综述水泥生产生料配料过程质量控制与管理

综述水泥生产生料配料过程质量控制与管理

易满成

兴安海螺水泥有限责任公司广西桂林541300

摘要：水泥是人类赖以生存的建筑材料，水泥生产的质量控制与管理对人类社会的发展起着至关重要的作用。企业做好水泥生产的质量控制与管理，不仅仅是企业发展壮大的必经之路，也是人来建设美丽家园的唯一途径。

关键词：水泥生料配料；质量控制；管理

1引言

水泥生产的主要工艺单元包括:生料制备(含生料混合、粉磨和均化)、熟料煅烧和水泥粉磨与包装等。水泥生产过程是一个典型的连续过程，任何一个阶段的生产都对后续过程有着重要影响。要生产符合标准的水泥，必须要有稳定、合适的生料，这既体现了生产高质量熟料的要求，又能为烧成操作提供稳定的生产条件。因此，生料配料过程是水泥生产的基础，如果配料的质量达不到要求，轻则造成原料、能源的浪费，重则影响产品的质量和产率，甚至会酿成生产事故。总之，控制生料质量是水泥生产企业质量控制的关键之一，而生料配料过程中能否实现规定的配比则是生料质量控制的重要内容。

2水泥生料配料过程控制

水泥生产生料配料过程来自4个原料库的石灰石、粘土、铁粉和其它校正原料按照一定的比例分别通过4台电子振动料斗将原料输送给4台电子皮带秤，4种原料由主传送带送入生料磨，经生料磨粉磨成生料，出磨混合料进入选粉机，选出的细粉进入水泥生产后续操作，粗粉回到生料磨继续粉磨。通常，生料配料过程主要由两大部分组成，一是机械部分，其中包括原料库，主传送皮带，电子皮带称，振动料斗等；二是控制部分，包括率值控制器和喂料控制器，压力传感器，测速传感器，变频驱动器等。首先，根据待生产的水泥品种确定期望的率值指标，并输入率值控制器中，由率值控制器根据各原料成分确定各原料需要的配比，然后喂料控制器根据配比信号来控制各原料库的下料量，由测速传感器和压力传感器测出皮带的速度和物料的重量，并转换成电信号，传送给率值控制器，率值控制器再将调节信号输出给喂料控制器，构成闭环控制回路，以调节皮带秤的速度，使皮带秤的流量稳定在某一固定流量上。元素分析仪可快速地检测出磨生料中SiO2、Al2O3、Fe2O3和CaO等氧化物的百分比含量，将结果送入率值控制器，率值控制器将实际出磨生料率值与期望率值相比较，确定偏差项，根据这些偏差项算出每种原料的变化，再反馈给喂料控制器修正配比，从而调整各原料的下料量配比，形成一个闭合回路，以实现出磨生料率值的稳定。

由于连续均化混合过程难以改善均化库内生料成分，因此，除间歇式均化混合方式对生料率值控制要求稍低外，生料配料过程对生料成分起到至关重要的作用。影响水泥生料配料过程的主要因素有3个:一是各原料成分的波动性(由原料的均化程度低及物料的水份波动大等造成)；二是各原料之间物料配比的准确性(包括原料检验数据本身不准确及配料计算不精确等原因造成)；三是电子皮带秤流量的稳定性。水泥生料的原料来自大自然，化学成分波动具有很大的随机性，难免使生料成分波动；另一方面，由于当前资源匮乏，提供成分稳定的原料越来越不现实；再则从循环经济角度看，水泥行业要承担一部分消纳社会废弃物和废渣的任务，当前先进国家消纳量已达350kg/t水泥，总体趋势而言原料的成分波动只会增大。从某种意义上讲，对水泥生料配料过程的控制将更加有挑战性。

由于水泥生产企业产品品种的变化，生产中必须采用灵活的生料配料方案。生料配料过程控制系统不仅要适应配料方案变化的要求，还要在原料条件尤其是化学组份不断变化的情况下，保持入窑生料的工艺参数符合某种产品规格的要求，率值误差在最小误差范围内。

