CBX在線分析儀應(yīng)用實(shí)效

　　關(guān)鍵詞： CBX在線分析儀  水泥生產(chǎn)  質(zhì)量控制

　　摘要：通過對CBX在線分析儀在我司使用的選擇，了解CBX在線分析儀的特性。結(jié)合我司對其使用情況的前后對比，水泥熟料生產(chǎn)的均勻性和穩(wěn)定性得到明顯的提高，合格率大幅上升，表明CBX在線分析儀在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用前景廣闊。

　　A.我司使用CBX在線分析儀的選擇

　　我司是2000年由當(dāng)?shù)氐娜g立窯水泥企業(yè)為股東而組建的股份公司，新建一條五級旋風(fēng)預(yù)熱窯外分解干法窯，日產(chǎn)1000噸水泥熟料，年產(chǎn)36萬噸水泥的水泥企業(yè)；2004年底由另外三家沒有水泥生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的非水泥公司收購改制，聘請一部分有水泥企業(yè)管理、生產(chǎn)、質(zhì)量控制等方面的人員為技術(shù)骨干外，員工主要保留原由三間立窯企業(yè)抽調(diào)來的人員，這些人員基本上沒有干法窯外分解窯生產(chǎn)的工作經(jīng)驗(yàn)。新公司立足生產(chǎn)中熱水泥以供云南小灣電站（目前世界上最高的雙曲拱壩電站，壩高約300米高）建設(shè)使用，該電站對水泥質(zhì)量除要求強(qiáng)度高，使用性能好外，更注重水泥質(zhì)量的穩(wěn)定性。其質(zhì)量控制基本上延襲立窯生產(chǎn)的CaCO3、Fe2O3控制。雖配備了英國牛津生產(chǎn)的X熒光分析儀，并佐以相應(yīng)的配料控制軟件，但對水泥生產(chǎn)的質(zhì)量控制未能取得明顯效果。

　　同時(shí)，我司原配備了一整套石灰石均化設(shè)施，因人員配備、技術(shù)力量、管理力度等多種因素影響，在2005年初之前均未能很好使用，故障頻繁，已棄之不用。其它原料也沒有均化庫，只有簡單的堆場。由此，水泥生料質(zhì)量控制受原料質(zhì)量的變化而難以調(diào)整在合適水平。

　　我司生料生產(chǎn)一般由四種組分配料：石灰石、粘土、白砂和鐵礦，石灰石有兩個配料倉，其它物料各有一個配料倉。每個倉配備一套喂料稱，由五臺喂料稱同時(shí)配料，生產(chǎn)中熱水泥熟料時(shí)會改變石灰石為高鎂石灰石。如下圖。

　　2005年初改制后的公司管理層一邊著手恢復(fù)石灰石均化設(shè)施的使用，一邊著手選購能取代或更好地彌補(bǔ)均化設(shè)施不足的設(shè)備，此設(shè)備對質(zhì)量控制又有幫助。據(jù)此要求進(jìn)行了解和對使用廠家考察，決定選購美國熱電公司生產(chǎn)的CBX在線分析儀用于生料生產(chǎn)控制。

　　B.CBX在線分析儀的特點(diǎn)

　　1）CBX能實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的、高效的、實(shí)時(shí)的工藝過程控制。不僅能實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制，更可以實(shí)現(xiàn)工藝過程控制?？梢悦啃r(shí)進(jìn)行60次分析和配比調(diào)整。

　　2）高度自動化和簡單的機(jī)械結(jié)構(gòu)。模塊化標(biāo)準(zhǔn)試樣組件不需要提升設(shè)備，所有的部件都是用螺栓聯(lián)接固定在框架上，一個人即可安裝?？筛鶕?jù)現(xiàn)場特點(diǎn)選擇水平安裝或以一定角度傾斜安裝。

　　3）測量在皮帶上進(jìn)行輸送的大宗物料并無需對物料進(jìn)行破壞性處理。消除人為樣品處理、測量而產(chǎn)生的誤差。由于整個檢測和控制過程沒有任何人力因素，故消除了因人為因素而導(dǎo)致的誤差。

　　4）消除了取樣環(huán)節(jié)，并消除了取樣導(dǎo)致的代表性不強(qiáng)而帶來的誤差。

　　5）分析結(jié)果不依賴物料的尺寸及物料的類型，以及皮帶的輸送速度。整個質(zhì)量的監(jiān)測和控制過程高效可靠。

　　C.CBX在我司的應(yīng)用情況

　　在2005年10月設(shè)備到廠后，由廠家技術(shù)人員來廠安裝調(diào)試并對我司人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)。通過靜態(tài)和動態(tài)調(diào)試后投入使用。從使用CBX在線分析儀時(shí)與原質(zhì)量控制模式下的生料，尤其是熟料質(zhì)量的合格率、KH標(biāo)準(zhǔn)偏差等對比，在使用時(shí)更容易達(dá)到質(zhì)量控制范圍內(nèi)，實(shí)物質(zhì)量更穩(wěn)定，合格率更高。

