試談水泥生產(chǎn)的質(zhì)量控制

第七章水泥生產(chǎn)的質(zhì)量控制原燃料生料熟料水泥生產(chǎn)工藝是連續(xù)性很強(qiáng)的過(guò)程，無(wú)論哪一道工序保證不了質(zhì)量都將影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

質(zhì)量控制產(chǎn)品達(dá)到所需性能的滿足程度，保證生產(chǎn)出符合設(shè)計(jì)和規(guī)范質(zhì)量要求的產(chǎn)品

為達(dá)到質(zhì)量要求而采取的作業(yè)技術(shù)和活動(dòng)檢驗(yàn)質(zhì)量管理階段統(tǒng)計(jì)質(zhì)量管理階段全面質(zhì)量管理階段質(zhì)量管理事后預(yù)防全方面§7-1樣品的采取與平均試樣的制備總體：具體對(duì)象的全體。樣本：從總體中隨機(jī)抽取出來(lái)的一部分個(gè)體。樣品：被抽出的樣本中的每一個(gè)產(chǎn)品。在硅酸鹽生產(chǎn)中，原、燃、材料或粉狀物料在每個(gè)采樣點(diǎn)采取的物料，可視為一個(gè)“樣品”。樣本大?。颖救萘浚簶颖局兴臉悠窋?shù)目。樣本是由一個(gè)或若干個(gè)樣品組成的。抽樣：從總體中隨機(jī)抽取樣品組成樣本的過(guò)程。樣本的代表性：指樣本與整批產(chǎn)品或某工序產(chǎn)品質(zhì)量一致性程度的高低。樣本代表性的保證措施數(shù)量方法（隨機(jī)性）方案（取樣點(diǎn)的分布和數(shù)量）人（操作技能）制備平均試樣（嚴(yán)格按照制樣程序）一、在生產(chǎn)過(guò)程中取樣（一）生產(chǎn)原料、燃料的取樣（二）出磨生料、出磨水泥樣品的采取（三）水泥成品樣品的采取二、平均試樣的制備與保管（一）平均試樣的制備

(二)、試樣的保管一、在生產(chǎn)過(guò)程中取樣（一）生產(chǎn)原料、燃料的取樣（1）、在料堆上進(jìn)行采樣：深入0.3~0.5m，挖取50g左右的樣品。將各點(diǎn)取的樣品混合而成樣本。1－2m0.5m（2）、在輸送設(shè)備上取樣采用橫向截取法，即每隔一定時(shí)間，在垂直于物料流動(dòng)的方向上截取一定量的物料作為樣品。輸送設(shè)備上整個(gè)橫截面的所有物料都取下來(lái)，作為樣品；喂料設(shè)備在取樣時(shí)間內(nèi)所給出的物料全部接取作為樣品。采取一定時(shí)間間隔的樣品（如每天、每班、每時(shí)等）。（1）人工取樣（2）自動(dòng)連續(xù)取樣（二）出磨生料、出磨水泥樣品的采取（三）水泥成品樣品的采?。?）自動(dòng)取樣器取樣：（2）取樣管取樣：隨機(jī)選擇20個(gè)以上不同的部位（3）槽形管狀取樣器取樣：采取水泥混合樣時(shí)，取樣數(shù)量應(yīng)符合各相應(yīng)水泥標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。采取水泥分割樣時(shí)的取樣數(shù)量，對(duì)袋裝水泥，每1/10編號(hào)從一袋中取至少6㎏。對(duì)散裝水泥，每1/10編號(hào)在5min內(nèi)取至少6㎏。二、平均試樣的制備與保管（一）平均試樣的制備：即對(duì)樣本物料的加工過(guò)程。一般要經(jīng)過(guò)烘干、破碎、過(guò)篩、混勻、縮分五道工序。(根據(jù)試樣的種類和用途而定)

1.混勻（1）、移堆法：用鐵鏟將樣本物料堆成錐形(物料從錐中心給下)

5次（2）、環(huán)錐法：堆成的圓錐體，用木板或金屬板從錐頂?shù)闹行牟迦?，以錐體軸為中心將板轉(zhuǎn)動(dòng)。重新堆成圓錐體。2~3次（3）、機(jī)械法：分樣器混勻2.樣本物料的縮分質(zhì)量大，縮分以制備平均試樣。（1）錐形四分法：堆成圓錐體。壓平，通過(guò)圓心將其分成四等份。去掉任意的相對(duì)兩等份，剩下的兩等份再混勻堆成圓錐體。反復(fù)至要求的試樣數(shù)量為止。

