內容提要
30多年來，新型干法水泥自動控制技術得到了長足的進步，但是技術的進步無法取代人的經驗，目前很多企業憑借工作經驗，通過人工調節各參數來滿足生產工藝的要求。傳統的控制策略控制效果差，普遍存在熟料質量不穩定、煤耗高、能耗高的問題。我公司2020年10~12月熟料平均強度為59.4MPa，標準偏差為3.0MPa，28d熟料強度波動較大。本文擬通過對相關質量數據進行多元線性回歸分析，找出對熟料質量影響因子最高的幾個因素，通過相應調整，穩定熟料質量。
從表3可以看出R2O、f-CaO、SO3含量均對硅酸鹽礦物總和產生顯著影響，其中Sig.F值均遠小于0.05，統計顯著，僅三個自變量對因變量硅酸鹽礦物總量的解釋能力R2就能達到0.741。從實際生產數據來看是合理的，硅酸率決定影響硅酸鹽礦物含量總和，而硅酸率與使用的砂巖、頁巖最直接相關，硅酸率越高，砂巖用量相對較多，頁巖用量相對較少，原材料成分如表4所示R2O、SO3主要由頁巖帶入，因此，硅酸率提高，熟料的堿和硫含量下降。而為保證煅燒能力，在提高硅酸鹽礦物(硅率)時，適當下調熟料飽和比，以降低熟料w(f-CaO)，從而表現出熟料硅率與w(f-CaO)存在一定的負相關性。所以R2O、f-CaO、SO3含量與硅酸率即硅酸鹽礦物總和緊密相關，且存在負相關性(見表5)。根據多元線性回歸要求自變量間具有一定的相互獨立性原則，因此對熟料28d強度的多元線性回歸分析時剔除硅酸鹽礦物總量這一自變量。
(3)剔除硅酸鹽礦物總量自變量的回歸分析。
剔除硅酸鹽礦物總量變量后，不同自變量納入回歸模型的R2和F值變化情況如表6所示?？梢钥闯鍪炝系腞2O、MgO、SO3，f-CaO含量均會對熟料28d強度產生顯著影響，相應的Sig.F更改值均小于0.05，其中堿含量納入回歸方程所引起的R2和F值增加最明顯，表明該期間堿含量的波動對熟料28d強度的變化產生更顯著的影響，其次是MgO、SO3、f-CaO含量。將四者同時納入多元線性回歸模型，整體回歸方程對熟料28d強度的解釋比例(解釋能力)R2達到0.779。
從表7數據可以看出，方差膨脹因子(VIF)均較小，滿足多元線性回歸要求自變量間具有相互獨立性的原則，且熟料28d強度與R2O、MgO、SO3、f-CaO含量呈負相關。
根據多元線性回歸結果，擬通過提高硅率，減少頁巖使用量，提高砂巖用量，將西部平臺石灰石與東部平臺石灰石搭配比例降至為1:2(西部平臺MgO含量相對較高)，控制熟料中R2O、MgO、和SO3含量，穩定熟料質量。2021年1月三率值設定為KH=0.915±0.010、SM=2.6±0.05、IM=l.5±0.05;2月三率值設定為KH=0.900±0.010、SM=2.7±0.05、IM=l.5±0.05;3月三率值設定為KH=0.89±0.010、SM=2.8±0.05、IM=l.5±0.05。不同配料方案的月平均數據如表8所示。
綜合熟料強度、熟料易磨性(小磨時間評價)、煤耗數據因素，設定KH=0.900±0.010、SM=2.7±0.05、IM=1.5±0.05配料方案最佳。2021年4、5月使用該配料方案后，熟料質量平均數據如表9所示，相比2020年底，4、5月熟料R2O、MgO和SO3含量有所下降，且對熟料28d強度影響最大的R2O含量的標準偏差下降明顯，熟料的28d強度提高至62.0MPa，標準偏差降至1.53MPa，熟料質量更加穩定。
(1)采用多元線性回歸，以公司熟料的立升重、f-CaO、C3S+C2S、C2S、C3A、C4AF、SO3、MgO、R2O含量為自變量研究其對熟料28d強度的影響，發現硅酸鹽礦物總和與其他自變量存在較強的共線性關系，進一步分析發現R2O、SO3、f-CaO含量均對硅酸鹽礦物總和產生顯著影響，主要因為硅酸率決定影響硅酸鹽礦物含量總和，而硅酸率與使用的砂巖、頁巖量直接相關，硅酸率越高，砂巖用量相對較多，頁巖用量相對較少，熟料中R2O、SO3主要巾頁巖帶入，而保證煅燒能力下硅酸鹽礦物(硅率)的提高有利于SiO2與CaO結合生成硅酸鹽礦物，降低f-CaO，所以R2O、SO3、f-CaO含量與硅酸率即硅酸鹽礦物總和緊密相關。根據多元線性回歸要求自變量間具有相互獨立性的原則，因此對熟料28d強度進行多元線性回歸分析要剔除硅酸鹽礦物總量自變量。
(2)剔除硅酸鹽礦物總量后，發現自變量中對熟料28d強度產生顯著影響的有R2O、MgO、SO3、f-CaO含量，且存在負相關?；诖朔治鼋Y果，通過優化礦山搭配方案，并提高硅酸率，降低頁巖使用量，增加砂巖用量，結合煤耗、熟料易磨性數據，確定KH=0.900±0.010、SM=2.7±0.05、IM=l.5±0.05配料方案。使用該方案后熟料28d強度提高至62.0MPa，標準偏差降至l.53MPa，熟料質量更加穩定。
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