1887

n Suid-Afrikaanse Tydskrif vir Natuurwetenskap en Tegnologie - Die effek van statistiese analitiese metingsvariasies op aanlegkontroleparameters en koste in sementvervaardiging - 'n gevallestudie - : navorsings- en oorsigsartikels

Volume 29, Issue 2
  • ISSN : 0254-3486
  • E-ISSN: 2222-4173

Abstract

Roumateriale vir sementvervaardiging het gewoonlik variërende chemiese samestellings, en daarom is roetine-analises daarvan nodig vir aanlegkontroledoeleindes. Die gebruiklike analitiese instrumente wat vir hierdie doel gebruik word, is XFS (X-straalfluoressensie-spektrofotometer en IGP (Induktief-gekoppelde Plasma spektrofotometer) apparaat. Die waardes van die hoofelemente Ca, Si, Fe en Al word gebruik om die aanlegkontroleparameters Kalkversadigingsfaktor (KVF), Silikaverhouding (SV) en Aluminamodulus (AM) te bereken ten einde die vermenging van rou materiale te reguleer en die aanleg optimaal te bedryf. Enige foute en groot wisselinge in hierdie drie kontroleparameters het nie alleen 'n invloed op die kwaliteit van die sement wat vervaardig word nie, maar beïnvloed ook grootliks die produksiekoste as gevolg van hul invloed op die energieverbruik en residensietyd van die klinker in die sementoond. Analitiese metingsfoute in die bepaling van Ca, Si, Fe en Al beïnvloed die waardes van en wisselinge in die KVF-, SV- en AM-parameters, en gevolglik die produksiekoste van die klinker en uiteindelik die sement. Hierdie artikel ondersoek en ontleed die gevolge van sulke statistiese variasies in die analise van hierdie elemente op die produksiekoste van die klinker. Die invloed van te hoë en te lae KVF, SV en AM waardes op die kwaliteit van die geproduseerde kinker en die energieverbruik in die proses is kortliks genoem, en aanvaarbare variasies in hierdie drie parameters, wat op aanlegondervinding gegrond is, is neergelê. Daar is bevind dat normale statistiese afwykings van die gemiddelde analisewaardes van Ca, Fe, Si en Al produksiekostewisselinge van soveel as 30% en so min as 5% tot gevolg kan hê, afhangende van watter aanlegkontroleparameter ter sprake is. Daar is aangetoon dat die KVF, ten spyte van die feit dat dit die grootste aantal variasies kan hê, die mees stabiele kontroleparameter vir aanlegkontroledoeleindes is, omdat statistiese variasies in die analise van die elemente wat vir die berekening van die KVF-waarde gebruik word, die kleinste effek op die produksiekoste het. Die KVF waarde is gevolglik die mees praktiese parameter vir aanlegkontroledoeleindes.


Raw materials used in cement manufacturing normally have varying chemical compositions and require regular analyses for plant control purposes. This is achieved by using several analytical instruments, such as XRF and ICP. The values obtained for the major elements Ca, Si, Fe and Al, are used to calculate the plant control parameters Lime Saturation Factor (LSF), Silica Ratio (SR) and Alumina Modulus (AM). These plant control parameters are used to regulate the mixing and blending of various raw meal components and to operate the plant optimally. Any errors and large fluctuations in these plant parameters not only influence the quality of the cement produced, but also have a major effect on the cost of production of cement clinker through their influence on the energy consumption and residence time in the kiln. This paper looks at the role that statistical variances in the analytical measurements of the major elements Ca, Si, Fe and Al can have on the ultimate LSF, SR and AM values calculated from these measurements. The influence of too high and too low values of the LSF, SR and AM on clinker quality and energy consumption is discussed, and acceptable variances in these three parameters, based on plant experiences, are established. The effect of variances in the LSF, SR and AM parameters on the production costs is then analysed, and it is shown that variations of as large as 30% and as little as 5% can potentially occur. The LSF calculation incorporates most chemical elements and therefore is prone to the largest number of variations due to statistical variances in the analytical determinations of the chemical elements. Despite all these variations in LSF values they actually produced the smallest influence on the production cost of the clinker. It is therefore concluded that the LSF value is the most practical parameter for plant control purposes.

Loading full text...

Full text loading...

Loading

Article metrics loading...

/content/aknat/29/2/EJC20473
2010-06-01
2019-10-21

This is a required field
Please enter a valid email address
Approval was a Success
Invalid data
An Error Occurred
Approval was partially successful, following selected items could not be processed due to error