喂料后到磨機達到平衡狀態(tài)需要一定的時間，達到平衡狀態(tài)后的出磨生料成分才能真實反映原料配合比。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。
1.2 飽磨對生料成分穩(wěn)定性的影響
磨機飽磨后，磨內(nèi)的料球比失衡，料多球少，粉磨效率則嚴重下降。此時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化通風、減少喂料甚至停料，直到磨內(nèi)料球比恢復正常，于是原先積累的難磨物料逐漸被磨細出磨。因此隨著出現(xiàn)飽磨、停止喂料處理到恢復正常喂料，出磨生料成分將出現(xiàn)一次劇烈波動。
以石灰石、頁巖和硫酸渣配料為例，剛開始飽磨時，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含量又會突然升高，而Si02、Al2O3、Fe203含量偏低。對于磨內(nèi)流速快的粉磨系統(tǒng)如風掃磨，飽磨處理較快，一般1-2h左右能恢復正常，而對于磨內(nèi)流速較慢的中卸磨系統(tǒng)，需要2～3h甚至更長時間生料成分才能恢復正常。
圖2為某廠生料閉路球磨出現(xiàn)飽磨時，生料LSF的變化。圖中LSF由XRF測定生料成分計算得到，磨機產(chǎn)量為實際喂料量，每小時記錄1次DCS系統(tǒng)的累積喂料量后計算得到。
圖2? 磨機飽磨后生料LSF和磨機臺時產(chǎn)量變化
由圖2可見，剛飽磨時，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3h調(diào)整后生料成分才恢復正常。