（2）正方形法（挖取法）：鋪成正方形的均勻薄層，用小鏟子劃成若干個(gè)小正方形將每一間隔的小正方形中的物料全部取出，剩余的部分按上述方法反復(fù)進(jìn)行，直到所需的試樣數(shù)量。（3）分樣器縮分法：3.樣品最低可靠質(zhì)量的確定縮分試樣的最低可靠質(zhì)量，大體上與其最大顆粒直徑成正比，可按下式計(jì)算：Q=Kd2式中：Q——樣本物料的最低可靠質(zhì)量（kg）；

K——根據(jù)礦石特性而確定的經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，見(jiàn)下表；

d——樣本物料的最大顆粒直徑（mm）。K的經(jīng)驗(yàn)值較均勻的0.1~0.3不均勻的0.4~0.6很不均勻的0.7~1.04.制備試樣時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）在破碎、磨細(xì)試樣前，對(duì)每一件設(shè)備用品都需用刷子刷凈，不應(yīng)有其他試樣粉末殘留。最好再用少量待磨細(xì)的試樣“清洗”2～3次后再使用。（2）應(yīng)盡量防止試樣小塊和粉末飛撒。（3）磨細(xì)過(guò)篩后的篩余一律不許棄去，須繼續(xù)進(jìn)行粉碎，直至全部試樣都通過(guò)篩子為止。（4）要避免試樣在制備過(guò)程中被玷污，因此要避免機(jī)械、器皿污染，試樣和試樣之間的交叉污染。（5）制備好的合格試樣應(yīng)及時(shí)封存保管，要貼上試樣標(biāo)簽，以便識(shí)別。標(biāo)簽應(yīng)注明試樣名稱，檢驗(yàn)項(xiàng)目，取樣日期，制備人等項(xiàng)目。試樣交實(shí)驗(yàn)者時(shí)應(yīng)有簽收手續(xù)。(二)試樣的保管保管試樣的目的：當(dāng)試驗(yàn)有誤差時(shí)需要進(jìn)行再試驗(yàn)、在抽查或發(fā)生糾紛進(jìn)行仲裁時(shí)，均要用原來(lái)試樣，因此，試樣要妥善保管。保管要求：標(biāo)簽要準(zhǔn)確無(wú)誤；水泥、熟料等易受潮的試樣應(yīng)用封口鐵桶和帶蓋磨口瓶保存。保存期：出廠水泥保存三個(gè)月；其他試樣各廠可根據(jù)情況自定，一般應(yīng)保存一周左右?！?-2原燃材料的質(zhì)量控制與管理一、原料的質(zhì)量控制二、燃料的質(zhì)量控制三、礦化劑、晶種的質(zhì)量控制四、混合材料的質(zhì)量控制五、石膏的質(zhì)量控制一、原料的質(zhì)量控制原料名稱CaO(%)MgO(%)燧石或石英(%)堿(%)SO3(%)石灰石≥48≤3.0≤4.0≤0.6~1.0≤1（一）質(zhì)量要求原料名稱npMgO(%)堿(%)SO3(%)入磨水分塑性指數(shù)Cl-（%）粘土一級(jí)品2.7~3.51.5~3.5≤3.0≤4.0≤2＜2﹥12＜0.015二級(jí)品2.0~2.73.5~4.0不限原料名稱Fe2O3入磨水分鐵質(zhì)校正原料≥40%＜5%（一）質(zhì)量要求指標(biāo)SMSiO2MgO（R2OSO3Cl-（%）Fe2O3Al2O3硅質(zhì)校正原料＞4.070%~90%＜3.0%＜4.0%＜1.0%＜0.015%鐵質(zhì)校正原料＜3.0%＜2.0%＜2.0%＜0.015%＞40%鋁質(zhì)校正原料＜3.0%＜2.0%＜1.0%＜0.015%＞30%（三）儲(chǔ)存期原料名稱石灰石粘土鐵質(zhì)校正原料儲(chǔ)存期有礦山≥5d無(wú)礦山≥10d≥10d≥20d（二）質(zhì)量管理

