CN111933224B - 基于熟料率值的生料自动配料方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于熟料率值的生料自动配料方法及系统，该方法具体如下：S1、输入熟料的三个率值的目标值，生料计算模型基于当前取料位置的原料及原煤工业分析、煤灰化学成分自动计算生料配比；S2、基于生料配比形成生料粉，生料粉经原煤煅烧形成熟料；S3、获取熟料三个率值的检测值，检测熟料三个率值的检测值是否均位于对应熟料率值的设定区间，若检测结果为否，则对超出设定区间的熟料率值的目标值进行调整，并返回步骤S1；生料计算模型基于熟料三个率值的设定值、当前取料位置的原料及煤灰化学成分以及原煤工业分析数据自动生成生料的配比，基于该生料配比形成的熟料能满足熟料三个率值的要求。
Description
技术领域
本发明属于水泥技术领域，更具体地，本发明涉及一种基于熟料率值的生料自动配料方法及其系统。
背景技术
国、内外水泥行业的配料一直以来都是基于生料的三个率值来人工进行配料，虽然生料成分稳定性能够得到一定提升，但煤料对口工作仍然存在滞后现象，即煤料的成分不稳定，最终导致了熟料的三个率值的不可控，此外，人工基于生料率值来进行配料，人工配料存在一定的主观性，也会导致熟料的三个率值波动。
发明内容
本发明提供一种熟料率值的生料自动配料方法，基于熟料三个设定目标率值来自动生成生料配比，
本发明是这样实现的，基于熟料率值的生料自动配料方法，所述方法具体包括如下步骤：
S1、输入熟料三个率值的控制目标值，生料计算模型基于当前取料位置的原料化学成分、原煤工业分析数据及煤灰化学成分自动计算生料配比；
S2、基于生料配比形成生料粉，生料粉经原煤煅烧形成熟料；
S3、获取熟料三个率值的检测值，验证熟料三个率值的检测值是否均位于对应熟料率值控制目标值所在的设定区间，若检测结果为否，则对超出设定区间的熟料率值的控制目标值进行调整，并返回步骤S1；
原料及原煤取自于对应的均化料堆。
进一步的在步骤S1之前还包括：
S4、检测进入堆场的原料化学成分、原煤的工业分析数据及煤灰的化学成分；
S5、建立各原料均化料堆的三维模型，该三维模型中记录了对应均化料堆在各位置的化学成分；
S6、建立原煤均化料堆的三维模型，该三维模型中记录了各位置原煤的工业分析数据及对应煤灰的化学成分；
原料均化料堆包括：石灰石均化料堆，砂岩均化料堆、黏土均化料堆及铁矿石均化料堆。
进一步的，熟料三个率值的控制目标值调整方法具体如下：
若存在熟料率值的检测值大于对应熟料率值设定区间的最大值，则下调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最大值的差值；
若存在熟料率值的检测值小于对应熟料率值设定区间的最小值，则上调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最小值的差值。
进一步的，生料计算模型的生料配比计算过程具体如下：
S11、基于熟料的三个控制目标率值计算灼烧基原料的率值系数，包括石灰石灼烧基率值系数、砂岩灼烧基率值系数、黏土灼烧基率值系数、铁矿石灼烧基率值系数及煤灰的灼烧基率值系数；
S12、基于灼烧基原料的率值系数计算100公斤熟料中灼烧基黏土、灼烧基砂岩、灼烧基铁矿石及石灰石的量；
S13、计算100公斤熟料所需的干燥基石灰石、干燥基黏土、干燥基铁粉及干燥基砂岩的量；
S14、计算生料中石灰石、黏土、砂岩及铁矿石的配比。
本发明是这样实现的，基于熟料率值的生料自动配料系统，其特征在于，所述系统包括：
设于传送装置上的配料秤，均化料堆的下料口位于传送装置的上方，传送带将原料传送至磨机进行研磨，在磨机的出口处设有斗提Ⅰ，斗提Ⅰ将生料粉输送至均化库进行混合及存储，出均化库的生料经斗提Ⅱ输送至预热器、回转窑内，在预热器分解炉，在回转窑窑头处喷入煤粉进行煅烧，烧结形成水泥熟料，在回转窑出口处设有取样设备Ⅰ，配料秤、x射线荧光分析仪与控制单元通讯连接；
