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(1)负责和监督企业质量管理体系的有效运行。
(2)组织制定企业的质量方针和质量目标。
(3)编制适合本企业实际的质量管理体系文件。
品质管理质量控制水泥生
产质量控制(5)组织企业
内部质量审核。
(6)选择适用的统计技术,负责好文件和资料的管理。
(7)负责重大质量事故的分析处理。
(8)监督企业质量基金的使用与管理。
(9)组织开展群众性质量活动。
9.1.2化验室性质、职责、任务和权限
9.1.2.1化验室性质
(1)原则性
原则性是指在工作中要严格贯彻执行国家的质量方针、政策、法规条例、标准及本厂的质量
管理制度,在质量问题上按质量管理制度办事,一切用资料说话,有法必依,执法必严。不合格
的原料、燃料、混合材等坚决不能使用;为确保出厂水泥的质量必须严格检验手段并用检验资料
确定等级;检验不合格的水泥不能签发出厂通知单;如发生重大事故,要依据事实,实事求是做
好善后工作。
(2)公正性
公正性是指化验室在工作中要站在第三者的公正立场,做出正确的仲裁。在企业内部,化验
室与生产车间,车间与车间,生产岗位之间经常产生质量方面的纠纷,化验室在处理这些纠纷时,
要严格按照有关规定和有效的检验资料,做出正确的公断;当用户或生产岗位对化验资料提出异
议时,要虚心听取对方的意见,认真检查内部检验的准确性;化验室在上报质量统计报表时,要
实事求是,不虚假瞒报;在申请生产许可证、质量认证和优质产品时,要坚持公正性,如实反映
不弄虚作假。
(3)权威性
权威性是指化验室的工作、化验室出具的资料得到用户和企业内部各单位的信赖。化验室的
权威性不能靠厂长(经理)的直接领导和支持树立起来,而是通过在实际生产严格遵守劳动纪律、
良好的职业道德、强烈的质量意识、过硬的工作质量和严谨的工作作风树立起来。化验室主任一
定要抓好化验室内部的质量管理细则和质量管理制度,提高化验室的整体素质。
化验室的原则性、公正性、权威性三者是统一的,相互关联的。原则性、公正性是权威性的
基础和前提,权威性是化验室各项工作的综合反映。
9.1.2.1化验室职责
(1)质量检验
按照有关标准和规定,对原燃材料、半成品、成品进行检验和试验。按规定做好质量记录和
标识,及时提供准确可靠的检验资料,掌握质量动态,保证必要的可追溯性。
(2)质量管理
根据产品质量要求,制定原燃材料、半成品和产品的企业内控质量指标,按照《水泥企业质
量管理规程》强化过程控制,运用科学的统计技术掌握质量波动规律,不断提高预见性和预防能
力,并及时采取纠正、预防措施,使生产全过程处于受控状态。
(3)产品监督
出厂水泥(熟料)要严格按照国家标准和规定对出厂水泥(熟料)质量进行确认,按有关标
准和供需双方合同的规定进行交货验收,杜绝不合格品和废品水泥出厂。
(4)质量统计
用正确、科学的数理统计方法,及时进行质量统计并做好分析总结工作及改进工作。
(5) 试验研究
根据产品开发和提高产品质量等需要,积极开展科研工作。
9.1.2.3化验室任务
(1)制定企业质量管理制度
根据上级下达的质量指标,坚持“质量第一”的方针,根据国家水泥标准和质量管理规程规
定的要求,起草本企业的质量管理实施细则和质量管理制度;制定质量规划和质量控制网、合理
的配料方案,确定合理的检验控制项目(包括控制点、检验项目、检验次数及国家标准的控制指
标等)。
(2)原燃材料和出厂水泥的质量管理和检验
化验室负责原燃材料、半成品和出厂水泥的检验、监督和管理工作。取样要具有代表性,检
验必须及时和准确,检验结果要及时通报有关生产岗位和单位,加强工序控制,提高半成品的合
