CN1172086A - 水泥全黑生料配热控制技术 - Google Patents
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Abstract
一种水泥黑生料配热控制技术,涉及物料取样及分析方法,主要用于水泥全黑生料制备过程中保持生料发热量的稳定,通过设计的“块状物料取样装置”及氧弹测定煤样灰份的方法,使生料配热波动控制在1.13%,比目前的常规方法提高4倍以上,控制滞后时间显著缩短,对于稳定熟料质量,提高立窑产量和节约能源具有重要意义。
Description
本发明涉及一种物料取样及分析技术,属于水泥生产分析技术领域。
黑生料可以使煤均匀地分布在生料中,进而使煤灰能真正成为熟料的矿物。因而黑生料立窑煅烧技术有许多独到的优点。目前已被广泛应用于立窑水泥厂。由于黑生料中煤是与原料配合共同入磨的,因而窑上的操作工无法根据窑的烧成情况及时对煤进行调整,因此,生料配热的稳定与适宜至关重要,它是黑生料煅烧技术的基础和前提。
目前,水泥黑生料的配热控制方法是采用对成品生料中的煤进行测定,根据生料中的煤含量调整煤的配比,以保持煤含量的稳定。这实际上是对生料煤含量的控制。由于煤质的差别,相同的煤含量并不意味着具有相同的热值。就目前煤的测定方法精度而言,一般绝对误差为0.5%。由于测定误差引起窑温波动的程度计算如下:
设定生料中煤含量为10%,则生料中煤含量测定的相对误差为:
因此,引起熟料热耗的相对误差也为5%。
设定熟料热耗为4180KJ/kg,则熟料热耗的热值波动,即绝对误差为:
4180KJ/Kg×5%=209KJ/Kg
查有关手册知:熟料的比热为1.045KJ/kg.℃,故由此热值波动引起的窑温变化为:209/1.045=200℃。
计算结果表明,在不考虑窑体散热的情况下,由于煤测定方法的误差可导致窑温产生200℃的波动。
本发明的思路不将生料中的煤含量做为控制指标,也不将生料的煤含量结果做为调整煤配比的依据,而是直接测定库底煤的热值,并根据库底煤的热值确定生料中入磨煤的配比,从而准确地在生料中配入设定的热值。
本发明的目的在于设计一种分析方法及相应的取样装置,以便根据库底煤的热值确定生料中入磨煤的配比
煤的热值采用工业分析方法。按照目前工业分析精度水平,灰份A、水份W和挥发份V的测定误差分别小于0.5%、0.5%和1%,设煤的发热量为25000KJ/kg,上述误差引起的窑温波动的程度计算如下:
由发热量公式Q=K0-384A-359W-100V微分得
dQ=-384dA-359dW-100dV
对热值测定的相对误差为
把Q=25000KJ/kg;dA=0.5%;dW=0.5%;dV=1%代入得 即热值测定的相对误差为1.13%,对应引起熟料热耗的热值的相对误差亦为1.13%。仍设熟料的热耗为4180KJ/kg,则熟料热耗的热值波动,即绝对误差为:4180×1.13%=47.23KJ/kg。由此热值波动引起的窑温变化为
计算结果表明,在不考虑窑体散热的情况下,本发明的生料配热控制技术可使窑温波动范围减少4.4倍。
在实际生产过程中,对于同一堆煤水份波动0.5%,挥发份波动1%的周期很长,相应的对水份和挥发份控制的周期也可以较长。在此周期内,水份和挥发份对煤热值的影响可视为常数K′0,因而煤的发热量公式可简化为
通过测定煤的灰份即可测得其热值。
本发明的技术关键在于入磨煤样品的获取和其灰份的快速测定。
本发明采用专用的"块状物料取样装置"获取入磨煤的样品。附图为本发明所述的"块状物料取样装置"构成示意图,如附图所示,"块状物料取样装置"由第一分料器3、分料通道4、破碎机5、第二分料器6、分料通道7、盘式磨8、第三分料器9、分料通道10及样品盒11构成。如附图所示,取样时,由煤库底1下来的煤2首先进入第一分料器3,经分料通道4分取适量的煤送入破碎机5,由破碎机5破碎后的煤样进入第二分料器6后,经分料通道7再分取适量的煤进入盘式磨8,由盘式磨8磨细的煤样通过第三分料器9和分料通道10分取适量的样品进入样品盒11供测定用上述各分料器分取后的煤分别落入煤库底下的主传送带13,并送入生料磨12。
本发明采用氧弹测定煤的灰份。将重量为G的煤样放入恒重的镍质坩埚中,并一起装入盛有10ml水的氧弹中,将氧弹充氧后,用电打火将煤样引燃,待煤样燃烧完毕后(约5-10分钟),将燃烧后的残渣称量计为G1。与标准的灰份测定条件相比较,由于煤样燃烧时温度迅速升高,使煤中的部分硫转化为气体SO3,进而溶于水生成H2SO4,用NaOH标准溶液滴定氧弹中的H2SO4,即可获得灰份中SO3的挥发量G2,煤的灰份按下式计算:
本发明的主要优点有:
1.控制精度较高,是目前所用方法的4倍以上
2.控制的滞后时间显著缩短,最大滞后时间为控制检测周期。而目前常规的控
制滞后时间为控制检测周期与物料在生料磨中停留时间之和。
3.本发明所述的"块状物料取样装置"可直接应用到石灰石等物料的取样系统
中,对于提高生料率值合格率具有重要意义。
本发明应用于水泥全黑生料的制备,可以有效地稳定生料配热,进而稳定立窑煅烧和熟料质量,避免不必要的燃料浪费,节约能源。我国有数以千计的立窑水泥厂,全黑生料煅烧技术的应用较为普遍,利用本发明将会产生较大的经济及社会效益。
Claims (1)
1.一种水泥全黑生料配热控制技术,其特征在于:用块状物料取样装置从煤库底取煤样,采用氧弹测得煤样的灰份,进而计算煤的热值,所述的块状物料取样装置由第一分料器3、分料通道4、破碎机5、第二分料器6、分料通道7、盘式磨8、第三分料器9、分料通道10及样品盒11构成,所述煤样的灰份是由煤样在氧气中燃烧后的残渣和燃烧形成的SO3组成。
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CN97116769A CN1055907C (zh) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 水泥全黑生料配热控制方法 |
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CN97116769A CN1055907C (zh) | 1997-08-19 | 1997-08-19 | 水泥全黑生料配热控制方法 |
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CN108163432A (zh) * | 2016-08-01 | 2018-06-15 | 北京北控环保工程技术有限公司 | 一种危险废弃物智能配料方法 |
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1997
- 1997-08-19 CN CN97116769A patent/CN1055907C/zh not_active Expired - Fee Related
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CN108163432B (zh) * | 2016-08-01 | 2019-10-25 | 北京北控环保工程技术有限公司 | 一种危险废弃物智能配料方法 |
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