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【摘 要】 随着社会经济的发展，我国的各项工程建设也取得了很大的发展，水泥作为工程建设中的基本材料，其生料生产过程的质量控制也非常关键。本文从传统水泥生料生产过程的质量控制入手，对其存在的缺陷进行分析，同时提出了有关水泥生料质量控制的创新措施，最后加以案例进行分析。
【关键词】 水泥生料;生产过程;质量控制
水泥生料生产过程的质量问题决定了水泥的质量。其主要意义就是按照设计以及相关技术文件规定，将产品生产过程中可能出现的异常加以有效的控制，从而保障产品的出厂能够符合预期的性能指标，进而生产出符合质量标准的产品。
1 传统水泥生料的质量控制
传统的生料质量控制是对出磨生料的细度和化学成分（如氧化钙、三氧化二铁、黑生料还包括含煤量）进行检测和控制。主要是通过人工定时取样进行检测，配料人员根据检测结果结合经验对各种原材的配料比例进行调整。
2 传统水泥生料生产过程质量控制缺陷
目前很多水泥厂主要还是使用钙铁控制的手段。钙铁控制就是将出磨生料中的氧化钙、三氧化二铁的成份进行检测，工作人员根据工作经验对于喂料比例进行调整控制，主要是石灰石、粘土（砂岩）、铁粉等。再将配制好的参数输入配料微机，从而控制生料的配制比例。使用钙铁控制主要是在自动化程度不高的情况下，人工对生料中的氧化钙与三氧化二铁含量检测相对较为普遍。通过传统钙铁控制手段难以保证出磨生料的合格率。出磨生料所产生的偏差会严重影响其生料质量，进而对熟料、水泥的质量造成负面影响。见表一
3 控制水泥生料生产过程质量创新措施
3.1生料生产质量控制的科学措施
控制水泥生料生产过程质量创新措施主要从以下几个方面着手：1）采用率值控制方式，对生料中二氧化硅、氧化铝、氧化钙以及氧化铁的含量实现快速准确控制，并且采取先进的分析方式与分析仪器。2）配备X射线荧光分析仪，最大程度的减少人为影响因素。3）使用自动化配料控制系统。在已经配置了X射线荧光分析仪的水泥生产企业，能够实现对出磨生料成分有效的控制，荧光分析仪选用先进的率值配料自动化控制系统，最大程度减小人为因素对生料配制比例的干扰，进一步提高出磨生料的质量。
3.2自动化控制系统与人工控制对比
水泥生料的配制过程较为复杂，传统的生料配制过程一般都是采用人工根据生产经验实现配凑比例的方式，其过程时间较长并且很难对其比例实现精确控制。图1为FLS Automation对采用不同的控制方法对LSF和C3S标准偏差影响进行的评估结果。
LSF为石灰系数;C3S为Ca3SiO5;XRF为X射线荧光光谱分析仪。从图1可以看出，人工对出磨生料的LSF调整偏差为3.5-10，而使用自动化控制系的LSF标准偏差较小。
4 案例分析
某水泥生产企业率先引进并使用了对生料率值进行控制的自动化系统，并且取得了较好的生产控制效果，有效的提高了生料质量。该自动化控制系统的优势主要体现在以下几个方面：1）能够根据生料的实际生产情况对生料率值进行准确控制（见表2）。
目前，FLS已经发布了QCX/BlendExpert系统，该系统能够与水泥生产企业中的X射线荧光光谱分析仪与瞬发γ射线中子活化分析进行灵活组合搭配使用，从而实现内部、外部回路的有效控制。在实现对内部回路控制时，使用的是在线分析仪器，对出磨生料中的化学成分以分钟为单位进行定时检测，并且及时对配料进行控制调整。外部回路控制以小时为单位对出磨生料进行取样分析，再使用XRF仪器对其成分进行检测并且及时调整配料。
5 联合控制