格率,确保出厂水泥达到百分之百合格。负责进厂原燃材料、办成品、成品堆场(库)的管理,
做好质量调度,坚持预先控制的原则,使生产工序处于受控状态,避免工序质量事故。
(3)检验资料记录和统计
化验室要建立完整的原始记录和分类台帐,负责生产岗位质量记录和检验资料的收集统计、
分析研究工作,及时报告厂领导及有关部门。做好质量档案的管理工作。
(4)定期检查试剂和仪器
试剂和仪器及试验条件必须符合国家要求。重要仪器、设备要专人管理,并定期校正,建立
抽查对比制度。
(5)健全质量管理体系
配合有关部门,推行全面质量管理,贯彻实施 GB\T19000—ISO9000《质量管理和质量保证体
系》系列标准,协调各单位的质量职能,建立健全质量体系的正常运行。
(6)学习先进的检验技术
及时了解国内外检测技术的动态,积极采用先进的检测技术和方法,不断提高检验工作的科
学性、准确性、及时性。
(7)研发新产品
围绕提高质量、增加品种,积极开展科学研究,开发、研制新产品工作。
(8)做好售后服务
负责水泥质量方面的技术服务,处理质量纠纷问题,配合有关单位做好售后服务工作,定期
走访用户,征求对水泥质量的意见,不断提高和改进水泥的性能。
(9)负责质量认证
负责企业的创优、创名牌及生产许可证、质量认证的申报和管理工作。
(10) 加强内部管理
加强化验室内部的思想建设和组织建设,做好质量教育,质量考核,不断提高检验人员的技
术素质和工作质量,正确贯彻检验标准,严格遵守检验制度,最大限度减少差错,不断提高检验
水平。
9.1.2.4化验室权限
(1)有权监督、检查生产过程,制止各种违章行为,采取纠正|、预防措施,及时扭转质量
失控状态。
(2)有权参与制定质量方针、质量目标、质量责任制及考核办法。评价各车间(部门)的
过程质量,为质量奖惩提供依据,行使质量否决权。
(3)有权越级汇报企业质量情况,提出并坚持正确的管理措施。
(4)有水泥出厂决定权。
企业各级领导不得无理干预化验室的职权,更不能借故打击报复,违者追究责任,严肃处理。
9.1.3化验室基本条件
9.1.3.1化验室环境条件
(1)必须建立满足产品质量检验用的试验室,样品存放室、药品试剂库等。周围环境的粉
尘、噪音、振动、电磁辐射等均不得影响检验工作。
(2)化验室的面积、采光、温度等均应满足检验任务及国家标准规定的要求。化学分析天
平及高温设备(高温炉、烘干箱)要与分析实验室隔开。化验室小磨及高压釜应单独放置。
(3)化验室内仪器设备应放置合理,操作方便,保证安全。化验室分析室应有通风柜,供
排除有害气体用。
(4)实验室应保持清洁,与实验室无关的物品不准带入。
9.1.3.2化验室人员配备
(1)为确保化验室对生产过程进行管理和对生产质量进行监督,化验室应配备主任、工艺、
质量调度、统计及检验等专业技术人员和工人。企业根据具体情况可配备一定数量科研人员。检
验人员人数必须能满足检验工作需要,原则上不得低于全厂生产职工总数的 4%(最少不得低于
12人)。
(2)水泥熟料生产企业、水泥粉磨站、钢渣水泥厂可根据实际情况配备专职或兼职人员。
(3)化验室人员素质
化验室主任:具有工程师以上职称或多年从事化验室工作,熟悉水泥生产工艺具有较丰富的
质量管理经验和良好的职业道德,有一定的组织能力,能坚持原则,熟知与本企业有关的各项标
准和质量法规。
工艺技术人员:具有初级以上技术职称,具有良好的职业道德,经过专业训练,掌握水泥生
产理论知识和检验技术,熟知有关标准和规章制度,坚持原则,认真负责。
检验员:具有高中(或相当于高中)以上文化水平,责任心强,熟知本岗位的操作规程、控
