水泥生料配料的计算机程序设计
2000
作者：肖琪仲陆树标合肥水泥研究设计院随着科学技术的发展计算机在水泥行业中的运用越来越广泛条件较好的大中型水泥生产厂家可以用计算机直接控制生产而在占全国水泥总产量80的中小型水泥厂中许多厂家连生料配料都是靠手工计算或经验估算。水泥厂家没有计算机的并不多见而生料配料程序也有很多种。对于水泥厂家来说一个好的配料程序应有以下几个特点一是界面友好甚至连不懂计算机的人都可以根据屏幕上的提示输入数据完成计算二是模型简单稍有数学知识的人都应能看懂其原理三是计算准确这样才能正确指导生产。
1生料配料计算的数学依据
熟料的矿物组成及生、熟料中各氧化物含量可用饱和比KH、硅率SM、铝率IM三率值来确定配料计算即是根据设定的率值来推导生料的配比然后再根据生料配比验算率值看其是否在误差范围之内。以100kg熟料为基准设所需的干基物料石灰石、粘土、铁粉、煤灰分别为X、Y、Z、Kkg理论熟料中SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO含量分别为S0、A0、F0、C0kg建立方程组C0C1XC2YC3ZC4KS0S1XS2YS3ZS4KA0A1XA2YA3ZA4KF0F1XF2YF3ZF4KS0、A0、F0、C0可根据所设定率值算出K值可根据煤耗、煤热值、煤灰沉落率算出Si、Ai、Fi、Ci分别为石灰石、粘土、铁粉、煤灰中SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO的百分含量。通过上述三元线性非齐次方程组求解X、Y、Z即是配料计算的数学依据。
2数学模型
数学模型的特征是二重循环加总量控制为区别上述模型将其称为循环法。二重循环是指X、Z值在一定范围内循环递进Y值可根据下式求出灼烧石灰石灼烧粘土灼烧铁粉煤灰掺入量熟料
f式中L1、L2、L3分别为石灰石、粘土、铁粉的烧失量Y值的推导过程即为总量控制。简而言之即是先假设X、Z值Y值随即确定将X、Y、Z值代入方程组1解出S0、A0、F0、C0再根据S0、A0、F0、C0求出三率值看其是否在误差范围之内如是则保留结果如不是则继续循环直至循环完毕见图1。
图1循环法的数学模型循环法的缺点是计算量大运行速度稍慢以DBASEⅢ编程在Petium75型机上运行一次约5mi
如不需要良好的人机对话界面可用BASIC编程运行一次约1mi
。随着计算机CPU的飞速发展这一缺点可逐日克服。
3运算实例
以《水泥工艺学》提供的配料例题为例在率值波动相同的情况下循环法与递减法的计算结果对比见表1。
f表1循环法与递减法计算结果对比
要求率值递减法循环法
KH089±001
08980890
SM21±01
213211
IM13±01
127123
值得一提的是r