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      2. 水泥原料成分研究論文

        時(shí)間:2021-04-13 14:51:10 論文 我要投稿

        有關(guān)水泥原料成分研究論文

          摘要:用國(guó)產(chǎn)儀器設(shè)備實(shí)現(xiàn)了特種水泥生料和熟料成分的快速分析和自動(dòng)配料,介紹了光譜儀、配料微機(jī)和失重秤三者之間如何實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng),以及水泥配料專家系統(tǒng)軟件:實(shí)現(xiàn)了分析數(shù)據(jù)傳送.配料計(jì)算和下料的自動(dòng)化,提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品級(jí)率。

        有關(guān)水泥原料成分研究論文

          關(guān)鍵詞:快速分析自動(dòng)配料水泥生產(chǎn)局域網(wǎng)

          1前言

          我廠的特種水泥生產(chǎn)工藝處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平,但是由于自動(dòng)化技術(shù)和裝備較落后,生料和熟料的成分分析一直沿用傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法,定時(shí)取樣,手工分析,配料僅根據(jù)CaCO3的滴定值,人工計(jì)算,人工下料。方法原始,時(shí)間滯后,不能及時(shí)精確地捐導(dǎo)生產(chǎn),致使配料合格率較低.產(chǎn)品品級(jí)率不高,嚴(yán)重制約了生產(chǎn)的發(fā)展。

          特種水泥配料原料主要由石灰石、鋁礬土和部分返回熟料(晶種)組成。我們采用X熒光光譜分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)了各種物料成分的快速分析,建立了各種分析數(shù)據(jù)庫(kù):按照數(shù)學(xué)模型,編制了水泥配料專家系統(tǒng)軟件:建立了光譜儀、配料微機(jī)和失重秤3者之間的聯(lián)網(wǎng),完成了分析數(shù)據(jù)的傳送、配料的自動(dòng)計(jì)算和失重秤下料量的自動(dòng)控制,滿足了特種水泥生產(chǎn)的要求,提高了特種水泥生產(chǎn)控制分析和過(guò)程控制的'自動(dòng)化水平。

          2系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

          (1)系統(tǒng)安全、可靠、易于維護(hù)。

          (2)軟件界面友好,操作簡(jiǎn)單,適宜普通工作人員使用。

          (3)充分利用原有設(shè)備資源,全部采用國(guó)產(chǎn)儀器,節(jié)省投資。

          (4)開(kāi)放式系統(tǒng),易于擴(kuò)充和修改。

          (5)成分離線快速分析、配料在線控制。

          3生料、熟料成分的快速分析

          成分分析使用國(guó)產(chǎn)FJ-2810G犁x熒光分析儀。儀器主要由x射線發(fā)生器、樣品室、si-Li探測(cè)器、多道能譜儀、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和壓片制樣裝置等構(gòu)成。工作原理為樣品被x射線照射。待測(cè)元素的原子激發(fā)后產(chǎn)生該元素的特征x射線,這些具有特征波長(zhǎng)的射線被探測(cè)器接收,經(jīng)光電轉(zhuǎn)換和模數(shù)轉(zhuǎn)換,信號(hào)由多道能譜儀處理.計(jì)算機(jī)根據(jù)能譜峰的位置和強(qiáng)度分析樣品所含元素及含量。

          該儀器經(jīng)過(guò)在水泥化驗(yàn)室7個(gè)多月的運(yùn)行使用,承擔(dān)了普通水泥和特種水泥的生料、熟料及其它原料的成分分析任務(wù).取代了原來(lái)的化學(xué)分析方法。儀器分析SiO2、A1203和CaO的標(biāo)準(zhǔn)偏差都在0.15~0.25之間:Fe203的在0.1左右:MgO的稍高,達(dá)到0.3左右;經(jīng)過(guò)與化學(xué)分析對(duì)比,生料和熟料分析結(jié)果合格率分別在90%和93%以上。分析精度和準(zhǔn)確性可以滿足生產(chǎn)控制分析需要.同時(shí)提高了分析速度,減輕了工人勞動(dòng)強(qiáng)度,降低了

          分析成本。

          4水泥配料專家系統(tǒng)軟件的開(kāi)發(fā)

          4.1配料數(shù)學(xué)模型

          特種水泥生產(chǎn)配料的數(shù)學(xué)公式之一為:

          式中:caO,A1203,、SiO2、Ti02和MgO均為高鋁生料或熟料中相應(yīng)元素的百分含量。微機(jī)根據(jù)接收到的x熒光分析儀的分析數(shù)據(jù).計(jì)算堿度系數(shù)Am。參考水泥技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn),預(yù)置一整定值(AmO),通過(guò)比較,計(jì)算出要加物料的重量,傳送到失重秤,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制下料量。高鋁水泥生料堿度系數(shù)Am控制范圍一般為0.870~0.910.熟料Am控制范圍為0.920~0.960。

          4.2程序原理框圖

          根據(jù)上述模型和控制機(jī)理,編制了采樣、對(duì)比分析、調(diào)整發(fā)送和控制等程序,匯集成水泥配料專家系統(tǒng)軟件。程序原理框圖圖l。