制项目,指标范围及检验方法,经专门培训、考核,取得省级以上(含省级)政府建材行业主管
部门或其授权的建材行业协会或其授权的质检机构签发的操作合格证。
化验室人员要相对稳定,化验室内业务骨干的调动应征求化验室主任的意见。
9.1.3.3化验室检验设备
(1)出厂水泥检验以及生产控制所需设备应齐全,其性能应满足有关规定的技术要求常用
的仪器设备应有备用件。
(2)计量器具应按期检定并有有效的计量检定合格证。检验仪器应按期校准并有有效的效
验证书。在用仪器设备的完好率达 100%。
(3)化验室的仪器设备要列出仪器设备一览表和计量检定周期并建立设备档案,档案内容
包括名称、规格、型号、生产厂家、出厂日期、出厂合格证、使用说明书及使用过程中检修、检
定、校验等记录及证书,并建立仪器设备使用、维修、管理和计量校准制度。
9.1.3.4化验室检验设备技术要求和鉴定周期
表 9.1.1仪器设备的精度要求、产品型号和检定周期
编号 仪器名称 主要技术要求
检定(校验)
周期
1 水泥电动抗折试验机
示值相对误差±1.0%,使用中±2.O%
示值相对变动性≯1.0%,灵敏度 1≥%
12个月
2 水泥胶砂搅拌机
间隙范围:搅拌叶与锅底、锅壁间隙1.5+
搅拌锅转速:(65±3)r/min(负载)
搅拌叶片转速(137±6)r/min(负载)
12个月
3 行星式水泥胶砂搅拌机
间隙范围:叶片与锅底、锅壁的工作间隙(3±1)mm
搅拌叶片的转速:低速檔:自转(140±5)r/min,公转(62
±5)r/min;高檔速自转(285±lO)r/min,公转(125±
lO)r/min
12个月
4 水泥胶砂振动台
振动频率:(~50)Hz(2800~3000次/分)
振幅范围:(±0.05)mm(台面中心放上空试模与漏
斗时的全波振幅)
12个月
5
水泥胶砂振动台
振动频率:(~50)Hz(2800~3000次/分)
振幅范围:(0.75±0.02)mm(台面中心放上空试模与漏
斗时的全波振幅
12个月
6
水泥胶砂试体成型振实
台
振实台的振幅:(15±)mm
振动频率:60次/(60±2)s
台盘上装上空试模后包括臂杆、模套和卡具的总重量:
(20±)kg
台盘中心到臂杆轴中心的距离:(800±1)mm
12个月
7
40mm×40mm水泥抗压夹
具
上、下压板长度:(40±)mm
上、下压板宽度:>40mm
上、下压板厚度:>10mm
上、下压板与试件整个接触表面的平面公差为
上、下压板粗糙度:不低于;不高于
上、下压板自由距离>45mm
定位销高度不高于下压板表面 5mm;间距为 41~55mm
6个月
8
40mm×水泥抗压
夹具
上、下压板长度:(40±)mm
上、下压板宽度:>40mm
上、下压板厚度:>10mm
上、下压板与试件整个接触表面的平面公差为
上、下压板粗糙度:不低于;不高于
上、下压板自由距离>45mm
定位销高度不高于下压板表面 5mm;间距为 41~55mm
6个月
9 水泥净浆搅拌机
间隙范围、搅拌叶与锅壁、锅底间隙(2±1)mm
搅拌叶负载公转:(62±5)r/min(慢速)
(125±10)r/min(快速)
搅拌叶负载自转:(140±10)r/min(慢速)
(285±20)r/min(快速)
6个月
10 净浆标准稠度与凝结 试杆与试锥,试杆与试针的总质量分别为(300±1)g 12个月
时间测定仪 试锥最大偏离度:使用中的<
试针应垂直,平头截面磨损≯10%
11
水泥安定性试验用沸煮
箱
沸煮箱绝缘电阻≥2MΩ
两根电热管总功率在3600~4400W,小功率电热管功率
在900~1100W
温控时间:自动升温(30±5)rmin,恒沸(180±5)min
