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(guò)對(duì)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(duì)其使用情況的前后對(duì)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(jí)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(wàn)噸水泥的水泥企業(yè)；2004年底由另外三家沒(méi)有水泥生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的非水泥公司收購(gòu)改制，聘請(qǐng)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(lái)的人員，這些人員基本上沒(méi)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(duì)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(guó)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(duì)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(méi)有均化庫(kù)，只有簡(jiǎn)單的堆場(chǎng)。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(gè)配料倉(cāng)，其它物料各有一個(gè)配料倉(cāng)。每個(gè)倉(cāng)配備一套喂料稱，由五臺(tái)喂料稱同時(shí)配料，生產(chǎn)中熱水泥熟料時(shí)會(huì)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(gòu)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(duì)質(zhì)量控制又有幫助。據(jù)此要求進(jìn)行了解和對(duì)使用廠家考察，決定選購(gòu)美國(guó)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(guò)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(guò)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(dòng)化和簡(jiǎn)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(gè)人即可安裝?？筛鶕?jù)現(xiàn)場(chǎng)特點(diǎn)選擇水平安裝或以一定角度傾斜安裝。

　　3）測(cè)量在皮帶上進(jìn)行輸送的大宗物料并無(wú)需對(duì)物料進(jìn)行破壞性處理。消除人為樣品處理、測(cè)量而產(chǎn)生的誤差。由于整個(gè)檢測(cè)和控制過(guò)程沒(méi)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(lái)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(gè)質(zhì)量的監(jiān)測(cè)和控制過(guò)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(lái)廠安裝調(diào)試并對(duì)我司人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)。通過(guò)靜態(tài)和動(dòng)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(duì)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(dòng)和物料入磨的均勻性出問(wèn)題時(shí)便無(wú)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(guò)程中受多種因素影響，易受污染，對(duì)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(gè)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(cè)量控制時(shí)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)態(tài)質(zhì)量控制保證。減少了生料的波動(dòng)，給工藝操作增加了穩(wěn)定因素，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。在針對(duì)某些特定的用戶單獨(dú)采購(gòu)特殊配比的熟料，使用該分析儀和過(guò)程軟件系統(tǒng)可輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)工藝的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程。

　　人為調(diào)整原料配比是受操作人員的接受能力，知識(shí)結(jié)構(gòu)，專業(yè)水平，對(duì)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(guó)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(méi)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(guò)程中進(jìn)行必要的監(jiān)測(cè)（一個(gè)月左右對(duì)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(duì)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(lái)更為明顯的好處。符合我司選購(gòu)在線分析儀的初衷。（詳見(jiàn)我司使用前后的對(duì)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(duì)中熱熟料成份對(duì)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(zhǎng)，但結(jié)果還是滿意的。對(duì)生產(chǎn)和檢驗(yàn)人員來(lái)說(shuō)真有些難以離開(kāi)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(kù)后熟料的合格率明顯提高，穩(wěn)定性能更好，對(duì)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(guò)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(méi)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(kù)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(kù)庫(kù)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(huì)產(chǎn)生明顯偏差和波動(dòng)，因此要注意物料的水分和流動(dòng)性，必要時(shí)可以選擇干燥物料和處理配料倉(cāng)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(lái)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。