控制单元内集成有生料计算模型及均化料堆的三维模型。
进一步的，控制单元接收x射线荧光分析仪发送熟料化学成分，基于熟料化学成分计算熟料三个率值的检测值；基于熟料三个率值的检测值来调整熟料的三个率值的控制目标值；基于熟料三个率值的控制目标值、当前取料位置的原料化学成分、原煤工业分析及煤灰化学成分自动计算各生料配料所需的配比。
进一步的，在磨机的出口处设有取样设备Ⅱ；
x射线荧光分析仪分析取样设备Ⅱ所取生料样品的化学成分，控制单元基于取样生料的化学成分计算生料三个率值，检测取样生料的生料三个率值是否与生料计算模型输出生料配比对应的生料三个率值一致，若不一致，则调整各原料配比，经配料秤进行称重、计量。
进一步的，所述系统还包括：
用于检测各原料化学成分的原料跨带分析仪，用于检测原煤工业分析及煤灰化学成分的原煤跨带分析仪，与原料检测跨带分析仪及原煤跨带仪通讯连接的控制单元连接；
控制单元基于原料跨带分析仪及原煤跨带分析仪检测数据来分别建立原料均化料堆的三维模型及原煤均化堆料的三维模型；
原料均化料堆的三维模型中记载了所有均化料堆各位置的原料化学成分，原煤均化堆料的三维模型记录了各位置原煤的工业分析数据及对应煤灰的化学成分；
原料均化料堆包括：石灰石均化料堆，砂岩均化料堆、黏土均化料堆及铁矿石均化料堆。
进一步的，熟料三个率值的控制目标值调整方法具体如下：
若存在熟料率值的检测值大于对应熟料率值设定区间的最大值，则下调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最大值的差值；
若存在熟料率值的检测值小于对应熟料率值设定区间的最小值，则上调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最小值的差值。
本发明提供的基于熟料的生料自动配料方法具有如下有益效果：
1)对均化料堆进行三维建模，实时监控当前取料位置的原料化学成分、原煤工业分析及煤灰化学成分数据，生料计算模型基于熟料三个率值的设定值、当前取料位置的原料、煤灰化学成分以及原煤工业分析数据自动生成生料的配比，基于该生料配比形成的熟料能满足熟料三个率值的要求；
2)若熟料率值的检测值不满足对应熟料率值的要求，则通过修改熟料率值的设定值以同步调整生料配料，以使基于生料煅烧后形成的熟料满足熟料的率值要求。
附图说明
图1为本发明实施例提供的基于熟料率值的生料自动配料方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本发明的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
图1为本发明实施例提供的基于熟料率值的生料自动配料方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
S1、输入熟料的三个率值的控制目标值，生料计算模型基于当前取料位置的原料化学成分、原煤工业分析及煤灰化学成分自动计算生料配比；
熟料的三个率值为饱和比KH、硅酸率SM及铝氧率IM，分别称为熟料饱和比KH、熟料硅酸率SM及熟料铝氧率IM。
在本发明实施例中，原料包括石灰石、砂岩、黏土及铁矿石，进入堆场的原煤及原料分别通过原煤跨带分析仪、原料跨带分析仪(检测石灰石、砂岩等)进行检测，获取原料的化学成分、原煤的工业分析数据及煤灰的化学成分，能实现在线分钟级检测，基于检测数据构建原料均化料堆和原煤均化料堆的三维模型，原料均化料堆的三维模型中记录了对应均化料堆在各位置的化学成分，原料均化料堆包括：石灰石均化料堆，砂岩均化料堆、黏土均化料堆及铁矿石均化料堆；原煤均化料堆的三维模型中记录了各位置原煤的工业分析数据及对应煤灰的化学成分；本发明实施例中的均化料堆为条状或圆形，原料的化学成分在延伸方向上围绕设定值上下波动，最后形成原料各化学成分相对稳定的料堆，表1中的数据为均化料堆中某个位置采集到原料化学成分、煤灰化学成分及原煤的工业分析数据。
表1原料及原煤的化学成分表
