在日前舉辦的東方測(cè)控中子活化水泥元素在線分析儀現(xiàn)場(chǎng)觀摩會(huì)上，遼源渭津金剛水泥有限公司總調(diào)度長(zhǎng)馮良仁與與會(huì)人員分享了遼源金剛水泥生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用在線分析儀質(zhì)量控制的情況。
應(yīng)用在線分析質(zhì)量控制技術(shù)的背景
遼源渭津金剛水泥有限公司擁有兩條5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，屬于煤矸石綜合利用工程項(xiàng)目，日產(chǎn)量達(dá)到1萬(wàn)多噸，年產(chǎn)360萬(wàn)噸。原料磨采用的是烘干兼粉磨中卸磨，兩磨供一窯。自2005年、2006年兩條線陸續(xù)投產(chǎn)以來，隨著生產(chǎn)的正常運(yùn)行，公司技術(shù)人員在質(zhì)量管理、質(zhì)量控制方面發(fā)現(xiàn)了一些問題，制約著質(zhì)量的進(jìn)一步提高。
石灰石礦點(diǎn)多，來自9個(gè)不同的礦區(qū)，品位不一、質(zhì)量不穩(wěn)定。由汽運(yùn)到廠，一部分直接入破碎，一部分卸入堆場(chǎng)，由鏟車上料。破碎石灰石進(jìn)入φ80m圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，均化后由取料機(jī)經(jīng)皮帶機(jī)輸送到生料磨前的石灰石調(diào)配庫(kù)，目前一期、二期工程每日需石灰石總量16000多噸，φ80m的圓形預(yù)均化堆場(chǎng)的大儲(chǔ)量只有24000/16000=1.5天，預(yù)均化能力明顯不足，由于石灰石來自不同礦山、不同品位，此均化系統(tǒng)不能保證入磨前石灰石質(zhì)量的穩(wěn)定，而且由于取料機(jī)取料能力為500t/h，四臺(tái)生料磨需要石灰石750t/h，必須有一部分石灰石破碎后不經(jīng)均化直通入調(diào)配庫(kù)，由此造成生料率值合格率達(dá)不到控制要求。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2006年一線出磨生料KH合格率30.71%，二線出磨生料KH合格率21.41%，波動(dòng)非常大，生料的質(zhì)量波動(dòng)直接影響到熟料的質(zhì)量。
質(zhì)量控制只能由人工根據(jù)熒光分析數(shù)據(jù)進(jìn)行原料配比調(diào)整，出磨生料取樣已采用取樣器連續(xù)取樣，基本上能反映取樣期間的樣品情況，若遇磨機(jī)操作波動(dòng)和物料入磨的均勻性出問題時(shí)便無法進(jìn)行有效調(diào)整。樣品制備過程中受多種因素影響，易受污染，對(duì)數(shù)據(jù)影響較大，從取樣到配料秤調(diào)整，按相當(dāng)緊湊的程序?qū)崿F(xiàn)至少需要1小時(shí)20分鐘以上的時(shí)間，大大滯后了質(zhì)量調(diào)整和控制時(shí)間，極易造成出磨生料連續(xù)不合格，導(dǎo)致熟料質(zhì)量波動(dòng)。人為調(diào)整原料配比受操作人員的接受能力、知識(shí)結(jié)構(gòu)、專業(yè)水平、對(duì)質(zhì)量控制的能力等因素的影響，不同的操作員在調(diào)整配比時(shí)人為因素的影響相當(dāng)明顯，若使用熒光儀和配料優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行控制的，也存在分析頻次、調(diào)整頻次等因素的影響。
在線分析儀的工作原理及特點(diǎn)
在線分析質(zhì)量控制系統(tǒng)是水泥用皮帶在線分析質(zhì)量控制系統(tǒng)，技術(shù)原理是采用中子激活伽瑪射線分析技術(shù)。生產(chǎn)所用全部原料均載于皮帶經(jīng)其測(cè)試，沒有取樣誤差。該儀器可以透過皮帶機(jī)連續(xù)測(cè)定塊狀物料的化學(xué)成分，并根據(jù)生料成分的三個(gè)率值自動(dòng)控制各種原料喂料量，力求在石灰石成分不穩(wěn)定的情況下通過在線自動(dòng)調(diào)整原料配比達(dá)到生料成份的均勻穩(wěn)定，整個(gè)測(cè)定、自動(dòng)調(diào)整喂料量的過程，可在1分鐘內(nèi)完成。真正實(shí)現(xiàn)了“在線”控制和質(zhì)量上的“超前控制”。
在線分析質(zhì)量控制系統(tǒng)的使用情況
2007年遼源渭津金剛水泥有限公司選用國(guó)外兩臺(tái)在線儀，采取“一拖二”的形式對(duì)四臺(tái)磨進(jìn)行配料控制。使用至2011年，由于原料品質(zhì)進(jìn)一步變差及調(diào)配庫(kù)雙側(cè)下料離析的影響，公司又選用東方測(cè)控兩臺(tái)在線儀，對(duì)每臺(tái)磨進(jìn)行一對(duì)一控制。國(guó)外在線儀控制一線兩臺(tái)磨，東方測(cè)控在線儀控制二線兩臺(tái)磨。2012年初同時(shí)投運(yùn)。2012年末停產(chǎn)期間，東方測(cè)控對(duì)在線儀進(jìn)行一次升級(jí)改造。
從四臺(tái)在線儀的使用情況看，在保證產(chǎn)品質(zhì)量上都收到了非常好的效果，與未使用前相比，兩線出磨生料KH合格率均能提高30%以上。當(dāng)石灰石供應(yīng)不足、圓庫(kù)石灰石庫(kù)存低時(shí)、石灰石無均化的條件下，此系統(tǒng)仍能維持生料成份在設(shè)定范圍內(nèi)。在線分析質(zhì)量控制系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)定生料的率值，提高窯的產(chǎn)量、保證出窯熟料質(zhì)量起到了巨大的作用。
東方測(cè)控在線儀與國(guó)外在線儀相比，整體運(yùn)行效果相當(dāng)、略好于國(guó)外。東方測(cè)控在線儀初運(yùn)行時(shí)出磨生料KH合格率低于國(guó)外5-10%，在進(jìn)行升級(jí)改造之后運(yùn)行合格率高于國(guó)外5-10%，整體運(yùn)行比較穩(wěn)定。東方測(cè)控技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度和對(duì)現(xiàn)場(chǎng)使用儀器的專研精神讓金剛水泥員工留下了深刻的印象，公司也對(duì)東方測(cè)控產(chǎn)品的運(yùn)行效果非常滿意。
使用在線儀能有效對(duì)生料配料進(jìn)行質(zhì)量控制，尤其在原材料成分波動(dòng)大，均化措施不足的情況下，使用在線儀仍能穩(wěn)定生料成分；從目前使用效果看，東方測(cè)控在線儀與國(guó)外效果相當(dāng)、甚至要好，作為國(guó)人，遼源渭津金剛水泥有限公司表示非常樂意看到民族產(chǎn)品超越國(guó)外產(chǎn)品，也希望東方測(cè)控能持續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品的升級(jí)研發(fā)，為水泥企業(yè)提供更的產(chǎn)品服務(wù)。