联合控制法就是事先检验待用石灰石分析成分与事后检验出磨生料化学成分相结合的控制法，利用在用石灰石分析成分与生产成分的对应关系，根据待用石灰石的分析成分，来预测待用石灰石的生产成分，以待用石灰石生产成分为调整计算依据，进一步确定原料的配比。该法利用生产中的对应关系来解决生产中的实际问题，把复杂问题简单化，只要事先检验待用石灰石的分析成分，即可掌握原料的变化情况，因此具有调整准确度高的特点，可彻底解决调整滞后的问题。
5.1石灰石分析成分
石灰石分析成分，就是对待用石灰石进行取样检验而得到的干燥基石灰石成分，影响石灰石分析成分稳定性的因素是取样的稳定性和检验的稳定性。
5.2石灰石生产成分
石灰石生产成分，就是以微机显示的原料配比、出磨生料成分、辅料成分及原料水分为基准，为表明生产中的对应关系，通过计算而得到的干燥基石灰石成分（已知原料显示配比、生料成分、辅料成分及原料水分求石灰石成分）。
5.3石灰石分析成分和生产成分的对应关系
实际生产控制过程中，有下列因素客观存在：石灰石取样误差、石灰石的检验误差、微机下料量误差、出磨生料检验误差、小量收尘料的影响。上述因素都是系统性的，是导致石灰石分析成分与成产成分不符的根本原因。但是，在一定时间范围内，在用石灰石分析成分和生产成分的对应关系（差值）是基本不变的。
6 联合控制法的应用
联合控制法的关键是保证待用石灰石生产成分预测的准确性和待用石灰石具体使用时间的准确性。
6.1待用石灰石分析成分的检验
检验目的是利用在用石灰石分析成分和生产成分的对应关系，根据待用石灰石的分析成分来预测待用石灰石的生产成分，要求取样有代表性，检验速度要快，仪器要稳定，同时快速测定SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO的含量。
6.2出磨生料化学成分的检验
检验目的是确定在用石灰石分析成分与生产成分的最新对应关系，预测待用石灰石的生产成分。待用石灰石生产成分预测准确性的关键是三个稳定性，即：石灰石分析成分检验的稳定性、微机下料量的稳定性、出磨生料化学成分检验的稳定性，如果保证了三个稳定性，出磨生料三率值肯定符合要求，不符合要求，则表明石灰石分析成分和生产成分之间的对应关系发生了改变，检验仪器或计量设备漂移，或者待用石灰石的使用时间没有掌握好。所以，每次调整计算都要用最新的对应关系。出磨生料必须连续取样，制样时必须混合均匀，否则影响石灰石分析成分和生产成分之间的对应关系。
6.3待用石灰石使用时间的控制
可采用下面的方法来正确掌握待用石灰石使用时间。
6.3.1设计石灰石小料仓法
此法是将现有的石灰石料仓分隔成三个等截面积的小料仓，一个在使用，另一个呈待用，还有一个在进料。石灰石用小型荧光仪检验，小料仓的设计容量约供一小时使用，一个小料仓取一个石灰石综合样，对应一个石灰石分析成分，使用一个原料配比，进行一次出磨生料综合样检验。此法待用石灰石的使用时间容易掌握，颗粒离析现象较小，当库底使用三台计量设备时，石灰石分析成分和生产成分的对应关系会产生三个，一定不能混用。
6.3.2用中子活化分析仪检验人磨石灰石分析成分
用中子活化分析仪检验入磨石灰石的分析成分，具有分析速度快的特点，其滞后程度可以忽略不计。入磨石灰石每分钟检验一次，对应一个调整配比。出磨生料每小时检验一次，检验一下配料调整是否符合要求，同时给出了新的对应关系，用于下一个小时的石灰石生产成分计算。由于提高了待用石灰石的检测速度，将原料配比的调整周期缩短了几十倍，出磨生料的合格率和均化程度都会得到很大的提高。
7 结语
传统的生料质量控制项目与控制技术已经相对较为落后。在这个科技发达的现代社会，需要运用先进的质量控制方式，例如使用干法水泥生料控制措施，自动化控制机械，减少人为影响等。
参考文献：
[1]杨河清.影响电子皮带秤准确度的原因剖析[J].计量技术，2009，（11）：15-17
