【正文】 系的率值即硅率（Silica Modulus），又稱硅酸率，以SM或n表示, 其計(jì)算公式如下: 鋁率,又稱鐵率（Iron Modulus）或鋁氧率，以IM或p表示: 式中 SiOAl2OFe2O3分別代表熟料中各該氧化物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（%）。硅率是表示熟料中氧化硅含量與氧化鋁、氧化鐵之和的質(zhì)量比，也表示了熟料中硅酸鹽礦物與熔劑礦物的比例。有些國家采用HM、SM、IM三個率值控制熟料成分，結(jié)果也很滿意。但不少學(xué)者認(rèn)為水硬率的意義不夠明確，因而在19世紀(jì)末20世紀(jì)初，各國學(xué)者提出石灰最大限量作為原料配料公式的依據(jù)。其中李（）和派克（）根據(jù)對CaOAl2O3SiO2Fe2O3四元相圖的研究，提出了石灰飽和系數(shù)（Lime Saturation Factor，簡寫LSF）。同樣蘇聯(lián)學(xué)者金德（）和容克（）根據(jù)古特曼于杰耳的石灰理論極限含量提出了石灰飽和系數(shù)KH。 石灰飽和系數(shù)KH值為熟料中全部氧化硅生成硅酸鈣（硅酸二鈣和硅酸三鈣）所需的氧化鈣含量與全部氧化硅生成硅酸三鈣所需氧化鈣最大含量的比值，也即表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和形成硅酸三鈣的程度。隨著人們對率值認(rèn)識的不斷加深，慢慢地發(fā)現(xiàn)在水泥生產(chǎn)中如果想燒出質(zhì)量好的熟料，則需要在水泥生產(chǎn)中對KH、SM、IM有一個嚴(yán)格的控制，因?yàn)樗嗍炝鲜且环N多礦物集合體，而這些礦物又是由四種主要氧化物化合而成。因此，在生產(chǎn)控制中，不僅要控制熟料中各氧化物的含量，還應(yīng)該控制各氧化物之間的比例即率值。這樣，可以比較方便地表示化學(xué)成分和礦物組成之間的關(guān)系，明確地表示對水泥熟料的性能和煅燒的影響。因此，在生產(chǎn)中，用率值作為生產(chǎn)控制的一種指標(biāo)。同樣也存在許多問題，例如：生料率值波動。這都是需要我們在實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)實(shí)際情況來控制的。2 針對生料率值波動的探究 分析整理數(shù)據(jù)唐山圣龍水泥有限公司是在2010年9月開始試車試生產(chǎn)的，圣龍水泥廠早期生產(chǎn)線在生產(chǎn)中出現(xiàn)很多生料率值波動。尤其是石灰飽和系數(shù)（KH）的波動。嚴(yán)重影響圣龍熟料的質(zhì)量及產(chǎn)量。為此圣龍水泥廠也在邊生產(chǎn)邊摸索原因。以下為圣龍水泥廠2010年9月的生料數(shù)據(jù)：表1 2010年9月生料率值數(shù)據(jù)時間出庫生料（平均）KHnp細(xì)度/%圖1 KH的波動曲線圖2 n的波動曲線圖3 p的波動曲線從表1和圖1可以明顯看出圣龍水泥廠在早期試生產(chǎn)時，生料的率值存在很大的波動，SM(n)，IM(p)。已經(jīng)超出合理率值波動范圍，并且硅率和鋁率同樣也存在較大的差值。數(shù)據(jù)表明圣龍水泥廠在早期生料率值不穩(wěn)。 針對數(shù)據(jù)作出理論分析綜合考慮以上數(shù)據(jù)分析，唐山圣龍水泥廠生料率值存在波動，并且波動并沒有什么明顯的規(guī)律可循，說明并不是生產(chǎn)線中的某個點(diǎn)或某一個設(shè)備的原因，我們需要從原料的破碎到均化，再到生料的入庫。在這整個生產(chǎn)線中找到影響生料率值波動的因素。生料率值波動大的最直觀因素就是生料的均化性沒有達(dá)到預(yù)期的狀態(tài)。