對新型干法水泥廠質(zhì)量控制指標(biāo)的建議

1、對新型干法水泥廠質(zhì)量控制指標(biāo)的建議作者：張大康搜索更多相關(guān)文章：工藝水泥0引言20 世紀(jì)80年代，水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程（以下簡稱規(guī)程）分為旋窯水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程和立窯水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程。那時我國的新型干法水泥尚處于起步階段，因此旋窯水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程主要針對的是我國舊干法、濕法和半干法水泥廠的實際情況，依據(jù)的是這些工廠的質(zhì)量控制要求和經(jīng)驗。規(guī)程發(fā)布后進(jìn)行了幾次修訂，最新版本于2002年1月發(fā)布，將回轉(zhuǎn)窯和立窯合并。隨著我國新型干法的高速發(fā)展，落后的 生產(chǎn)方式正在迅速被淘汰；另一方面，混凝土技術(shù)的進(jìn)步，對水泥質(zhì)量提出了更高的要求。 這些使得規(guī)程的部分內(nèi)容顯得有些陳舊。比如，新型干法生產(chǎn)的質(zhì)

2、量控制指標(biāo)存在一些不必要的檢驗項目，而且一些項目的檢驗頻次過高，有一些重要的檢驗項目卻沒有列上。根據(jù)筆者在水泥廠質(zhì)量管理工作的經(jīng)驗， 參照國外水泥廠的實際控制方法， 對新型干法 廠質(zhì)量控制指標(biāo)的確定進(jìn)行了一些探討。 假設(shè)新型干法廠有 X射線熒光分析儀，有原燃料預(yù) 均化堆場和生料均化庫。 為了概念的明晰，除質(zhì)量一詞使用了約定俗成的含義外， 其它與質(zhì) 量有關(guān)的術(shù)語使用與 GB/TI9000 2000質(zhì)量管理體系一基礎(chǔ)和術(shù)語一致的定義。1確定質(zhì)量控制指標(biāo)的依據(jù)1.1質(zhì)量控制指標(biāo)的內(nèi)容在規(guī)程中質(zhì)量控制指標(biāo)包括：控制對象（過程）、檢驗項目、控制指標(biāo)、控制標(biāo)準(zhǔn)、檢驗頻次和取樣方法。為了更加嚴(yán)密、準(zhǔn)確和具體

3、地描述其控制操作過程，質(zhì)量控制指標(biāo)的內(nèi)容還可以進(jìn)一步擴(kuò)充。筆者為某大型新型干法廠制訂的入磨原煤質(zhì)量控制方案見表I。表1某新型干法廠入磨原煤質(zhì)量控制方案試樣準(zhǔn)備檢驗存 樣 時 間取樣試樣處理地點方法頻度數(shù)量責(zé)任人處理方法供樣量責(zé)任人項目方法頻度控制指標(biāo)合格率責(zé)任人入磨皮帶輸送機(jī)人工 瞬 時1次/24h3kg取樣破碎、混勻、縮分200g取樣全水分GB211次/堆MW I0 %取樣無每天取樣1次，存樣3kg，每堆合并為1個樣品破碎、混勻、縮分、粉磨100g取樣工業(yè)分析GB21：>1次堆相鄰兩堆灰分相差w2.O %分析30日全硫GB21,發(fā)熱量GB21：質(zhì)量控制指標(biāo)最主要的內(nèi)容是控制對象（過程）

4、、檢驗項目和檢驗頻次。1.2目前質(zhì)量控制指標(biāo)的不足規(guī)程第四十六條規(guī)定：“日產(chǎn)2 000噸以上（含2000噸）的新型干法預(yù)分解窯水泥生 產(chǎn)企業(yè)，其原燃材料、生料和熟料的質(zhì)量控制和檢驗人員配備，可根據(jù)本企業(yè)生產(chǎn)工藝狀況和檢驗設(shè)備自動化程度，參照本規(guī)程制訂相應(yīng)內(nèi)控指標(biāo)”。但是，我國新型干法廠的質(zhì)量管 理多數(shù)延續(xù)了規(guī)程中有關(guān)質(zhì)量控制指標(biāo)的規(guī)定，除少數(shù)外資、合資企業(yè)外，很少有新型 干法廠根據(jù)自身的特點和實際需要重新制訂質(zhì)量控制指標(biāo)。對新型干法廠而言， 規(guī)程中質(zhì)量控制指標(biāo)存在以下幾個方面的不足：1) 檢驗項目過多和檢驗頻次過高， 使得檢驗工作量很大， 所需檢驗人員的數(shù)量與新型干 法很高的生產(chǎn)效率不相匹配。