在生料自动计算模型中输入熟料饱和比KH、熟料硅酸率SM及熟料铝氧率IM三个熟料率值的设定值，如熟料饱和比KH的控制目标值为0.900，熟料硅酸率SM的控制目标值为2.65及熟料铝氧率IM的控制目标值为1.52，基于实际生产经验，熟料饱和比KH的设定区间为0.88～0.92，熟料硅酸率SM的设定区间为2.2～2.8，熟料铝氧率IM的设定区间为1.3～1.7，熟料率值的控制目标值均取自于熟料率值对应的设定区间。
生料计算模型是基于输入的熟料三个率值的设定值、当前取料位置的原料、原煤工业分析及煤灰化学成分来自动计算生料的配比，即计算石灰石、砂岩、黏土及铁矿石四种原料的配比，其计算流程具体如下：
S11、基于熟料的三大目标率值、当前取料位置的原料及煤灰化学成分、及原煤的工业分析数据计算灼烧基原料的率值系数，灼烧基原料的率值系数包括石灰石灼烧基率值系数、砂岩灼烧基率值系数、黏土灼烧基率值系数、铁矿石灼烧基率值系数及煤灰的灼烧基率值系数；
石灰石灼烧基率值系数K1、N1及P1的表达式具体如下：
K1＝(CaO石灰石-2.8*SiO2石灰石*KH出窑熟料-1.65*Al2O3石灰石-0.35*Fe2O3石灰石)
*100/(100-Loss石灰石)；
N1＝(SiO2石灰石-(Al2O3石灰石+Fe2O3石灰石)*SM出窑熟料)*100/(100-Loss石灰
石)；
P1＝(Al2O3石灰石-Fe2O3石灰石*IM出窑熟料)*100/(100-Loss石灰石)；
砂岩灼烧基率值系数K2、N2及P2的表达式具体如下：
K2＝(2.8*KH出窑熟料*SiO2砂岩+1.65*Al2O3砂岩+0.35*Fe2O3砂岩-CaO砂岩)*100/
(100-Loss砂岩)
N2＝((Al2O3砂岩+Fe2O3砂岩)*SM出窑熟料-SiO2砂岩)*100/(100-Loss砂岩)
P2＝(Fe2O3砂岩*IM出窑熟料-Al2O3砂岩)*100/(100-Loss砂岩)
黏土灼烧基率值系数K3、N3及P3的表达式具体如下：
K3＝(2.8*KH出窑熟料*SiO2黏土+1.65*Al2O3黏土+0.35*Fe2O3黏土-CaO黏土)
*100/(100-Loss黏土)
N3＝((Al2O3黏土+Fe2O3黏土)*SM出窑熟料-SiO2黏土)*100/(100-Loss黏土)
P3＝(Fe2O3黏土*IM出窑熟料-Al2O3黏土)*100/(100-Loss黏土)
铁矿石灼烧基率值系数K4、N4及P4的表达式具体如下：
K4＝(2.8*KH出窑熟料*SiO2铁矿石+1.65*Al2O3铁矿石+0.35*Fe2O3铁矿石-CaO铁矿石)
*100/(100-Loss铁矿石)
N4＝((Al2O3铁矿石+Fe2O3铁矿石)*SM出窑熟料-SiO2铁矿石)*100/(100-Loss铁矿石)
P4＝(Fe2O3铁矿石*IM出窑熟料-Al2O3铁矿石)*100/(100-Loss铁矿石)
煤灰灼烧基率值系数K7、N7及P7的表达式具体如下：
K7＝(2.8*KH出窑熟料*SiO2煤灰+1.65*Al2O3煤灰+0.35*Fe2O3煤灰-CaO煤灰)*100/
(100-Loss煤灰)
N7＝((Al2O3煤灰+Fe2O3煤灰)*SM出窑熟料-SiO2煤灰)*100/(100-Loss煤灰)
P7＝(Fe2O3煤灰*IM出窑熟料-Al2O3煤灰)*100/(100-Loss煤灰)
S12、基于灼烧基原料的率值系数计算100公斤熟料中灼烧基砂岩X、灼烧基黏土Y、灼烧基铁矿石Z及石灰石的量；
灼烧基砂岩X、灼烧基黏土Y、灼烧基铁矿石Z基于如下表达式进行计算，表达式具体如下：
(K1+K2)*X+(K1+K3)*Y+(K1+K4)*Z＝100*K1-(K1+K7)*q；
(N1+N2)*X+(N1+N3)*Y+(N1+N4)*Z＝100*N1-(N1+N7)*q；
(P1+P2)*X+(P1+P3)*Y+(P1+P4)*Z＝100P1-(P1+P7)*q；
其中，q为煤灰掺入量，q＝(熟料热耗*灰份*煤灰沉降)/(煤的发热值*100)，石灰石的量为S＝100-X-Y-Z。
