论中小型水泥厂的生料均化系统

1  生料均化系统的重要意义

　　一个完整的生料均化系统必须包含有四个缺一不可的环节，即：原料矿山的搭配开采、预均化、生料磨的配料控制、入窑生料的均化。这四个环节互相连接而组成一条生料均化链。生料均化系统在装备和管理两方面的完善程度，决定了该系统在生产中所能发挥作用的大小，及其所能取得的社会经济效益的高低。这里特别要强调装备和管理两方面的因素，它们是相辅相成的。尤其是中小型水泥厂，在生料均化系统中，管理的作用与效益可能比装备更显著。因此，只要掌握运用有关均化的理论与概念，花少量的投资，就可以收到较大的效益。

　　水泥厂生料均化系统的技术经济意义主要有以下四点：

　　第一，扩大原料资源，提高矿石资源的综合利用率。

　　目前我国水泥厂所用的矿石资源品质都较高，特别是石灰石，一般平均CaO含量都超过48%。一些品位较低的泥质灰岩，或有害成分含量稍高的矿石，或成分波动较大的矿层等，大都被废弃。而生料均化系统的建立，就可以采取“好”、“坏”搭配的办法，充分利用那些过去认为“不能用”或“不敢用”的品质较差的原料资源。这对充分有效地利用资源、发展国民经济，具有重要意义。

　　第二，尽量利用覆盖土、夹层或废石，延长现有矿山服务年限。

　　矿山实际开采时，往往遇到覆盖土或夹层、废石，当其达到一定厚度，按现有规定，就要剔除。这不仅要增添废石场、增大剥采比和矿石成本，而且还缩短矿山服务年限。而生料均化系统的建立，就有可能最大限度地利用这些覆盖土、夹层或废石，降低开采成本，延长矿山寿命。

　　第三，稳定水泥窑的正常热工操作制度，提高产、质量，维持长期安全运转。

　　无论哪一种型式的水泥窑都要求入窑生料成分具有相应的均匀性。这对于窑的优质高产、长期安全运转是十分重要的。生料均化系统的建立就可以有计划有步骤地保证满足这个要求，而不至于象目前我国有些水泥厂那样，把这一点都寄托在生料库的“倒库”上，这样容易产生被动局面。

　　第四，促进地方水泥工业的技术改造。

　　可以这样说，我国目前地方水泥工业技术改造的一个重要方面就是建立和完善生料均化系统。它不仅具有以上三点重要意义，而且对提高中小型水泥厂的收尘、环境保护、文明生产以及自动化水平都将会创造有利条件，促进我国地方水泥工业发展到一个较高的水平。

　　必需说明，以上所谓的“建立”生料均化系统，主要的并不在于要增加多少装备和设施，最重要的是要在管理的指导思想上“建立”生料均化系统的概念，运用均化理论参与并指导生产。

2  评价均匀性的指标及其计算

　　目前我国还有不少水泥厂，特别是一些小型水泥厂仍采用计算合格率的方法来评价原料、半成品、成品的质量及均匀性。这种计算方法虽然在一定范围内反映了物料的均匀性，但它并不能反映出全部样品的波动幅度及其成分分布特性。显然，这种方法是有缺陷的，需要改进。

　　为此，在探讨生料均化系统时，我们引用三个主要的参数——标准偏差S、波动范围R和均化倍数H，作为评价物料均匀性的指标。

　　标准偏差是数理统计学中的一个概念，是随着高斯定律的发现而提出的。它应用于水泥工业时可扼要地理解为：

　　1.标准偏差是一项表示物料成分(例如CaCO₃、SiO₂含量)均匀性的指标，其值越小，说明其成分越均匀。

　　2.标准偏差和算术平均值一起，还可以表示物料成分的波动范围及其成分波动的分布规律。

　　3.成分波动于标准偏差范围内的物料，在总量中大约占70%，即其合格率为70%，还有30%左右的物料其成分的波动比标准偏差还要大。

标准偏差S可由下式求得：

式中：

　　S——标准偏差；

　　n——总试样数目；

　　X_i——每一个试样的成分，从X₁～X_n；

X——各次X_i的总算术平均值，

　　 式中S₁和S₂分别为均化前后的标准偏差值。

　　H值越大，表示其均化效果越好。