5、2) 沒有充分體現(xiàn)新型干法生產(chǎn)和質(zhì)量控制的特點， 沒有充分考慮新型干法生產(chǎn)對檢驗項 目的需要。一些重要檢驗項目被遺漏。3) 沒有充分考慮X射線熒光分析儀的作用。1.3 質(zhì)量控制指標(biāo)確定的依據(jù)確定質(zhì)量控制指標(biāo)應(yīng)考慮質(zhì)量控制的下述特點：1) 連續(xù)生產(chǎn)。除特殊情況，生產(chǎn)不可中斷。2) 物料在各工序之間可能沒有停留， 如原料經(jīng)過配比計量后立即入生料磨； 或只有有限 時間的停留，如生料和熟料的儲存。3) 一些重要生產(chǎn)過程屬于灰箱， 如熟料煅燒， 過程的狀態(tài)和結(jié)果只有部分可控。 對此類 過程應(yīng)該加強(qiáng)輸入，特別是輸出的檢驗，根據(jù)檢驗結(jié)果確定其特性。4) 一些重要質(zhì)量要求的檢驗周期很長， 檢驗結(jié)果無法用于對被

6、檢驗樣品進(jìn)行控制， 例如 強(qiáng)度。5)最終產(chǎn)品 (出廠水泥和熟料 )的合格率是 100。6) 臺時產(chǎn)量高。即使幾個小時的不合格品 ( 非最終產(chǎn)品) ，也會造成巨大損失。7) 很多質(zhì)量控制指標(biāo)有一個適宜值范圍，既非越小越 好，也非越大越好。如水泥的 S03 含量和比表面積。8) 質(zhì)量指標(biāo)處于允許的波動范圍之內(nèi)的不同數(shù)值， 產(chǎn)品 質(zhì)量沒有明顯區(qū)別。9) 生產(chǎn)過程中， 產(chǎn)品的質(zhì)量具有部分可恢復(fù)性， 已經(jīng)失 去的質(zhì)量特性可以全部或部分重新獲得。在條件允許的情況下， 兩種質(zhì)量不合格的產(chǎn)品可以混合為質(zhì)量合格的產(chǎn)品。 例如， 由于水泥中 S03 含量偏低，引起的凝結(jié)時間不合格，可以用部分S03含量超標(biāo)的水泥與

7、之混合，使混合后的水泥S03 含量重新合格。這個特性經(jīng)常用來糾正生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的不合格品。10) 產(chǎn)品一些質(zhì)量指標(biāo)可能彼此矛盾。例如，早期強(qiáng)度 和早期水化熱。質(zhì)量控制中應(yīng)該注意這些指標(biāo)的平衡。除了上述特點影響質(zhì)量控制指標(biāo)的確定之外， 物料化學(xué) 成分、 預(yù)均化和均化設(shè)備的運行特點、 參數(shù)也與質(zhì)量控制指標(biāo)的 確定密切相關(guān)。 在我國水泥行業(yè)習(xí)慣使用合格率來表示和限定質(zhì) 量指標(biāo)的波動。規(guī)程除了對熟料 KH水泥28d抗壓強(qiáng)度規(guī) 定了標(biāo)準(zhǔn)偏差外， 其余質(zhì)量指標(biāo)均規(guī)定了合格率。 曾經(jīng)對比了合 格率與標(biāo)準(zhǔn)偏差的優(yōu)劣， 提出幾乎所有的質(zhì)量指標(biāo)均可以用標(biāo)準(zhǔn) 偏差代替合格率，并且具有更多的優(yōu)勢。最新研究表明，標(biāo)準(zhǔn)偏

8、 差在表征水泥廠質(zhì)量指標(biāo)的波動時仍然存在不足， 一組質(zhì)量指標(biāo) 數(shù)據(jù)，不改變其中任何一個數(shù)據(jù)的大小，僅改變其排列順序，使 得相鄰或鄰近數(shù)據(jù)具有較大差值， 改變后將對產(chǎn)品質(zhì)量或設(shè)備穩(wěn) 定運轉(zhuǎn)產(chǎn)生更加不利的影響。以某水泥廠18月進(jìn)廠煤每天一次的Aad檢驗結(jié)果為例（ 見圖 l） 。使用標(biāo)準(zhǔn)偏差已經(jīng)難以反映出數(shù)據(jù)的波動情況，特別 是不能給出質(zhì)量控制所需的鄰近數(shù)據(jù)波動情況的信息。 例如，在 3 月 21 日附近，灰分突然降低 l0 ，如果沒有預(yù)均化堆場，這 種波動會給熟料率值穩(wěn)定性帶來很大影響。 5 月 28 日至 6 月 13 日期間的波動， 即使有預(yù)均化堆場也會給熟料率值穩(wěn)定性帶來很 大影響。質(zhì)量指標(biāo)