S13、计算100公斤熟料所需的干燥基石灰石、干燥基黏土、干燥基铁粉及干燥基砂岩的量；
干燥基石灰石G1的表达式：S*100/(100-Loss石灰石)，干燥基黏土G2的表达式：Y*100/(100-Loss粘土)，干燥基铁粉G3的表达式为：Z*100/(100-Loss铁矿石)，干燥基砂岩G4的表达式为：X*100/(100-Loss砂岩)。
S14、计算生料中石灰石、黏土、砂岩及铁矿石的配比。
石灰石的量：G1*100/(G1+G2+G3+G4)，黏土的量：G2*100/(G1+G2+G3+G4)、铁矿石的量：G3*100/(G1+G2+G3+G4)、砂岩的量：G4*100/(G1+G2+G3+G4)。
S2、基于生料配比形成生料粉，生料粉经原煤煅烧(煤灰参与配料)，形成熟料；
S3、获取熟料三个率值的检测值，检测熟料三个率值的检测值是否均位于对应熟料率值控制目标值所在的设定区间，若检测结果为否，则对超出设定区间的熟料率值的控制目标值进行调整，并返回步骤S1；
在本发明实施例中，熟料三大率值的控制目标值调整方法具体如下：
若存在熟料率值的检测值大于对应熟料率值设定区间的最大值，则下调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最大值的差值；
若存在熟料率值的检测值小于对应熟料率值设定区间的最小值，则上调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最小值的差值。
熟料饱和比KH的设定区间为0.88～0.92，熟料硅酸率SM的设定区间为2.2～2.8，熟料铝氧率IM的设定区间为1.3～1.7；熟料饱和比KH的控制目标值为0.900，熟料硅酸率SM的控制目标值为2.65及熟料铝氧率IM的控制目标值为1.52；
若熟料的三个率值的检测值分别为：熟料饱和比KH为0.92，熟料硅酸率SM为3.0，熟料铝氧率IM为1.5，只有熟料硅酸率SM的检测值超出了熟料硅酸率SM的设定区间，其与设定区间最大值的差值为0.2，熟料硅酸率SM的控制目标值为2.65，则熟料硅酸率的控制目标值调整为2.45。
本发明还提供一种基于熟料率值的生料自动配料系统，该系统包括：
设于传送装置上的配料秤，均化料堆的下料口位于对应传送装置的上方，原料传送装置传送至磨机进行研磨，在磨机的出口处设有斗提Ⅰ，斗提Ⅰ将生料粉输送至均化库进行混合及存储，出均化库的生料经斗提Ⅱ输送至预热器、回转窑内，在预热器分解炉，在回转窑窑头处喷入煤粉进行煅烧，烧结形成水泥熟料，在回转窑出口处设有取样设备Ⅰ，配料秤、x射线荧光分析仪与控制单元通讯连接；控制单元内集成有生料计算模型及均化料堆的三维模型。
配料秤用于检测当前传送装置上的原料及煤灰重量，并发送至控制单元，取样设备Ⅰ获取熟料样品，制备成熟料样片，送至x射线荧光分析仪进行熟料化学成分的检测，控制单元接收x射线荧光分析仪发送熟料化学成分，基于熟料化学成分计算熟料三个率值的检测值；基于熟料三个率值的检测值来调整熟料的三个率值的控制目标值；基于熟料三个率值的控制目标值、当前取料位置的原料化学成分、原煤工业分析及煤灰化学成分自动计算各生料配料所需的配比。
在本发明实施例中，原料包括石灰石、砂岩、黏土及铁矿石，进入堆场的原煤及原料分别通过原煤跨带分析仪、生料跨带分析仪(检测石灰石、砂岩等)进行检测，获取原料的化学成分、原煤的工业分析数据及煤灰的化学成分，能实现在线分钟级检测，基于检测数据构建原料均化料堆和原煤均化料堆的三维模型，原料均化料堆的三维模型中记录了对应均化料堆在各位置的化学成分，原料均化料堆包括：石灰石均化料堆，砂岩均化料堆、黏土均化料堆及铁矿石均化料堆；原煤均化料堆的三维模型中记录了各位置原煤的工业分析数据及对应煤灰的化学成分；本发明实施例中的均化料堆为条状或圆形，原料的化学成分在延伸方向上围绕设定值上下波动，最后形成原料各化学成分相对稳定的料堆。
