水泥中央控制室操作工知识要求

第一节技术等级标准

工种名称：水泥中央控制室操作工

工种定义：利用各种自动化仪表及电视图象对水泥生产全过程的集中控制。

等级线：中、高

中级水泥中央控制室操作工

知识要求：

1．水泥生产工艺流程。

2．本系统设备名称、型号、规格、构造、工作原理、技术性能。

3．中央控制室和现场的仪表名称、基本工作原理和控制范围。

4．水泥工艺学基本理论知识。

5．燃料的燃烧与传热的理论知识。

6．熟料煅烧和磨机粉磨的理论知识。

7．现场操作规程以及有关规章制度。

8．中央控制室操作规程及有关规章制度。

9．水泥生产质量控制指标和有关经济技术指标。

10．水泥生产中，原料、熟练、水泥的化学组成和物理特性对产质量的影响。

11．耐火砖的种类、规格、性能和一般镶砌方法。

12．电子计算机和PC集中控制的一般知识。

技能要求：

1．组织指导现场开车前的准备，正确集中联锁各机组设备，独立操作，保证安全生产。

2．合理调节各项工艺参数达到熟料煅烧和物料粉磨的优质、高产、低消耗。

3．水泥窑和粉磨机的各种轴瓦发热，温升超过规定时，采取有效措施。

4．物料化学组成、物理特性发生变化后，能对窑、磨采用相应的操作措施，处理不正常现象。

5．根据仪表指标变化，能判断出窑内、磨内物料变化，分析熟料煅烧和物料变化，分析熟料煅烧和粉磨不正常的原因，采取措施，使其恢复正常。

6．综合观察判断，能发现掉砖、红窑、预热器堵塞、篦冷机掉板以及磨机衬板、篦板、盲板等脱落现象。

7．利用电子计算机显示画面对窑、磨以及配料控制进行正常操作。

8．妥善处理设备故障和紧急事故。

高级水泥中央控制室操作工

知识要求：

1．水泥工艺理论达到中等专业以上技术知识水平。

2．硅酸盐热工理论达到中等专业以上技术知识水平。

3．熟悉配料计算和质量控制理论。

4．熟料煅烧和磨机粉磨生产和操作的理论知识。

5．镶砌耐火砖的理论知识。

6．电子计算机软件编制和窑、磨控制子程序的应用知识。

7．PC集中控制程序。

8．仪表调节和微机控制理论知识。

9．了解水泥生产新技术动态。

技能要求：

1．组织指导现场巡回检查，完善信息反馈。

2．熟练操作，适当调整工艺参数，使设备在最佳状态下运行。

3．提高电子计算机控制窑、磨生产的在线率。

4．处理熟练煅烧和粉磨过程中出现的疑难问题并能采取预防措施。

5．组织指导设备中修，技术概况后的检查调试，对新装设备进行调试验收。

6．参加窑、磨工艺技术标定和计算，用分析结果指导生产。

7．讲授技术理论和操作经验。

8．制定和修改各种技术规程。

第二节知识要求与技能要求

一、知识要求：

1、什么是产品质量？

答：产品质量就是产品好坏优劣的程度。从用户使用要求来看，产品质量应为产品的适用性，并以此来衡量产品在使用过程中满足用户使用要求的程度。即“产品、过程或服务满足规定的特性和特性总和”。因此，我们根据产品所具备的特性能否满足人们的需要及其满足程度来衡量产品质量好坏和高低。

2、什么是质量体系？

答：所谓质量体系，是为保证产品、过程或服务满足规定的要求或潜在的要求，由组织机构、职责、程序、活动、能力和资源等构成的有机整体。

3、八项质量管理原则是什么？

答：八项质量管理原则是：

（1）以顾客为中心

（2）领导作用；

（3）全员参与；

（4）过程方法；

（5）管理的系统方法；

（6）持续改进；

（7）基于事实的决策方法；

（8）互利的供方关系。

4、水泥生产的主要设备有哪些？

答：水泥生产的主要设备有：破碎机、立磨、烘干机、篦冷机、大型风机、选粉机、球磨机、回转窑、包装机。

5、什么是窑的热效率？

答：窑的热效率是：熟料形成热（理论热值）与熟料总热耗之比。

η窑=

式中η窑——窑热效率

Q理——形成一公斤熟料理论需热量

Q总——形成一公斤热料实际所需热量

热效率是考核窑热量利用率高低的技术参数。也是反窑热损失大小的一个技术参数。

5、水泥厂常用的计量、控制设备有哪些？

答：水泥厂常用计量设备种类较多，根据计量原理可分为静态计量和动态计量设备。静态计量设备有：各种斗式秤；减量法计量秤等。动态计量设备有：各种调速皮带秤；恒速皮带秤；螺旋电子秤；各种流量计及非接触式的核子秤等。