進(jìn)廠原料要分批分堆存放，每批都要取樣化驗(yàn)，先化驗(yàn)后使用，盡可能均化二、燃料的質(zhì)量控制（一）質(zhì)量要求回轉(zhuǎn)窯(煙煤)，立窯(無(wú)煙煤)。煤中揮發(fā)分＞10%的為煙煤，＜10%的為無(wú)煙煤。窯型灰分（%）揮發(fā)分（%）硫（%）低位發(fā)熱量（kJ/kg)濕法窯≤2818~30≥21740立波爾窯≤2518~30≥23000機(jī)立窯≤35≤15≥18800預(yù)分解窯≤2822~32≤3≥21740窯型煤種Ad(%)Vd(%)Qnet,d(KJ/Kg)回轉(zhuǎn)窯煙煤＜2818~30＞20934回轉(zhuǎn)窯入窯煤粉質(zhì)量波動(dòng)范圍：

A：±2.0%合格率＞70%V：±2.0%水分：≤1.0%

細(xì)度：0.08mm方孔篩篩余

8%~15%（二）質(zhì)量管理

1、定點(diǎn)供應(yīng)2、分批分堆存放3、按批做煤的工業(yè)分析；煤灰化學(xué)全分析。4、搭配使用，注意均化5、合理存放，防止自燃。（三）儲(chǔ)存期

＞10d三、礦化劑、晶種的質(zhì)量控制礦化劑：質(zhì)量要求：若采用螢石-石膏復(fù)合礦化劑，螢石中CaF2≥50%，石膏中SO3≥30%。質(zhì)量管理：每進(jìn)廠一批取樣一次并檢驗(yàn)，分批堆放，分別使用。晶種：要用優(yōu)質(zhì)熟料，C3S≥50%。四、混合材料的質(zhì)量控制摻加品種和摻加量礦渣的質(zhì)量控制：質(zhì)量系數(shù)MnOTiO2氟化物（以F計(jì)）容積密度≥1.2≤4%≤10%≤2%越小越好礦渣烘干時(shí)：氣體溫度：≤800~850℃礦渣溫度：600~650℃（防溫度過(guò)高而結(jié)晶）

管理：

按品種分批、分堆存放每批取樣做品質(zhì)試驗(yàn)

儲(chǔ)存期：?；郀t礦渣：

自水淬成粒算起≯3個(gè)月〈一〉質(zhì)量控制要求：

1.附著水分：≤4%2.塊度尺寸：≤400mm或由供需雙方商定3.分級(jí)：p172表7.1〈二〉質(zhì)量管理：

按批取樣化驗(yàn)（附著水、結(jié)晶水、三氧化硫含量）〈三〉儲(chǔ)存期：

＞20d五、石膏的質(zhì)量控制§7-3生料的質(zhì)量控制一、生料制備過(guò)程中的質(zhì)量要求二、出磨生料的質(zhì)量控制三、入窯生料的質(zhì)量控制物理指標(biāo)：細(xì)度，形態(tài)，水分化學(xué)指標(biāo)：化學(xué)成分，三率值合格，均勻程度（鈣鐵分析儀）（多元素分析儀）區(qū)別一、生料制備過(guò)程中的質(zhì)量要求1、入磨物料的配比：2、入磨物料的粒度：與磨機(jī)類型、規(guī)格有關(guān)，一般25~30mm左右3、入磨物料的水分：與磨機(jī)類型有關(guān)一般：干法球磨機(jī)≤1.0%~2.0%烘干兼粉磨系統(tǒng)≤6.0%實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目控制指標(biāo)合格率取樣次數(shù)細(xì)度0.080.2mm≤8%～12%≤1.0%～1.5%87.5%每1h1次TCaCO3C+M±0.5%±0.3%＞60%每1h1次FeO3±0.2%＞80%每2h1次立窯生產(chǎn)采用全黑生料或半黑生料時(shí)，還需進(jìn)行煤摻加量的質(zhì)量控制TCaCO3：碳酸鈣滴定值