在本发明的实施例中，在磨机的出口处设有取样设备Ⅱ，取样设备Ⅱ获取生料样品，并制成生料样片，送至x射线荧光分析仪进行生料化学成分检测，控制单元读取x射线荧光分析仪检测的生料化学成分，基于取样生料的化学成分计算生料三个率值，检测取样生料的生料三个率值是否与生料计算模型输出生料配比对应的生料三个率值一致，若不一致，则调整各原料配比，经配料秤进行称重、计量，使得生料粉的生料三个率值与当前生料配比对应的生料三个率值一致。
在本法发明实施例中，生料的三个率值分别为：饱和比KH、硅酸率SM及铝氧率IM，与熟料的三个率值是一样的，分别称为生料饱和比KH、生料硅酸率SM及生料铝氧率IM。
在本发明实施例中，熟料三个率值的控制目标值调整方法具体如下：
若存在熟料率值的检测值大于对应熟料率值设定区间的最大值，则下调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最大值的差值；
若存在熟料率值的检测值小于对应熟料率值设定区间的最小值，则上调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最小值的差值。
熟料饱和比KH的设定区间为0.88～0.92，熟料硅酸率SM的设定区间为2.2～2.8，熟料铝氧率IM的设定区间为1.3～1.7；熟料饱和比KH的控制目标值为0.900，熟料硅酸率SM的控制目标值为2.65及铝熟料氧率IM的控制目标值为1.52；
若熟料的三个率值的检测值分别为：熟料饱和比KH为0.92，熟料硅酸率SM为3.0，熟料铝氧率IM为1.5，只有熟料硅酸率SM的检测值超出了熟料硅酸率SM的设定区间，其与设定区间最大值的差值为0.2，熟料硅酸率SM的控制目标值为2.65，则熟料硅酸率的控制目标值调整为2.45。
本发明提供的基于熟料的生料自动配料方法具有如下有益效果：
1)对均化料堆进行三维建模，实时监控当前取料位置的原料化学成分、煤灰化学成分及原煤的工业分析数据，生料计算模型基于熟料三个率值的设定值、当前取料位置的原料及煤灰化学成分、原煤工业分析数据自动生成生料的配比，基于该生料配比形成的熟料能满足熟料三个率值的要求；
2)若熟料率值的检测值不满足对应熟料率值的要求，则通过修改熟料率值的设定值以同步调整生料的配料，以使基于生料煅烧后形成的熟料满足熟料的率值要求。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.基于熟料率值的生料自动配料方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
S1、输入熟料三个率值的控制目标值，生料计算模型基于当前取料位置的原料化学成分、原煤工业分析数据及煤灰化学成分自动计算生料配比；
S2、基于生料配比形成生料粉，生料粉经原煤煅烧形成熟料；
S3、获取熟料三个率值的检测值，验证熟料三个率值的检测值是否均位于对应熟料率值控制目标值所在的设定区间，若检测结果为否，则对超出设定区间的熟料率值的控制目标值进行调整，并返回步骤S1；
原料及原煤取自于对应的均化料堆；
熟料三个率值的控制目标值调整方法具体如下：
若存在熟料率值的检测值大于对应熟料率值设定区间的最大值，则下调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最大值的差值；
若存在熟料率值的检测值小于对应熟料率值设定区间的最小值，则上调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最小值的差值。
2.如权利要求1所述基于熟料率值的生料自动配料方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：
S4、检测进入堆场的原料化学成分、原煤的工业分析数据及煤灰的化学成分；
S5、建立各原料均化料堆的三维模型，该三维模型中记录了对应均化料堆在各位置的化学成分；
S6、建立原煤均化料堆的三维模型，该三维模型中记录了各位置原煤的工业分析数据及对应煤灰的化学成分；