9、的檢驗頻次應(yīng)該能夠反映出這種波動。質(zhì)量控制指標(biāo)的確定除應(yīng)考慮水泥廠上述特點外， 還應(yīng) 考慮以下因素：圖1某水泥廠I8月進(jìn)廠煤Aad檢驗結(jié)果1）檢驗的難易程度，耗費工時的多少2）根據(jù)已有檢驗數(shù)據(jù)的分析結(jié)果， 確定檢驗頻次。 通過分析 一段時間高頻次的檢驗結(jié)果， 很容易確定降低檢驗頻次的影響和 可接受程度。例如，某大型新型干法廠熟料物理性能按I次/24h的頻次檢驗，為探討能否改為 I次/48h或1次/72h，對3個月 各項物理性能指標(biāo)的單日測定值計算步長為2、3的移動平均值（分別相當(dāng)于 2 日、3 日的合并樣品 ） ，然后與單日測定值比較。3d和28d抗壓強(qiáng)度單日測定值與 2日、3日移動平均值的比

10、較分 別見圖 2 和圖 3。圖 2 3d 抗壓強(qiáng)度單日測定值與 2 日、 3 日移動平均值的比較圖 3 28d 抗壓強(qiáng)度單日測定值與 2日、 3日移動平均值的比較圖 2 顯示 2 日、3 日移動平均值與單日測定值同步波動，并 且對于單日測定值較大的波動 （例如 7月 18日數(shù)據(jù) ） ，有及時和 足夠的響應(yīng)。圖 3 顯示 2日、3 日移動平均值與單日測定值同步 波動，并且對于單日測定值較大的波動，有及時的響應(yīng)，例如 8 月12日高達(dá)6MPa的波動，但響應(yīng)程度略有不足。2 確定質(zhì)量控制指標(biāo)的原則2.1 檢驗項目的分類質(zhì)量控制指標(biāo) （ 質(zhì)量指標(biāo)、控制指標(biāo) ） 是一個約定俗成的名 詞，這個名詞從字面上

11、理解強(qiáng)調(diào)了控制， 但實際上有一些檢驗項 目并不以控制為主要目的， 而是有其它更明顯的用途。 按檢驗的 主要目的和用途可以將其分為控制項目、 驗證項目和評價項目三 類?？刂祈椖靠刂祈椖恐饕糜谏a(chǎn)過程的實時控制， 要求檢驗周期 短，檢驗頻次高。驗證項目驗證項目可以是與其它檢驗項目共同得到近似的檢驗 結(jié)論，也可以是對可以預(yù)期結(jié)果的佐證，不必過高的檢驗頻次。評價項目評價項目主要用于對已完成產(chǎn)品 （ 過程） 質(zhì)量進(jìn)行評價。 一些檢驗周期長的檢驗項目， 只能用于評價， 也不必設(shè)過高的檢 驗頻次。按用途劃分檢驗項目是相對的，不能涵蓋其全部用途，因為其還可用于標(biāo)識和追溯。 分類的主要目的在于合理確定其頻 次

12、。2.2 質(zhì)量控制指標(biāo)確定的原則1) 重事先控制，輕事后檢驗，突出重點項目。2) 改善檢驗結(jié)果永遠(yuǎn)比獲得檢驗結(jié)果更重要。 面對波動 較大的控制項目， 應(yīng)該首先致力于將其波動恢復(fù)到正常水平， 提 高檢驗頻次只是應(yīng)急措施。3) 控制對象和檢驗項目的設(shè)置應(yīng)該有助于： 提高產(chǎn)品質(zhì) 量、產(chǎn)量；使設(shè)備更加穩(wěn)定運行；改善運行的經(jīng)濟(jì)性。應(yīng)評估其 重要性和必要性， 不遺漏重要的控制對象和檢驗項目； 不設(shè)立不 必要的控制對象和檢驗項目。4) 控制對象和檢驗項目對產(chǎn)品 ( 過程 ) 特性應(yīng)有明確的 對應(yīng)關(guān)系。5) 檢驗頻次的設(shè)定應(yīng)保證能夠?qū)赡墚a(chǎn)生的波動有及時響應(yīng)， 及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的對產(chǎn)品質(zhì)量、 產(chǎn)量和穩(wěn)定運行有