根据控制系统构成，可分为仪表控制系统及微电脑控制系统。

6、什么叫可编程控制器（PC）？

答：可编程控制器简称PC或PLC。是采用微电脑技术的机电一体化的新一代工业自动控制装置。PC的应用取代了继电器逻辑控制。可以在不拆除原有接线或少改动原有接线的情况下，重新改变其逻辑控制状态。PC可靠性高，控制灵活，是生产线自动控制理想的系统组成。

7、PC在工业生产中的作用是什么？

答：在工业生产线中采用PC取代继电器进行逻辑控制。可以使得其控制系统由繁到简，减少大量的布线，可靠性高。提供了随要求改变的“接线网络”，因此生产线的自动化过程可方便的改变。是具有较高经济效益的自动控制系统。

8、什么叫控制系统？什么是开环、闭环控制系统？

答：在工业生产过程中，为了提高产品质量和劳动生产率，需要对生产设备和工艺过程进行控制，称为控制系统。

如果控制系统的输出量对系统没有控制作用，这个系统称为开环控制系统。

闭环控制系统是把输出量检测出来，经过物理量的转换，再反馈到输入端去与输入量进行比较，并利用比较后的偏差信号，经过控制器（调节器）对控制对象进行控制，以抑制内部或外部扰动对输出量的影响，减少输出量的误差。

9、闭环控制系统由哪几个基本环节组成？

答：闭环控制系统由：

（1）控制对象（调节对象）；

（2）执行机构；

（3）检测装置（传感器）；

（4）给定环节；

（5）比较环节

（6）中间环节（校正环节、放大环节）等六个基本环节组成。

10、DDZ—Ⅰ、DDZ—Ⅱ、DDZ—Ⅲ仪表有何区别？

答：DDZ表示电动单元组合仪表。

（1）Ⅰ型表示采用电子管作为主要放大元件组成的仪表，采用0—10mADC电流作为统一信号，已被淘汰。

（2）Ⅱ型表示采用以晶体管为主要放大元件组成的仪表。采用0—10mADC电流作为统一信号。

（3）Ⅲ型表示采用以集成电路为主要放大元件组成的仪表。采用4—20mADC及1—5VDC作为统一信号。

11、什么是单片机、单板机、微型计算机系统？

答：单片机是在一块芯片上集成了中央处理单元，数据存贮器、程序存贮器、定时器/计数器、时钟电路以及输入输出接口等部件，包含了一个数字处理系统所需的全部功能。

单板机是把微处理器、一定容量的ROM、RAM和输入、输出接口等大规模集成电路芯片组装在一块印刷电路板上，配备小型键盘和显示装置。在ROM中固化监控程序，并且具有较强的扩充能力和完备的外部设备接口能力。

微型计算机是将单板机、控制面板、电源等组装在一个机箱内而构成的完整微型计算机系统。除具有较大容量的存贮器外，一般还配有软、硬磁盘、显示屏、打印机等多种外设和足够的软件系统。

12、什么叫“智能”仪表？

答：“智能”仪表就是在常规仪表中应用了微机处理技术，使检测仪表数字化、直观化、精度高，消除人眼观测模拟仪表的主观误差。智能化仪表具有常规仪表无法实现的控制功能。具有算术和逻辑运算功能、记忆功能，可以处理和存贮检测数据；具有自诊断、自校正和自动调零的功能；使调节仪表具有智能化、分析、判断处理能力，根据所控制对象特性，输出最优控制量。

13、生产控制在水泥生产中有何重要作用？

答：水泥工业生产是连续进行的，而生产过程中原燃材料以及半成品的质量，工艺生产条件等又是经常变化的，因此，要生产高质量的产品，必须对生产的全过程实行全面控制，以保证产品质量符合国家标准和生产的正常进行。生产控制的作用就在于事先控制，把关堵口，指导生产，保证生产按质量要求进行，不断提高产品质量，实现优质、高产、低消耗。

