2 Предсказание свойств цемента 2.1 База: условия процесса в цементной мельнице. На рис. 1 видно, как, анализируя размер, направление (позитивное или негативное влияние) и неопределенность соответствующих коэффициентов bwk, можно оценить влияние каждой переменной процесса Xj, включенной в регрессию PLS, на три основных свойства цемента. Все переменные, представленные на рис. 1, перечислены в табл. 2, в части первой [1] данной работы. Примеры предсказаний отклонений в свойствах цемента по одной изменяемой Х-переменной при условии, когда остальные переменные остаются постоянными и равными своим средним значениям, представлены на рис. 2 и 3. В качестве примера влияния латентной переменной на Y-переменную на рис. 4 показано изменение водоцементного отношения, необходимого для достижения нормальной густоты, предсказанного по отклонению латентной переменной №1. Все переменные, отображенные на рис. 1, которые имеют основное и значимое влияние на свойства цемента, представлены ниже (положительное и отрицательное влияние отмечено знаками + и – соответственно). Водоцементное отношение, необходимое для достижения нормальной густоты: – загрузка сульфата двухвалентного железа (–), – количество распыляемой воды на входе мельницы (–), – количество распыляемой воды на выходе мельницы (+), – скорость ротора классификатора (+), – возврат материала в классификатор (+). Срок схватывания:
– количество распыляемой воды на входе мельницы (+), – количество интенсификатора помола (+), – количество карбонатов (+), – количество распыляемой воды на выходе мельницы (–), – общее электропотребление (–), – количество свободной извести (–), – температура клинкера при загрузке в цементную мельницу (–). Однодневная прочность при сжатии: – загрузка клинкера (–), – загрузка гипса (+), – количество SO3 (+),– количество CaO (+), – мощность привода мельницы (–). Как показал Ли [4], однодневная прочность при сжатии значительно возрастает при возрастании содержания SO3. Тот факт, что прочность также значительно растет при возрастании содержания гипса, свидетельствует о том, что S03 оказывает влияние на прочность независимо от формы, в которой он поступает, либо в составе гипса, либо в составе клинкера. Отсутствие влияния гипса на срок схватывания может быть объяснено (см. Ли [4] и рис. 3, ч. 1 [1] данной работы) изменениями степени дегидратации гипса. Рис. 3 демонстрирует значительное увеличение срока схватывания с возрастанием количества интенсификатора помола. Возможные причины этого влияния будут обсуждены ниже, в следующей главе. На рис. 1 отображены две переменные процесса: количество воды распыляемой на входе и выходе мельницы, соответственно, влияет, как на срок схватывания, так и на водоцементное отношение, необходимое для достижения нормальной густоты (НГ). Слегка обескураживает уменьшение срока схватывания при возрастании значения второй переменной процесса. Эксперименты, проводимые ранее [5], приводили к обратному результату: вода, независимо от места распыления в мельнице, способствовала прегидратации минералов, входящих в состав клинкера. Моделирование более реалистичных отклонений Х должны быть основаны на изменениях латентных переменных. На рис. 4 показано, что изменения латентной переменной №1 ведет к значительному снижению НГ, оно дает повышение всего количества воды при понижении количества воды на выходе мельницы. Автокорреляция двух переменных объясняется тем, как осуществляется управление процессом и постановка эксперимента. Автокорреляция верифицируется первой компонентой регрессии PLS, которая влияет на объяснение главной части отклонения Y. В экспериментах с изменением количества воды, распыляемой в первой камере, заданное значение температуры цемента на выходе мельницы сохранялось постоянным. Это соответствовало обычной практике управления процессом на данном заводе. Как возврат материала, так и уровень загрузки мельницы колеблются при почти постоянном уровне загрузки клинкера, когда латентная переменная №1 изменяется в сторону отрицательной Δ НГ. Это означает, что вода, распыляемая в первой камере, делает процесс помола более эффективным, благодаря повышению эффективности процесса классификации, что, в свою очередь, можно объяснить уменьшением степени агломерации. Укороченное время пребывания в мельнице в сочетании с вероятной пониженной максимальной температурой и более высоким парциальным давлением H2O может привести к пониженной степени дегидратации гипса. По Морку [6], в результате конверсии гипса в (CaSO2 - 0,5 H2O) ухудшается начальные вязкостные свойства и водоцементное отношение, необходимое для достижения нормальной густоты может повыситься. Это может быть подтверждено исследованием цемента при помощи анализов ТГА и ДТГА. 
2 Предсказание изменений срока схватывания 
3 Предсказанные изменения водоцементного отношения, необходимого для достижения нормальной густоты 
5 Предсказанные изменения в поверхностной микроструктуре (по ДТГА) |