13、明 顯不利影響的波動。在此前提下盡量降低檢驗頻次。6) 用于控制的項目采用較高頻次； 用于驗證、 評價及其 它用途的項目采用較低頻次。7) 檢驗頻次并不是固定不變的， 預(yù)計質(zhì)量指標(biāo)可能出現(xiàn) 較大波動或惡化， 或已經(jīng)出現(xiàn)較大波動或惡化后， 應(yīng)該臨時提高 檢驗頻次。8) 區(qū)別取樣頻次和檢驗頻次， 盡管二者在多數(shù)情況下是 一致的。3 對質(zhì)量控制指標(biāo)的建議1) 根據(jù)入磨原料的化學(xué)成分、 原料的設(shè)定配比和對應(yīng)的 生料化學(xué)成分， 可以驗證原料的實際執(zhí)行配比， 發(fā)現(xiàn)計量設(shè)備的 誤差。根據(jù)入磨原料檢驗結(jié)果，還可以驗證進(jìn)廠檢驗結(jié)果。2) 石灰石的粒度由其破碎設(shè)備決定， 存在問題時可以臨 時檢驗， 不必作為日常檢

14、驗項目。 單獨的入磨原料水分可以用綜合入磨物料水分代替。 立磨和球磨要求的綜合入磨物料水分有很 大差別，水分目標(biāo)值應(yīng)根據(jù)磨機(jī)的型式、磨機(jī)烘干能力確定。3) 使用礦渣時入磨水分可用出烘干機(jī)水分代替。 使用干 粉煤灰可不檢驗水分。4) 進(jìn)廠粉煤灰使用罐車運輸， 取樣困難， 可以用入磨檢 驗代替進(jìn)廠檢驗。5) 將檢驗結(jié)果與進(jìn)廠原煤、 出磨煤粉進(jìn)行對比， 可以發(fā) 現(xiàn)其中可能存在的差別，并查找存在差別的原因。連續(xù)按 1 次 /24h 頻次檢驗入磨原煤，可以評價原煤預(yù)均化堆場的均化效果。 考慮燃料質(zhì)量波動對熟料率值穩(wěn)定性的影響， 入磨原煤比出磨煤 粉更準(zhǔn)確。6) 粒度由沒備決定，檢驗結(jié)果用途很小。7) 以

15、出窯熟料檢驗結(jié)果代替。8) 多數(shù)新型干法廠有石膏破碎機(jī)， 進(jìn)廠石膏粒度由破碎機(jī)入 口尺寸決定，可以目視檢查。當(dāng)石膏由多產(chǎn)地供應(yīng)，且不同產(chǎn)地質(zhì)量明顯不同， 或使用工業(yè)副產(chǎn)品石膏時， 入磨化學(xué)成分檢驗顯 得重要。9) 除非有極特殊的情況， 生料全分析是水泥廠所有檢驗項目中最重要的。如果條件允許，該項目的頻次盡量為I次/2h , 不宜低于1次/4h。10) 生料0.2mm篩余對煅燒的影響比80卩m篩余更大。 但作為生料粉磨質(zhì)量控制指標(biāo)，80卩m篩余比0.2mm篩余更適宜。 在生料粒度分布比較穩(wěn)定的情況下， 二者也有較好的相關(guān)性。 規(guī) 定1次/24h的0.2mm篩余檢驗，可以控制生產(chǎn)。11) 從保證熟

16、料化學(xué)成分穩(wěn)定性角度考慮，直接檢驗熟料化學(xué)成分僅比入窯生料延遲約 30min，這并不會引起明顯的問 題。畢竟熟料化學(xué)成分是由入窯生料化學(xué)成分、 窯和分解爐喂煤 量、煤的發(fā)熱量、煤灰化學(xué)成分多種因素決定的，需要分別考察 這些因素時， 仍然需要檢驗入窯生料。 在需要驗證生料均化庫的 均化系數(shù)， 或者出磨生料的率值嚴(yán)重偏離目標(biāo)值的時候， 需要對 入窯生料的化學(xué)成分進(jìn)行檢驗。12) 入窯料是最下級預(yù)熱器下料管喂入窯內(nèi)的大部分碳酸鹽已經(jīng)分解的生料。 分解率是預(yù)分解窯的重要工藝參數(shù)。 在容易發(fā) 生結(jié)皮堵塞的水泥廠， 需要對入窯料的揮發(fā)性組分進(jìn)行監(jiān)視。 沒 有結(jié)皮堵塞危險的水泥廠， 可以進(jìn)一步降低揮發(fā)性組分的檢驗頻 次，例如 1 次/ 月。13) 對于煤磨的控制，出磨煤粉比入窯煤粉更加直接。 煤粉細(xì)度取決于燃燒器要求、 煤的灰分