[2]严荣涛.JJG195-2002皮带秤检定规程主要内容介绍及实施[J].衡器，2011，（05）：12-14
[3]赵敏.QCS生料质量控制系统在新型干法水泥生产线上的应用[J].四川水泥，2009，（05）：06-08
【关键词】 水泥生料;生产过程;质量控制
水泥生料生产过程的质量问题决定了水泥的质量。其主要意义就是按照设计以及相关技术文件规定，将产品生产过程中可能出现的异常加以有效的控制，从而保障产品的出厂能够符合预期的性能指标，进而生产出符合质量标准的产品。
1 传统水泥生料的质量控制
传统的生料质量控制是对出磨生料的细度和化学成分（如氧化钙、三氧化二铁、黑生料还包括含煤量）进行检测和控制。主要是通过人工定时取样进行检测，配料人员根据检测结果结合经验对各种原材的配料比例进行调整。
2 传统水泥生料生产过程质量控制缺陷
目前很多水泥厂主要还是使用钙铁控制的手段。钙铁控制就是将出磨生料中的氧化钙、三氧化二铁的成份进行检测，工作人员根据工作经验对于喂料比例进行调整控制，主要是石灰石、粘土（砂岩）、铁粉等。再将配制好的参数输入配料微机，从而控制生料的配制比例。使用钙铁控制主要是在自动化程度不高的情况下，人工对生料中的氧化钙与三氧化二铁含量检测相对较为普遍。通过传统钙铁控制手段难以保证出磨生料的合格率。出磨生料所产生的偏差会严重影响其生料质量，进而对熟料、水泥的质量造成负面影响。见表一
3 控制水泥生料生产过程质量创新措施
3.1生料生产质量控制的科学措施
控制水泥生料生产过程质量创新措施主要从以下几个方面着手：1）采用率值控制方式，对生料中二氧化硅、氧化铝、氧化钙以及氧化铁的含量实现快速准确控制，并且采取先进的分析方式与分析仪器。2）配备X射线荧光分析仪，最大程度的减少人为影响因素。3）使用自动化配料控制系统。在已经配置了X射线荧光分析仪的水泥生产企业，能够实现对出磨生料成分有效的控制，荧光分析仪选用先进的率值配料自动化控制系统，最大程度减小人为因素对生料配制比例的干扰，进一步提高出磨生料的质量。
3.2自动化控制系统与人工控制对比
水泥生料的配制过程较为复杂，传统的生料配制过程一般都是采用人工根据生产经验实现配凑比例的方式，其过程时间较长并且很难对其比例实现精确控制。图1为FLS Automation对采用不同的控制方法对LSF和C3S标准偏差影响进行的评估结果。
LSF为石灰系数;C3S为Ca3SiO5;XRF为X射线荧光光谱分析仪。从图1可以看出，人工对出磨生料的LSF调整偏差为3.5-10，而使用自动化控制系的LSF标准偏差较小。
4 案例分析
某水泥生产企业率先引进并使用了对生料率值进行控制的自动化系统，并且取得了较好的生产控制效果，有效的提高了生料质量。该自动化控制系统的优势主要体现在以下几个方面：1）能够根据生料的实际生产情况对生料率值进行准确控制（见表2）。
目前，FLS已经发布了QCX/BlendExpert系统，该系统能够与水泥生产企业中的X射线荧光光谱分析仪与瞬发γ射线中子活化分析进行灵活组合搭配使用，从而实现内部、外部回路的有效控制。在实现对内部回路控制时，使用的是在线分析仪器，对出磨生料中的化学成分以分钟为单位进行定时检测，并且及时对配料进行控制调整。外部回路控制以小时为单位对出磨生料进行取样分析，再使用XRF仪器对其成分进行检测并且及时调整配料。
5 联合控制
联合控制法就是事先检验待用石灰石分析成分与事后检验出磨生料化学成分相结合的控制法，利用在用石灰石分析成分与生产成分的对应关系，根据待用石灰石的分析成分，来预测待用石灰石的生产成分，以待用石灰石生产成分为调整计算依据，进一步确定原料的配比。该法利用生产中的对应关系来解决生产中的实际问题，把复杂问题简单化，只要事先检验待用石灰石的分析成分，即可掌握原料的变化情况，因此具有调整准确度高的特点，可彻底解决调整滞后的问题。
