水泥生料应该如何控制质量

　　水泥在目前的大多工程中都是十分重要的一个材料，而对于我们生产水泥过程中，其中水泥生料的质量是很重要的，那么我们对于水泥生料质量又应该如何进行控制呢?

　　水泥生料质量控制是水泥生产中的重要环节，是稳定旋窑热工制度、提高熟料质量和产量的关键，如何加强出磨生料质量控制，出磨生料三率值的合理与稳定，是企业技术人员和有关专家共同关心的问题。本文简单回顾了水泥生料质量控制的发展历史，分析了目前水泥生料质量控制的现状和存在问题，结合个人的工作经验和研究体会，从多个方面提出了一些解决问题的办法和措施，有助于提高水泥企业的质量管理水平，有些问题难度比较大，在国内属于提出，供企业技术人员和专业研究人员参考。

　　一、水泥生料质量控制方法回顾

　　水泥生料质量控制已有几十年的发展历史，出磨生料质量控制初是碳酸钙滴定值和三氧化二铁控制法，然后发展到手工氧化钙和三氧化二铁控制法、钙铁仪控制法、多元素荧光分析仪率值控制法，可简单概括为钙铁控制、多元素率值控制两种方法。

　　钙铁控制法就是以氧化钙和三氧化二铁为目标值的控制方法，用手工或者钙铁仪每小时测定一次出磨生料的氧化钙和三氧化二铁，二十四小时的综合样进行一次手工化学全分析，计算出生料的三率值，如果三率值不符合要求，需要重新调整出磨生料氧化钙或三氧化二铁的目标值，可见滞后程度很严重。

　　水泥生料质量的合理与稳定很重要，早在30年前，好多专家和学者就开始从事水泥生料质量控制方法的研究，比较的是河南硅酸盐学会的刘笃新工程师，证明了如果原料成分不稳定，控制生料的氧化钙和三氧化二铁，无法稳定生料的三率值，这个观点也得到了各界专家和水泥企业的公认，为水泥生料多元素控制法奠定了基础。

　　笔者近几年研究表明：氧化钙、氧化镁和生料饱和比都是正相关，虽然氧化镁不参与饱和比计算，但对生料饱和比影响很大;如果生料氧化镁稳定，控制好了氧化钙和三氧化二铁则生料饱和比基本稳定;如果生料氧化钙和三氧化二铁不变，氧化镁变化，则生料饱和比会随着氧化镁大幅度的同方向变化，因此钙铁控制法的关键是石灰石氧化镁稳定。

　　2、多元素率值控制法

　　多元素率值控制法是在钙铁控制法的基础上发展起来的，采用大型多元素分析仪，同时分析出二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁及其他微量成分的含量，并计算出生料的三率值，是以生料三率值为目标值的控制方法。该法大的优点是可在短时间内得到出磨生料的三率值，大大降低了滞后的程度。

　　多元素率值控制法和前面的钙铁控制法一样，调整依据都是出磨生料的化学成分，如果原料成分不稳定，同样无法稳定出磨生料的三率值，目前采用的原料预均化措施，就是为了降低原料成分的变化幅度，延长原料成分的变化时间，如果原料成分频繁变化，就失去了调整的意义，这是出磨生料事后调整法的致命缺陷。

　　二、水泥生料质量控制现状分析

　　生料质量控制是新型干法水泥旋窑稳定运转的重要环节，主要包括：原料计量、生料成分分析和原料配比调整等方面内容。

　　原料计量设备发展很快，目前的变频调速计量设备，内置自动调整电路，可随着环境温度的变化，自动调整零点，计量精度很高，性能也比较稳定。虽然不敢显示下料量与实际下料量相符，但只是一个不太大的比较稳定的偏差。

　　出磨生料成分分析，已由过去的手工化学分析，发展到目前的仪器分析，大型多元素荧光分析仪已普遍应用到质量检验中，可在十几分钟时间内得到水泥生料所有元素化学成分的含量和三率值，很大程度上降低了出磨生料调整的滞后程度。

　　水泥生料原料配比调整，由过去的人工凭经验调整，发展到目前的计算机调整，实现自动化控制，好多生料控制系统已运用到水泥生料质量控制当中，这是水泥生产快速发展的需要，是水泥生料质量控制的发展方向。

　　水泥生料质量控制系统原本来自于国外，主要有：日本IHI质量控制系统、丹麦史密斯QCX系统、柏利休斯POLAB系统等等，国内的设计院等有关单位吸收了国外生料质量控制系统的优点，并结合我国水泥生产工艺的特点，也开发出了一系列的生料质量控制系统。

　　水泥生料质量控制系统的关键是原料配比的调整计算模式，要根据出磨生料成分、原料成分、原料配比以及生料目标值，用计算机计算出调整后的原料配比。原料成分是变化的，关键是无法知道原料成分的变化情况，另一方面，计量设备不一定十分准确，无法知道显示下料量与实际下料量之间的偏差，所以调整计算的难度特别大。笔者见过国内几种水泥生料质量控制系统的控制界面，虽然无法知道其中的调整计算模式，从界面上就能看到不足之处：

　　(1)没用考虑到原料水分，调整计算时原料水分不能忽略不计;

　　(2)调整计算时不应该只使用“当前原料配比”，应该使用“和出磨生料相对应的原料配比”。出磨生料通常连续取样，假设出磨生料的控制周期是一个小时，从生料取样到报出检验结果调整下次原料配比，需要20分钟时间。8：00取生料样，8：20进行原料配比调整，9：00再次生料取样，9：20进行原料配比调整计算，那么8：00到9：00之间的这部分生料对应着两组配比，8：00到8：20一组配比，8：20到9：00一组配比，进行原料配比调整计算时必须使用这两组配比的加权平均值。

　　目前，在水泥生料质量控制中，存在好多待解决问题，包括：调整滞后、石灰石均化效果不理想、原料成分频繁变化、调整计算模式不实用、入窑生料均化效果差等等。这些问题的存在，造成水泥生料控制系统的使用效果并不理想，在水泥企业得不到广泛推广，多数企业还是采用靠人工凭经验进行调整的老方法。

　　三、水泥生料控制系统改进方案分析

　　对于以上水泥生料控制系统的一些缺陷，经过有关专家的研究和探讨，提出了一些改进办法，这些方案可分为两个类别，一种是后置式生料质量控制系统，另一种是前置式生料质量控制系统。

　　1、后置式生料质量控制系统

　　它的结构和通用型控制系统相似，只是用在线四元素分析仪代替X荧光分析仪，用四元素分析仪在线监测出磨生料的二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁和氧化钙，取消了出磨生料取样和制样的手续，分析速度加快，可将调整周期缩短到3—5分钟，进一步降低了滞后的程度。

　　在线监测的原理估计和钙铁分析仪是一样的，这种分析仪检测原子量低的元素比较困难，二氧化硅和三氧化二铝的测定结果并不理想，原料的矿物效应影响也很大，特别是氧化镁不稳定时，对氧化钙和二氧化硅的结果影响比较大，很难检验数据的准确性。

　　该法虽然可以尽快发现原料的变化情况，但同样存在一个调整滞后问题，无法提前知道原料的变化情况，原料配比的调整计算模式也很重要，必须实用有效，否则很难出磨生料三率值的合理与稳定。

　　另外，由于矿物效应的存在，出磨生料综合样必须进行手工化学分析，一旦仪器检验数据不准，同样存在一个长滞后问题。

　　以上内容就是对于水泥生料的制造过程中，一些质量控制手段的介绍了，如果还有相关水泥咨询需要，或是产品的订购需要，欢迎随时与我们的线上客服进行联系。