　　在使用CBX之前的質(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。

　　從樣品取回到化驗(yàn)室后起碼要十分鐘處理，且樣片制備過程中受多種因素影響，易受污染，對數(shù)據(jù)影響較大，獲得數(shù)據(jù)再通知中控室磨機(jī)操作員進(jìn)行調(diào)整，從中控室給出改變配比指令到配料稱實(shí)現(xiàn)配比，到下個樣品的驗(yàn)證，可以看出從取樣到調(diào)整按相當(dāng)緊湊的程序?qū)崿F(xiàn)至少需要一小時(shí)以上的時(shí)間。

　　而使用CBX在線分析儀測量控制時(shí)運(yùn)動皮帶上的物料均是CBX在線分析儀分析樣品，每分鐘可以分析一次，取樣可以設(shè)置為每分鐘，每五分鐘可以滾動計(jì)算一次并及時(shí)調(diào)整配比。每小時(shí)取樣可分析可達(dá)60次，調(diào)整配比可達(dá)60次。使用CBX在線分析儀實(shí)現(xiàn)了生料磨前的各種原料配料自動化，配備了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件，擁有先進(jìn)的運(yùn)算方法，提供了動態(tài)質(zhì)量控制保證。減少了生料的波動，給工藝操作增加了穩(wěn)定因素，提高了勞動生產(chǎn)率。在針對某些特定的用戶單獨(dú)采購特殊配比的熟料，使用該分析儀和過程軟件系統(tǒng)可輕松實(shí)現(xiàn)對工藝的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程。

　　人為調(diào)整原料配比是受操作人員的接受能力，知識結(jié)構(gòu)，專業(yè)水平，對質(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。若使用熒光分析和配料優(yōu)化系統(tǒng)進(jìn)行控制的，也存在分析頻次、調(diào)整頻次等影響因素，且目前國內(nèi)外能穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)的設(shè)備與使用軟件還比較少。而CBX在線分析儀卻沒有這些約束，只要啟用時(shí)做好標(biāo)定，給在線分析儀預(yù)熱好，在使用過程中進(jìn)行必要的監(jiān)測（一個月左右對分析數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)理分析，結(jié)合人工分析數(shù)據(jù)對比）外，其它的就不用理了。

　　使用在線分析儀后出磨生料KH的合格率明顯上升，入窯生料KH的合格率上升更明顯，給熟料質(zhì)量提升與穩(wěn)定帶來更為明顯的好處。符合我司選購在線分析儀的初衷。（詳見我司使用前后的對比圖表）

　　使用石灰石均化設(shè)施、在線分析儀前后出磨生料、入窯生料、熟料KH合格率和標(biāo)準(zhǔn)偏差

在使用CBX分析儀前后對中熱熟料成份對比表

在使用前生產(chǎn)中熱水泥熟料的KH曲線（2005年5月）

在使用前生產(chǎn)中熱水泥熟料的KH曲線（2005年5月）KH曲線（2005年5月）

在使用后生產(chǎn)中熱水泥熟料的KH曲線（2005年12月）

　　雖CBX在線分析儀在我司投入使用的時(shí)間不長，但結(jié)果還是滿意的。對生產(chǎn)和檢驗(yàn)人員來說真有些難以離開它了。

　　D.結(jié)論與建議

　　1）CBX在線分析儀比XRF（熒光分析）結(jié)合配料優(yōu)化系統(tǒng)更容易調(diào)整生料率值，配合生料均化庫后熟料的合格率明顯提高，穩(wěn)定性能更好，對熟料乃至水泥質(zhì)量提升與穩(wěn)定有明顯作用。在熟料的品質(zhì)提高的前提下，水泥粉磨的過程中可以增加混合材的摻加量，降低水泥的制造成本。

　　2）CBX在線分析儀是結(jié)合了元素分析和配料優(yōu)化系統(tǒng)為一體的，不用人工取樣，可以減少人為因素的影響。雖表面上看設(shè)備投資較貴，實(shí)際上總體投資應(yīng)較便宜的，且維護(hù)成本也沒有它們的高。不僅滿足質(zhì)量控制的要求，也滿足工藝控制的要求。

　　3）從生產(chǎn)實(shí)際角度出發(fā)，原料均化庫的均化很難達(dá)到理想效果，使用CBX在線分析儀時(shí)能充分彌補(bǔ)它的不足，若單從生料、熟料的質(zhì)量控制方面考慮時(shí)，生料均化庫庫容可以縮小和原料均化設(shè)施可以縮小。

　　4）物料若下料不暢則會產(chǎn)生明顯偏差和波動，因此要注意物料的水分和流動性，必要時(shí)可以選擇干燥物料和處理配料倉及喂料管等，以防堵塞。

　　5）綜上所述，CBX在線分析儀在水泥生產(chǎn)企業(yè)就用于生料配料分析控制方面來看是有廣泛適應(yīng)性的，在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用前景非常廣闊。