原料均化料堆包括：石灰石均化料堆，砂岩均化料堆、黏土均化料堆及铁矿石均化料堆。
3.如权利要求1所述基于熟料率值的生料自动配料方法，其特征在于，生料计算模型的生料配比计算过程具体如下：
S11、基于熟料的三个控制目标率值计算灼烧基原料的率值系数，包括石灰石灼烧基率值系数、砂岩灼烧基率值系数、黏土灼烧基率值系数、铁矿石灼烧基率值系数及煤灰的灼烧基率值系数；
S12、基于灼烧基原料的率值系数计算100公斤熟料中灼烧基黏土、灼烧基砂岩、灼烧基铁矿石及石灰石的量；
S13、计算100公斤熟料所需的干燥基石灰石、干燥基黏土、干燥基铁粉及干燥基砂岩的量；
S14、计算生料中石灰石、黏土、砂岩及铁矿石的配比。
4.基于熟料率值的生料自动配料系统，其特征在于，所述系统包括：
设于传送装置上的配料秤，均化料堆的下料口位于传送装置的上方，原料传送装置传送至磨机进行研磨，在磨机的出口处设有斗提Ⅰ，斗提Ⅰ将生料粉输送至均化库进行混合及存储，出均化库的生料经斗提Ⅱ输送至预热器、回转窑内，在预热器分解炉，在回转窑窑头处喷入煤粉进行煅烧，烧结形成水泥熟料，在回转窑出口处设有取样设备Ⅰ；
配料秤、x射线荧光分析仪与控制单元通讯连接，控制单元内集成有生料计算模型及均化料堆的三维模型；
控制单元接收x射线荧光分析仪发送熟料化学成分，基于熟料化学成分计算熟料三个率值的检测值；基于熟料三个率值的检测值来调整熟料的三个率值的控制目标值；基于熟料三个率值的控制目标值、当前取料位置的原料化学成分、原煤工业分析及煤灰化学成分自动计算各生料配料所需的配比；
熟料三个率值的控制目标值调整方法具体如下：
若存在熟料率值的检测值大于对应熟料率值设定区间的最大值，则下调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最大值的差值；
若存在熟料率值的检测值小于对应熟料率值设定区间的最小值，则上调对应熟料率值的控制目标值，调节幅度为熟料率值检测值与对应率值设定区间的最小值的差值。
5.如权利要求4所述基于熟料率值的生料自动配料系统，其特征在于，
在磨机的出口处设有取样设备Ⅱ；
x射线荧光分析仪分析取样设备Ⅱ所取生料样品的化学成分，控制单元基于取样生料的化学成分计算生料三个率值，检测取样生料的生料三个率值是否与生料计算模型输出生料配比对应的生料三个率值一致，若不一致，则调整各原料配比，经配料秤进行称重、计量。
6.如权利要求4所述基于熟料率值的生料自动配料系统，其特征在于，所述系统还包括：
用于检测各原料化学成分的原料跨带分析仪，用于检测原煤工业分析及煤灰化学成分的原煤跨带分析仪，与原料检测跨带分析仪及原煤跨带仪通讯连接的控制单元连接；
控制单元基于原料跨带分析仪及原煤跨带分析仪检测数据来分别建立原料均化料堆的三维模型及原煤均化堆料的三维模型；
原料均化料堆的三维模型中记载了所有均化料堆各位置的原料化学成分，原煤均化堆料的三维模型记录了各位置原煤的工业分析数据及对应煤灰的化学成分；
原料均化料堆包括：石灰石均化料堆，砂岩均化料堆、黏土均化料堆及铁矿石均化料堆。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA200000454A1 (ru) * | 2000-03-23 | 2001-10-22 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Патент-Приз" | Способ изготовления цемента, бетона на его основе и бетонных и железобетонных изделий и монолитных конструкций из полученного бетона |
| JP2006001793A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Mitsubishi Materials Corp | セメント組成物及びセメント混練物 |