5.1石灰石分析成分
石灰石分析成分，就是对待用石灰石进行取样检验而得到的干燥基石灰石成分，影响石灰石分析成分稳定性的因素是取样的稳定性和检验的稳定性。
5.2石灰石生产成分
石灰石生产成分，就是以微机显示的原料配比、出磨生料成分、辅料成分及原料水分为基准，为表明生产中的对应关系，通过计算而得到的干燥基石灰石成分（已知原料显示配比、生料成分、辅料成分及原料水分求石灰石成分）。
5.3石灰石分析成分和生产成分的对应关系
实际生产控制过程中，有下列因素客观存在：石灰石取样误差、石灰石的检验误差、微机下料量误差、出磨生料检验误差、小量收尘料的影响。上述因素都是系统性的，是导致石灰石分析成分与成产成分不符的根本原因。但是，在一定时间范围内，在用石灰石分析成分和生产成分的对应关系（差值）是基本不变的。
6 联合控制法的应用
联合控制法的关键是保证待用石灰石生产成分预测的准确性和待用石灰石具体使用时间的准确性。
6.1待用石灰石分析成分的检验
检验目的是利用在用石灰石分析成分和生产成分的对应关系，根据待用石灰石的分析成分来预测待用石灰石的生产成分，要求取样有代表性，检验速度要快，仪器要稳定，同时快速测定SiO2、A12O3、Fe2O3、CaO的含量。
6.2出磨生料化学成分的检验
检验目的是确定在用石灰石分析成分与生产成分的最新对应关系，预测待用石灰石的生产成分。待用石灰石生产成分预测准确性的关键是三个稳定性，即：石灰石分析成分检验的稳定性、微机下料量的稳定性、出磨生料化学成分检验的稳定性，如果保证了三个稳定性，出磨生料三率值肯定符合要求，不符合要求，则表明石灰石分析成分和生产成分之间的对应关系发生了改变，检验仪器或计量设备漂移，或者待用石灰石的使用时间没有掌握好。所以，每次调整计算都要用最新的对应关系。出磨生料必须连续取样，制样时必须混合均匀，否则影响石灰石分析成分和生产成分之间的对应关系。
6.3待用石灰石使用时间的控制
可采用下面的方法来正确掌握待用石灰石使用时间。
6.3.1设计石灰石小料仓法
此法是将现有的石灰石料仓分隔成三个等截面积的小料仓，一个在使用，另一个呈待用，还有一个在进料。石灰石用小型荧光仪检验，小料仓的设计容量约供一小时使用，一个小料仓取一个石灰石综合样，对应一个石灰石分析成分，使用一个原料配比，进行一次出磨生料综合样检验。此法待用石灰石的使用时间容易掌握，颗粒离析现象较小，当库底使用三台计量设备时，石灰石分析成分和生产成分的对应关系会产生三个，一定不能混用。
6.3.2用中子活化分析仪检验人磨石灰石分析成分
用中子活化分析仪检验入磨石灰石的分析成分，具有分析速度快的特点，其滞后程度可以忽略不计。入磨石灰石每分钟检验一次，对应一个调整配比。出磨生料每小时检验一次，检验一下配料调整是否符合要求，同时给出了新的对应关系，用于下一个小时的石灰石生产成分计算。由于提高了待用石灰石的检测速度，将原料配比的调整周期缩短了几十倍，出磨生料的合格率和均化程度都会得到很大的提高。
7 结语
传统的生料质量控制项目与控制技术已经相对较为落后。在这个科技发达的现代社会，需要运用先进的质量控制方式，例如使用干法水泥生料控制措施，自动化控制机械，减少人为影响等。
参考文献：
[1]杨河清.影响电子皮带秤准确度的原因剖析[J].计量技术，2009，（11）：15-17
[2]严荣涛.JJG195-2002皮带秤检定规程主要内容介绍及实施[J].衡器，2011，（05）：12-14
[3]赵敏.QCS生料质量控制系统在新型干法水泥生产线上的应用[J].四川水泥，2009，（05）：06-08