而均化程度的好壞又與生料的制備過程及生產(chǎn)線上各個設(shè)備有直接的聯(lián)系甚至和生料取樣點(diǎn)以及取樣時間都有關(guān)系。也有種情況就是認(rèn)為配料不精準(zhǔn)造成的生料率值波動，但是一般認(rèn)為人為因素可以忽略，可以通過有效的管理制度來杜絕此類錯誤。但是如果生料生產(chǎn)線存在工藝上的不足（生產(chǎn)線上部分設(shè)計(jì)不合理）以及設(shè)備的原因。那這種情況就不能通過管理來改善了。只有找出出現(xiàn)問題的點(diǎn)。并分析出現(xiàn)問題的原因，對癥下藥，找到解決方法，才能取到預(yù)期目的。 結(jié)合圣龍水泥廠實(shí)際情況分析原因隨著水泥生產(chǎn)的不斷發(fā)展，水泥生產(chǎn)設(shè)備也在日益更新，設(shè)備的可控可操性能有很大的進(jìn)步，同樣生產(chǎn)線的產(chǎn)量也有了大幅度的提高，從以前的1000t/h到現(xiàn)在普遍的5000t/h的生產(chǎn)線，隨著各種技術(shù)的發(fā)展，帶給水泥企業(yè)很大的生產(chǎn)能力的同時，同樣要求熟料質(zhì)量的精確控制，這樣就對生料率值有很高的要求。從化驗(yàn)室精確的配比配料到生料的粉磨入庫，這整個過程都需要有嚴(yán)格的工藝控制。實(shí)際上在生產(chǎn)線上存在很多因素來影響生料成分的均勻性，造成生料率值的波動性。比如：物料成分有很大的波動，對于配料人員來說很難找到合適的配比；生料均化堆場的均化效果不盡人意，甚至就沒有達(dá)到均化的效果；磨頭倉的設(shè)計(jì)及排渣的去向都會有對生料率值有一定的影響；有的時候生料均化庫也是一項(xiàng)對生料率值波動影響很大的因素。同樣的圣龍水泥廠也存在許多不足，包括設(shè)備的缺陷以及工藝設(shè)計(jì)的不合理，造成了生料的成分波動很大。尤其是圣龍?jiān)缙谏a(chǎn)時存在很多方面的問題。比如：早期生料均化堆場在早期操作不當(dāng)，以及取料機(jī)故障停車的時間及頻率過高，采用緊急下料口下料，圓形均化堆場本身的均化效果等等，這些都在影響著生料成分的波動，影響著生料率值的波動。（1）圣龍配料站同樣也存在一些因素影響生料率值。4臺TDGSK型號的皮帶秤的精準(zhǔn)性有一定的質(zhì)疑性，并且維護(hù)時間周期較長，皮帶秤的環(huán)形皮帶常出現(xiàn)撕裂、起毛邊這種現(xiàn)象并且早期現(xiàn)場崗位并沒有認(rèn)識到混倉的危害性，與中控聯(lián)系不到位等等。這些因素都是對生料率值有很大的影響。（2）圣龍水泥廠原料粉磨設(shè)計(jì)存在磨頭倉，磨頭倉的設(shè)計(jì)就是為了提高生料磨的運(yùn)轉(zhuǎn)率，避免一些小的問題使原料磨停磨，帶來較大的損失。但是磨頭倉同樣有一定的弊端，物料在磨頭倉內(nèi)存在離析作用，像砂巖、鋁礬土這樣小顆粒物質(zhì)會集中聚集在下方，造成生料成分的波動。同樣磨頭倉存在堵倉，噴倉的可能性，這都是生料率值波動的原因。最重要的一點(diǎn)是原料磨的排渣入斗提后入的是磨頭倉，這對生料率值波動很大。（3）生料均化庫也是在均化設(shè)備中最重要的設(shè)備，生料均化庫就是在生料入窯之前，將生料充分均化，如果生料均化庫均化效果不好，直接影響熟料質(zhì)量。圣龍水泥廠在早期均化庫存在一些小問題，例如密封不嚴(yán)，庫底斜槽堵塞，固定區(qū)時間周期不合適，造成漏斗流不明顯，沒有達(dá)到“橫鋪豎取”的效果，造成生料均化效果不好。（4），單線的生產(chǎn)能力可達(dá)到180200t/h，雙線生產(chǎn)能力理論最大可達(dá)到400t/h。但是在單線運(yùn)行與兩臺立磨同時運(yùn)行時，對生料率值影響不同。