化學(xué)成分:人工分析/儀器分析二、出磨生料的質(zhì)量控制控制KH控制熱工制度適度

出磨生料—儲(chǔ)存均化—入窯

三、入窯生料的質(zhì)量控制：多庫(kù)搭配、機(jī)械倒庫(kù)、空氣攪拌每1h取一次樣測(cè)TCaCO3：±0.5%合格率＞80%生料的配煤與成球配煤成球配熱配料煤的質(zhì)量煤的數(shù)量影響煅燒和熟料的質(zhì)量磨頭配煤波動(dòng)原因：入窯前配煤均化粒徑強(qiáng)度水分熱穩(wěn)定性內(nèi)部孔隙§7-4熟料的質(zhì)量控制熟料質(zhì)量控制項(xiàng)目有熟料化學(xué)成分(包括KH、IM、SM）燒失量游離氧化鈣氧化鎂安定性物理性能

連續(xù)取樣，且取樣有代表性，每天測(cè)定一次強(qiáng)度體積密度外觀形態(tài)一、熟料的化學(xué)成分熟料的化學(xué)成分率值控制范圍合格率標(biāo)準(zhǔn)偏差SAFCKH±0.02(PC)±0.03≥70%≥80%(PC)≤0.030SM±0.1≥85%IM±0.1≥85%影響熟料煅燒的難易程度及質(zhì)量二、游離氧化鈣（f-CaO）

造成水泥安定性不良

L(%)f-CaOM指標(biāo)(%)合格率指標(biāo)(%)＜1.0＜1.5(pc)＜3≥85%＜5.0配料不當(dāng)，KH過(guò)高；煤與生料配比不均勻、不準(zhǔn)確，煤質(zhì)波動(dòng)大或煤粒過(guò)粗；入窯生料TCaCO3合格率太低或生料過(guò)粗，窯內(nèi)煅燒不完全；熱工制度不穩(wěn)，卸料太快或偏火漏生；熟料冷卻慢，產(chǎn)生二次f-CaO。熟料出窯時(shí)噴灑少量水；加入少量的高活性混合材料制備水泥；調(diào)整水泥的粉磨細(xì)度；適當(dāng)延長(zhǎng)熟料的堆放時(shí)間；和質(zhì)量好的熟料搭配使用。解決措施原因三、熟料的燒失量

燒失量高，說(shuō)明窯內(nèi)物料反應(yīng)不完全，還有部分CaCO3沒(méi)有分解或煤粒未燃燒，或部分CaCO3雖已分解，但來(lái)不及繼續(xù)完成熟料的化學(xué)反應(yīng)。≤1.5%

四、熟料中氧化鎂

高會(huì)影響水泥安定性國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥熟料中MgO須＜5.0%，若在5.0%~6.0%時(shí)，要進(jìn)行壓蒸安定性檢驗(yàn)。如壓蒸安定性合格，則熟料中MgO含量可放寬到6.0%。五、熟料的物理性能體積密度（立升重、堆積密度）：(g/L)

旋窯優(yōu)質(zhì)熟料：1300~1550波動(dòng)范圍：±75g/L，最好±50g/L外觀形態(tài)：

旋窯優(yōu)質(zhì)熟料：綠黑色結(jié)粒均齊的圓球狀物料。0.5~5mm立窯優(yōu)質(zhì)熟料：黑色致密塊狀

黑灰色葡萄串狀強(qiáng)度：小磨磨至300±10m2/kg或0.08mm篩篩余不小于3%后再測(cè)定測(cè)定作用是驗(yàn)證配料方案；檢查窯內(nèi)煅燒操作情況；作為水泥制成質(zhì)量控制的依據(jù)。二、熟料的管理（一）儲(chǔ)存方式：

圓庫(kù)或堆棚儲(chǔ)存期：不少于5d，測(cè)出3d強(qiáng)度后方可使用（二）均化方式：搭配入磨分層堆放，豎直切取熟料熟料的堆放、入庫(kù)和使用應(yīng)做好原始記錄，便于水泥質(zhì)量的控制。熟料崗位原始記錄時(shí)間立升重（g/L）f-CaO（%）原煤水分（%）煤粉檢驗(yàn)人水分（%）細(xì)度（%）備注一、控制項(xiàng)目與指標(biāo)1.入磨物料配合比2.出磨水泥細(xì)度3.出磨水泥中SO3含量控制指標(biāo)：＜10%