3、水泥生产原料燃料质量管理与控制

水泥生产过程中原料燃料质量管理与质量控制其目的在于制备成分合适、均匀稳定的生料，保证熟料煅烧状况良好、熟料质量达到或优于配料设计要求。企业应根据质量控制要求选择原料和燃料的合格供方，建立并保存合格供方的档案，采购28合同应经审批，以保证所采购的原料燃料符合规定要求，供应部门应严格按照原料燃料质量标准均衡组织进货。原料燃料质量应能满足工艺技术条件的要求，按质分别存放，存放应有标识和记录，避免混杂。坚持“先检验，预均化(或按质搭配)，后使用”的原则。矿山开采必须执行《水泥原料矿山管理规程》。制定开采计划及质量指标时，首先要满足配料要求，不同品位的矿石要分别开采，按化验室规定的比例搭配进厂。企业自备矿山包给其它单位开采的水泥企业，要签订外包协议书，并进行控制。原料燃料应保持合理的贮存量，其最低可用贮量为：石灰石或钙质原料5天（外购石灰石10天）；硅质原料、燃料10天；铁质原料、铝质原料20天。企业根据各原料燃料准备的难易程度，在保证正常生产前提下，可适当调整其最低可用储量。

3.1石灰质原料质量管理与控制

（1）进行矿山资源的勘探矿山资源勘探的目的一是保证储量满足工厂生产年限要求；二是做到原料储量级别、品位满足矿山开采要求；三是掌握有害成分情况，严格限制其含量，确保生产的正常进行。（2）编制石灰石矿山网在矿山开采的掌子面上，根据实际开采的情况，定期按一定的间距，纵向、横向布置测定点，测定石灰石的主要化学成分。如果矿山成分稳定均匀，可1—2年测定一次，测定点的间距也可适当放大；如果矿山构造复杂，成分波动大，应半年甚至一季度测一次。通过制定矿山网，工厂就可以全面掌握石灰石矿山质量变化规律，预测开采和进厂石灰石的质量情况，更主动地充分利用矿山资源。（3）实行有计划开采根据掌握的矿山分布规律，编制出季度、年度开采计划，按计划开采。根据就地取材，物尽其用的原则，对质量波动很大、品位低的石灰石矿床也应考虑其充分利用，从而有利于延长矿山使用年限，降低生产成本，提高经济效益。（4）做好矿山开采准备工作矿山开采中，坚决实行“采剥并举，剥离先行”的原则[2]。石灰石矿山一般都有表层土和夹层杂质，要严格控制其掺入石灰石的数量，以免影响配料成分的准确及运输、破碎、粉磨等工序的正常进行。因此，对新建矿山或新采区，应提前做好剥离开采准备工作。

3.2粘土质原料质量管理与控制

定期编制粘土矿山网粘土质原料经过地质变化迁移，成分稳定性相对较差，因此，对粘土质原料矿床应分层取样，定期编制矿山网，以全面掌握粘土矿山的质量情况。9.3.2.2粘土矿开采质量管理若粘土矿山地表植物和杂质多，应先剥去表土，除去杂物。然后按不同

品位分区、分层开采。9.3.2.3进厂粘土质量管理有粘土质原料矿的工厂，在粘土质原料进厂前搭配开采和装运。无粘土质原料矿的工厂，进厂后的粘土质原料分堆存放，并施以简易的平铺直取措施，取得均化效果。生产规模大，粘土质原料成分波动较大的应采取预均化。

3.3燃料质量管理与控制

水泥工业要消耗大量能源，我国的水泥生产企业目前绝大部分采用煤来煅烧水泥熟料。回转窑可使用烟煤、烟煤加无烟煤、无烟煤；立窑采用无烟煤或焦碳屑，也可就地取材，使用地方较差的褐煤、石煤等煅烧熟料。煤的质量管理燃煤最好能定点供应。进厂燃煤应

按产地分批分堆存放，按批进行煤的工业分析和煤灰化学全分析。按质量控制要求，分批搭配使用，以稳定烧成煤的灰分、挥发分和热值。煤的来源比较复杂或采用劣质煤的企业，应分别采取不同的预均化措施。烟煤存放还要防止自燃，其措施可将煤堆压实，防止氧化，减少自燃。签订燃煤合同时，应明确品质要求，加强进厂时质量验收，坚持不合格的燃煤不用于生产。为保证连续生产，要相对稳定煤质，做到先进先用，防止热值损失。为提高熟料产质量，降低煤耗，作为烧成水泥熟料的燃料，最好用高发热量、低灰分的煤。使用高灰分、低热值劣质煤的企业，更应加强质量管理和控制，以确保燃煤量尽可能稳定。

参考文献

[1]刘彬，郝晓辰，李海滨.水泥生料配料控制系统研究[J].水泥技术，2005，(3):95-97.

[2]陈久丰.生料质量控制方法的探讨[J].新世纪水泥导报，2005，11(6):1-7.