單系統(tǒng)運(yùn)行時與雙系統(tǒng)開啟時，生料率值會有一定的偏差，初步分析是窯灰成分的加入對生料率值產(chǎn)生的影響。綜上所述，唐山圣龍水泥廠原料粉磨車間存在大大小小的問題，每個問題都會影響生料質(zhì)量波動，都需要找到解決的辦法。 石灰石均化庫對生料率值波動的影響原料的化學(xué)成分波動是影響生料率值穩(wěn)定性的原因之一, 水泥廠設(shè)置原料預(yù)均化堆場的目的即通過穩(wěn)定原料化學(xué)成分提高生料率值穩(wěn)定性。預(yù)均化堆場是將一種或幾種物料在運(yùn)輸與儲存的過程中, 同時將物料混合均勻。它主要由進(jìn)料主皮帶機(jī)、堆料裝置、料堆、取料裝置、出料主皮帶機(jī)和取樣裝置等六個部分組成?，F(xiàn)在水泥廠主要應(yīng)用的預(yù)均化堆場主要有兩種類型的，一種為圓形堆場，另一種為矩形堆場，兩種堆場都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。但是都能夠達(dá)到均化的目的，各個水泥廠根據(jù)自己的情況選擇合適的堆場。預(yù)均化堆場的工作原理是, 堆料機(jī)連續(xù)地把進(jìn)料按一定的方式堆成許多相互平行, 上下重疊的料層, 每一層的物料重量基本一致。料堆堆成后, 其中的料層數(shù)目多達(dá)數(shù)百層。這樣的堆料過程, 其作用就是將進(jìn)入堆場的物料盡可能地均勻鋪開。堆料時, 在進(jìn)料主皮帶機(jī)上連續(xù)地或間歇地取樣分析, 可以及時掌握進(jìn)料的成分波動情況和料堆的總平均成分。堆成后, 取料機(jī)則按垂直于料層的方向, 在一定的截面上盡可能地同時從所有的料層上切取一定厚度的物料, 通過出料主皮帶機(jī)運(yùn)往下一道工序。取料機(jī)依次循序地往前推進(jìn), 直到把整個料堆的物料取盡。在這樣進(jìn)料、堆料、取料、出料的過程中, 同時也完成了物料的混勻作業(yè)[4]。圓形預(yù)均化堆場和矩形預(yù)均化堆場的原理基本相同，圓形堆場其改進(jìn)之處在于將兩個分開的料堆合并成一個連續(xù)的料堆, 堆、取料機(jī)由往返的直線運(yùn)動改為同一方向的圓周運(yùn)動,堆料機(jī)在料堆的前端堆料, 取料機(jī)則在料堆后端取料。如圖4所示：圖4 圓形預(yù)均化堆場取料示意圖圖中1為料堆前后的間隙；2為取料機(jī)位置（堆頭）；3為料堆；4為堆尾即布料機(jī)正在布料。圣龍水泥廠選用的為圓形預(yù)均化堆場，與矩形均化堆場相比，圓形均化堆場有很多優(yōu)點(diǎn)。例如：1. 占地面積小，在容量相同的情況下，圓形預(yù)均化堆場比長條形的少占地40 %左右。這是因?yàn)殚L條形堆場的堆料區(qū)和取料區(qū)的比為50: 50 ,而圓形的約為60 : 40。2. 由于圓形預(yù)均化堆場的取料機(jī)只有一個方向運(yùn)動(就象濕法廠料漿池的大車一樣繞中心軸轉(zhuǎn)動)，而長條形預(yù)均化堆場的取料機(jī)是往復(fù)運(yùn)動。所以圓形預(yù)均化堆場不存在處理料堆端錐的困難。3. 由于附屬設(shè)備少, 基建量也少, 所以圓形預(yù)均化堆場的總投資比較低, 生產(chǎn)費(fèi)用也低。4. 圓形預(yù)均化堆場的進(jìn)料方法一般是形成縱向傾斜的人字形料堆。雖然也可以用縱向水平的人字形堆料法, 但這樣外圈的直徑比內(nèi)圈大, 對預(yù)均化效果不一定有利, 所以現(xiàn)在己較少采用。不過, 在堆料機(jī)每一次往復(fù)后, 堆料區(qū)稍往前移一段距離, 所以料堆的外端和內(nèi)端曲線呈拋物線狀(見圖4 )。