14、为什么要控制入磨物料水份？

答：简介如下：

（1）保证配料的准确性、减少生料成份的波动。

（2）提高磨机产量。由于入磨物料水份大使磨内水蒸气增多，产生“糊磨”、“糊球”现象，使粉磨效率下降或堵塞隔仓板、阻碍物料通过，造成“闷磨”。

（3）入磨物料水份过大还会影响管道的通风和收尘设备的使用。

所以严格控制入磨物料的水份是提高磨机产、质量的重要措施。

15、为什么要控制入磨物料粒度？

答：控制入磨物料粒度，可以提高磨机的粉磨效率，增加磨机的产量，加强物料的均化，减少出磨物料成分的波动。

16、为什么要控制生料细度？

答：熟料矿物靠固相反应、烧结反应而形成，在原料性质、均化程度、煅烧温度和时间相同的条件下，固相反应的速度与生料细度有关，生料愈细，反应速度愈快，反应愈易进行完全，这是因为生料愈细，其表面积越大，物料的界面缺陷增多，物质的分子处于不稳定状态，自由能增大，故易于参加反应。

在实际生产中，生料粉磨过细，会降低磨机的产量，增加电耗，对提高熟料质量效果并不明显，经济不合理。因此，应根据生产情况，确定一个合理的细度控制范围。一般控制在0.08毫米方孔筛，筛余小于10％，可以满足熟料煅烧的要求。

17、测定水泥中三氧化硫的目的是什么？

答：测定水泥中三氧化硫的含量，主要用来控制石膏的加入量。因为水泥中石膏加入量的多少，直接影响到水泥的凝结时间和强度。所以，控制水泥中石膏的掺入量，具有非常重要的意义。

18、造成熟料中fcao偏高的的原因是什么？

答：简介如下：

（1）配料方面：KH过高，使cao未能全部被C2S吸收生成C3S；或因原料中结晶SiO2含量高，使生成硅酸盐矿物的反应困难。

（2）生料细度粗，均化效果差。

（3）配煤不足，煅烧温度不够。

（4）经常停窑或煅烧操作失误，造成窑内热工制度不稳定。

（5）生料中含碱质成分高。

（6）用风不足，还原气氛较浓，或熟料冷却得慢。

19、为什么要控制水泥细度？

答：水泥的细度指的是水泥粉磨的程度。水泥愈细水化速度愈快，水化完全，对水泥胶凝性质有效利用率就愈高；水泥的强度，特别是早期强度也愈高；还能改善水泥的泌水性、和易性、粘结力等。但是，水泥过细，比表面积过大，水泥浆体要达到同样的流动度，需水量就增多，将使硬化浆体因水分过多引起孔隙率增加而降低强度；当这种损失超过一定数值时，则水泥强度将下降。同时水泥过细，水泥磨产量也会迅速下降，单位产品电耗成倍增加。所以，水泥细度应根据熟料质量、粉磨条件以及所生产的水泥品种，强度等级等因素来确定。

20、KH对窑的煅烧有何影响？

答：KH偏高时，生料KH也高，CaO含量高；为多生成C3S，提供了足够的CaO；能否生成C3S，还受烧成条件、烧成制度、烧成操作等方面影响。由于生成C3S需要一定的液相量和较小的液相粘度，煅烧温度必须提高；这样，就造成料子难烧。过高的KH值往往使CaO不能完全被C2S吸收生成C3S。不能结合的CaO成游离状态存在，造成熟料安定性不良，降低熟料质量。当KH低时，生料易烧，但是由于KH低反映SiO2过高，生成C2S过多，不仅影响熟料强度，而且冷却不好时，熟料易粉化，影响质量。因此，选择KH值要适当，一般控制在0.85～0.95之间。随着技术的提高，设备的改进，高KH配料越来越被众多厂家所采用。

21、n值对窑煅烧有何影响？

答：硅酸率过高，煅烧时由于液相量显著减少，不利于离子的移动和扩散，使煅烧发生困难，特别是当CaO含量低，C2S含量多时，熟料易于粉化。硅酸率过低，则熟料中硅酸盐矿物太少而影响水泥强度，而且由于液相过多，易出现结大决，炼边、结圈等，影响窑的正常操作。因此，选择n值要适当，一般控制在1.8～2.4之间。