| CN202486576U (zh) * | 2011-09-20 | 2012-10-10 | 北京凯盛建材工程有限公司 | 水泥生料配料控制装置 |
| CN104965532A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-07 | 济南大学 | 一种水泥生料配料控制系统及方法 |
| CN106406099A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-02-15 | 苏州中材建设有限公司 | 基于模糊匹配和率值反馈的水泥配料系统及方法 |
| CN106966615A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-07-21 | 山东鲁北企业集团总公司 | 利用锂盐渣配制生料煅烧硅酸盐水泥熟料的方法 |
| CN108314338A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-07-24 | 葛洲坝松滋水泥有限公司 | 一种低碱硅酸盐水泥熟料及其制备方法 |
| CN109999712A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-07-12 | 安徽海螺集团有限责任公司 | 一种用于工业生产上自动化的配料系统 |
-
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA200000454A1 (ru) * | 2000-03-23 | 2001-10-22 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Патент-Приз" | Способ изготовления цемента, бетона на его основе и бетонных и железобетонных изделий и монолитных конструкций из полученного бетона |
| JP2006001793A (ja) * | 2004-06-17 | 2006-01-05 | Mitsubishi Materials Corp | セメント組成物及びセメント混練物 |
| CN202486576U (zh) * | 2011-09-20 | 2012-10-10 | 北京凯盛建材工程有限公司 | 水泥生料配料控制装置 |
| CN104965532A (zh) * | 2015-06-25 | 2015-10-07 | 济南大学 | 一种水泥生料配料控制系统及方法 |
| CN106406099A (zh) * | 2016-11-22 | 2017-02-15 | 苏州中材建设有限公司 | 基于模糊匹配和率值反馈的水泥配料系统及方法 |
| CN106966615A (zh) * | 2017-04-14 | 2017-07-21 | 山东鲁北企业集团总公司 | 利用锂盐渣配制生料煅烧硅酸盐水泥熟料的方法 |
| CN108314338A (zh) * | 2018-05-15 | 2018-07-24 | 葛洲坝松滋水泥有限公司 | 一种低碱硅酸盐水泥熟料及其制备方法 |
| CN109999712A (zh) * | 2019-03-20 | 2019-07-12 | 安徽海螺集团有限责任公司 | 一种用于工业生产上自动化的配料系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 水泥生料配料计算原料方程法及Excel工作表;华飚等;水泥(第3期);第19-22页 * |
| 用率值公式法计算四组份配料的生料配比;陈雪斌等;水泥工程(第3期);第33-36页 * |
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