          4.3軟件功能

          本軟件用VB6語(yǔ)言編寫,可直接運(yùn)行于WIN95或WIN98環(huán)境中,界面友好,操作簡(jiǎn)單。為了便于用戶操作.軟件的全部功能按鈕放于屏幕底部.用戶用鼠標(biāo)單擊左鍵.便可實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。分別為:輸入標(biāo)準(zhǔn)值、接收數(shù)據(jù)、計(jì)算配比、調(diào)整配比、修改配比、發(fā)送配比和退出。

          5配料系統(tǒng)的建立和控制模式

          5.1分析系統(tǒng)與配料系統(tǒng)的連接

          首先在x熒光光譜儀上,建立了普通水泥、特種水泥生料和熟料等品種的分析數(shù)據(jù)庫(kù)。由于x熒光光譜儀不僅用于自動(dòng)配料,還承擔(dān)其它分析任務(wù),為使x熒光光譜儀和配料系統(tǒng)在各自不中斷運(yùn)行下,充分發(fā)揮各自的作用.選用WIN95的對(duì)等網(wǎng),在雙方微機(jī)上各安裝一塊網(wǎng)卡。配置了網(wǎng)絡(luò)適配器。這樣連接充分利用了WIN95的多任務(wù)功能,并且成本低,性能可靠,配料系統(tǒng)可以隨時(shí)到x熒光分析儀的數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取分析數(shù)據(jù),而不用中斷x熒光的正常分析工作。

          配料微機(jī)與失重秤的連接,因?yàn)橄嗑噙_(dá)300m左右,信號(hào)衰減較大.需進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊。我們采用遠(yuǎn)程通訊卡和四芯屏蔽電纜通過(guò)RS-232串口將二者相連。應(yīng)用Vis-ualBasic6的串行通信控件MSCOMM,通過(guò)對(duì)其某些屬性的設(shè)定和編程.實(shí)現(xiàn)了配料數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳送。

          5.2特種水泥分析配料系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)

          特種水泥快速分析與自動(dòng)配料聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖.如圖2所示。

          系統(tǒng)硬件由x熒光光譜儀、網(wǎng)卡、配料微機(jī)、遠(yuǎn)程通訊卡、球磨機(jī)和失重秤等組成。聯(lián)網(wǎng)方式具有成本低.操作維護(hù)方便.效果好等特點(diǎn)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),配料微機(jī)自動(dòng)從x熒光分析讀取有關(guān)分析數(shù)據(jù),經(jīng)運(yùn)算處理后,

          計(jì)算出新的配比,通過(guò)RS.232串口遠(yuǎn)程傳至失重秤.失重秤按指令下料。

          5.3系統(tǒng)控制模式

          本系統(tǒng)控制模式分為2種。

          模式1:自動(dòng)方式;

          模式2:手動(dòng)方式,配比由工藝員根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果,手工調(diào)整。

          兩種模式可以隨時(shí)切換。

          5.4系統(tǒng)功能

          (1)x熒光光譜成分分析數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳送。

          (2)自動(dòng)計(jì)算,調(diào)整配比。

          (3)給定下料量,自動(dòng)發(fā)出指令卸料。

          (4)系統(tǒng)能自動(dòng)累計(jì)顯示每路的時(shí)產(chǎn)量、班產(chǎn)量、日產(chǎn)量、月產(chǎn)量,年產(chǎn)量,可以隨時(shí)查詢和打印。

          (5)在線控制與離線控制隨意切換。

          (6)顯示堵塞情況,同時(shí)報(bào)警。

          (7)具有雙通訊功能,利用2Fs、3FS兩個(gè)口,可以跟總控微機(jī)連接.也可以同時(shí)跟x熒光分析儀等分析儀器相連。

          (8)可以將時(shí)產(chǎn)、總產(chǎn)量等生產(chǎn)信息遠(yuǎn)傳到管理部門。

          6結(jié)束語(yǔ)

          采用VisualBasic編寫的WINDOWS下的串口通訊程序和水泥配料專家系統(tǒng)軟件,界面友好、操作簡(jiǎn)單、功能齊全:FJ-2810G型x熒光光譜儀和失重秤聯(lián)網(wǎng)后,實(shí)現(xiàn)了分析數(shù)據(jù)的自動(dòng)傳送.配料的自動(dòng)計(jì)算和失重秤下料量的自動(dòng)控制,提高了水泥生產(chǎn)物料成分分析和過(guò)程控制的自動(dòng)化水平,特種水泥合格率由‘75%提高到86%,特種水泥625#品級(jí)率提高了10%.年經(jīng)濟(jì)效益可觀。滿足了水泥生產(chǎn)物料的控制分析和生產(chǎn)配料的需要。據(jù)在國(guó)內(nèi)水泥同行調(diào)研,完全用國(guó)產(chǎn)設(shè)備實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)過(guò)程物料快速分析和在線自動(dòng)配料.國(guó)內(nèi)尚不多見(jiàn)。該系統(tǒng)可不受路數(shù)和磨機(jī)臺(tái)數(shù)限制.適合失重秤、皮帶秤、調(diào)速秤等設(shè)備的控制,可以在建材行業(yè)推廣,也可以應(yīng)用于氧化鋁生產(chǎn)過(guò)程分析和配料系統(tǒng).有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

          參考文獻(xiàn)

          1張浩楠主編中國(guó)現(xiàn)代水泥技術(shù)及裝備.天津科學(xué)技術(shù)出版社

          2周軼峰等編.VisualBasic6.O實(shí)用編程技術(shù).中國(guó)水利水電出版社

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