22、P值对窑煅烧有何影响？

答：铝氧率的高低，在一定程度上反映了水泥煅烧过程中高温液相粘度的大小。铝氧率高，则液相粘度大，物料难烧，铝氧率过低，液相粘度较小，液相中质点易于扩散，对C3S形成有利，但这样会使烧结范围变窄，窑内易结大块，不利于窑的正常操作。因此，选择p值要适当，一般控制在0.9～1.5之间。

23、什么是熟料的理论热耗？

答：水泥生料在加热过程中要发生一系列物理化学变化，其中有吸热反应，也有放热反应，将全过程的总吸热量减去总放热量并换成每生成1kg熟料所需的净热量是为熟料形成热，也就是熟料形成的理论热耗，熟料形成热与生料化学组成及原料性质有关，与煅烧窑炉和煅烧操作等无关。

24、简述熟料在窑中的煅烧过程？

答：沿窑的高度方向大致分为以下几个过程：

⑴预烧带：包括干燥、预热和分解反应，这个过程，自由水份蒸发，结构水份分解蒸发，碳酸钙分解，这一带主要靠热气流向物料传热。

⑵烧成带：料球继续向下移动，这时温度逐渐升高，产生固相反应，生成铝酸三钙、铁铝酸四钙及硅酸二钙，并产生一定液相，使物料呈部分熔融状态，当达到℃～℃时，物料中氧化钙借助液相与硅酸二钙发生反应，生成熟料的主要矿物：硅酸三钙。

⑶冷却带，在窑回转作用下，从窑口卸出。熟料急速冷却，急冷不仅有利于提高熟料质量与易磨性，降低熟料温度，便于熟料的储存、运输，同时也提高了窑的热效率。

25、简述煤在窑内的燃烧过程。

答：在～℃时，烟气中的CO2先和料表面煤进行下列反应：

CO2+C===2CO↑

这个反应生成的CO由于处于预热带而不能燃烧，随烟排出窑外，造成化学不完全燃烧，使热耗增加。由于煤在物料中，所以相对地提高了燃点。但当料球一旦达到燃点，就会发生激烈燃烧，使料球温度急剧升高，并很快传到料球内部。当粉状煤在温度高于℃和空气流速较小的情况下，煤粉中C和CaCO3分解出CO的反应如下：

此反应多是在球内发生。当CO逸到球表面时，反应如下：

2CO+O2===2CO2↑

由于料球燃料燃烧，以及料球内部反应生成的二氧化碳气体扩散到料球外部，使料球形成多孔状，当空气中的氧气通过孔洞进一步向料球内部扩散时，就在小孔内进行更剧烈的无焰燃烧，使料球达到烧成温度，并保持这一温度到燃料全部燃尽为止，生料被燃烧成熟料。

26、简述生料的化学成份对窑煅烧及熟料质量的影响。

答：为了获得符合要求的熟料矿物组成，必须将生料中CaO、Mg、SiO2、Al2O3、Fe2O3等各成分控制在一定范围内。一般熟料的化学成份中，四种主要氧化物的百分含量如下：

CaO62～67%Al2O34～7%

SiO～24%Fe2O32～6%

还有少量的MgO、SO3、Na2O、K2O、TiO2等。

各氧化物对窑煅烧及熟料的影响如下：

(1)氧化钙(CaO)：它是熟料中最重要的化学成份，它与生料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3在℃高温下煅烧生成C3S、C2S、C3A、C4AF。一般说来，增加生料中CaO含量，当煅烧温度正常时，能得到较多的C3S、C2S，水泥熟料质量好，强度高，但煅烧温度低时，则会产生大量游离CaO，易引起水泥安定性不良。所以氧化钙含量最高的生料一般需要高温煅烧而且较难煅烧。

(2)二氧化硅(SiO2)：SiO2也是熟料中的主要成份之一，在高温下，它能与CaO生成具有水硬性的硅酸钙(C3S、C2S)，当生料中的CaO含量一定时，SiO2含量越多，高温下生成的硅酸钙越多，但形成的C3S较少，C2S较多，煅烧的熟料早期强度低、且增长变慢，而且SiO2高时Al2O3及Fe2O3相对含量降低，造成熟料煅烧困难。如果SiO2低时，相应的Al2O3和Fe2O3的含量就增加，这样相应的硅酸盐矿物减少，而降低熟料强度，且窑内易结大块不利于窑的煅烧。