與長條形預(yù)均化堆場相比，圓形的堆料機(jī)的往復(fù)回轉(zhuǎn)范圍, 即堆料長度較小，因此在進(jìn)料量和堆料機(jī)速度相同的條件下, 它所形成的堆料層數(shù)則較多。相應(yīng)地，取料時所切割的料層數(shù)也多遠(yuǎn)大于長方形預(yù)均化堆場取料的層數(shù)。實(shí)踐證明圓形預(yù)均化堆場更適用于原料成份波動較大或者幾種原料聯(lián)合預(yù)均化的場合。雖然從理論上說圓形均化堆場有很多優(yōu)點(diǎn)，但是在實(shí)際使用當(dāng)中也存在很多問題。如果圓形預(yù)均化堆場沒有達(dá)到理論的布料層數(shù)，其均化效果要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于矩形預(yù)均化堆場。圓形預(yù)均化堆場在布料時存在較大的邊緣效應(yīng)，在外圍的生料粒度要比內(nèi)徑的生料粒度偏大，這是圓形均化堆場無法克服的。這一點(diǎn)圓形均化堆場是無法與矩形均化堆場可比的，矩形均化堆場能夠很好的消除邊緣效應(yīng)，帶來更好的均化效果。圓形均化堆場均化效果沒有矩形堆場那么理想，尤其是在石灰石均化庫在料層厚度在還未達(dá)到一定厚度時，取料機(jī)就開始取料。就有可能帶來比較大的生料率值波動。唐山圣龍水泥廠在早期時，由于磨操作員為新人，在這方面沒有一定的經(jīng)驗(yàn)。存在操作一些問題，當(dāng)石灰石料層還未達(dá)到合格時，就開啟取料機(jī)開始取料，造成生料率值的波動。均化堆場要求原料布料層數(shù)越多，料堆越高，均化效果越好。同樣，唐山圣龍水泥廠石灰石均化堆場有為預(yù)防取料機(jī)故障，而設(shè)計(jì)了緊急下料口。但是在取料機(jī)出現(xiàn)故障時，不能快速的排除取料機(jī)的故障，長時間使用緊急下料口，但是未采用有效的配料制度，而不能有效的減少因未均化而帶來的偏差。 調(diào)配站對生料率值波動的影響 皮帶秤稱重準(zhǔn)確性對生料率值的影響皮帶式定量給料機(jī)（簡稱皮帶秤）是水泥生產(chǎn)中計(jì)量和配料的最常用設(shè)備。影響皮帶秤計(jì)量精度的因素是多方面的，就其產(chǎn)品本身的質(zhì)量而言，影響其精度分機(jī)械部分和電氣部分,就其使用角度而言還取決于皮帶秤的選型、安裝位置的選定和安裝質(zhì)量及維護(hù)。唐山圣龍水泥廠采用的為TDGSK型號的皮帶秤。如下圖 5所示： 1)主動滾筒：主動滾筒由減速電動機(jī)拖動，進(jìn)而帶動皮帶轉(zhuǎn)動；2)從動滾筒：通過調(diào)節(jié)張緊滑座的螺絲，改變從動滾筒的位置，可以調(diào)節(jié)皮帶的張緊和跑偏；3)十字簧片：用于秤體和稱量框架的連接；4)張緊滑座：皮帶秤調(diào)節(jié)跑偏和張緊機(jī)構(gòu)；5)稱量框架：皮帶秤傳力機(jī)構(gòu)，將皮帶上物料負(fù)荷信號均勻地傳輸至傳感器；6)自動張緊輪：使皮帶保持一定的張緊度，并使皮重在很小的范圍內(nèi)變化；7)下料斗：完成從料倉向皮帶上均勻供料，調(diào)節(jié)閘門開度，可改變皮帶上料層厚度；8)減速電動機(jī)：皮帶秤的驅(qū)動裝置，帶有測速裝置，負(fù)責(zé)將角速度轉(zhuǎn)換為控制器可識別的速度信號；9)傳感器：將皮帶秤上質(zhì)量轉(zhuǎn)換為電信號傳輸給控制器；另外，秤體的上表面上分布著很多小托輥，根據(jù)功能可分為稱量托輥和承重托輥。在這就不在詳細(xì)介紹皮帶秤的工作原理，簡單的說為:通過動態(tài)檢測皮帶單位長度上的物料重量(單位荷重)q和皮帶速度v，將兩個信號相乘得到瞬時流量Q，再經(jīng)積分運(yùn)算或累加運(yùn)算得到一段時間內(nèi)輸送物料的累