手动:应具有在任意情况下使大功率电热管开、闭功
能
12个月
12
水泥安定性试验用雷氏
夹
雷氏夹弹性值:△d=d2-dl=(±)mm
dl=d3(卸荷后)
3~6个月
13 雷氏夹膨胀测定仪 膨胀值标尺,弹性值标尺刻度相对误差<±2% 12个月
14 水泥标准筛
用标准粉检定时,新筛修正系数C应在~范围
内,使用中的筛子修正系数c应在~范围内
使用 3个
月或测
150个样
品后
15 透气法比面积仪
对比校验:用标准粉按检验方法标准中的规定进行,检
测结果与原仪器采用的标准时间相差不超过2%
16 秒表 精度 12个月
17 游标卡尺 量程200mm,分度值 12个月
18 压力试验机
示值相对误差±%;示值相对变动性示值相对
进回程差%
12个月
19 分析天平 分度值:,最大称量200g 12个月
20 电子天平 分度值:1mg,最大称量200g 12个月
21 药物架盘天平 分度值:2g,最大称量2000g 12个月
22 药物架盘天平 分度值:,最大称量100g 12个月
23 胶砂成型称量用天平 分度值:1g,最大称量1000g 12个月
24 高温炉(热电偶) 使用温度:400~1300℃,热电偶精度10℃ 6个月
25 电热干燥箱(温度计) 带鼓风设备,最高温度200℃,温度计精度1℃ 12个月
26
水泥试体自动控温
养护箱
温湿度均匀,温度:(20±1)℃,相对湿度≥90% 6个月
27 酸度计 测量pH范围0~14,最小分度为单位 12个月
28 分光光度计 稳定性:±5% 12个月
29 水泥胶砂流动度跳桌
圆盘跳动落距:(10±)mm
跳动部分重量:(±)kg
胶砂流动度标准样检验流动度在允许范围内
12个月
30 水泥胶砂试模
模腔宽度范围:
模腔高度范围:(40+)mm
试模重量:6~
12个月
31 下料漏斗
白铁皮厚度:
下料口宽度:4~5mm
漏斗重量:~
用前自校
32 定硫仪 测试精度:% 用前自校
33 测氟仪 测试精度:% 用前自校
34 定碳仪 测试精度:% 用前自校
35 超微振动粉碎机 用前自校
36 化验室统一小磨 500mm×500mm,48r/min,球配正确
37 混料机
38 振动筛分机
39 磁力搅拌器
40 蒸馏水器 5L/h
41 离子交换器
42 酒精喷灯
43 水浴、砂浴
44 玛瑙研钵
45 煤工业分析专用器皿 挥发分坩埚,灰皿,架
46 铂坩埚与银坩埚 30mL
47
生料发热量测定
仪(氧弹热量计)
%
注:(1)表中1~13为水泥检验专用仪器,由水泥专用仪器检验校准机构进行校准。
(2)表中16~25为通用计量器具,送有关计量检定机构定期计量检定。
(3)表中14~15、26~34为自校检验器具,按周期自校。
(4)表中35~47为一般检验仪器设备,使用中维护和保养。
9.1.4水泥企业质量管理制度
9.1.4.1质量管理制度的内容
企业结合实际情况,按《水泥企业质量管理规程》要求,制定企业质量管理实施细则,编
制生产过程质量控制图表和原燃材料、半产品、产品的内控质量指标,及参照 GB/
T19000—ISO9000族标准编制,为保证质量管理体系有效运行所必需的程序文件。
化验室应建立健全内部管理与检验制度,主要包括:
(1)各组职责范围、岗位责任制和作业指导书。
(2)质量事故报告制度。
(3)抽查对比制度(包括与上级对比验证和内部抽查对比)。
(4)检验和试验仪器设备、化学试剂的管理制度。
(5)标准溶液专人管理和复标制度。
(6)水泥用标准砂管理制度。
(7)文件管理制度。
(8)样品管理制度。
(9)人员培训和考核制度。
(10) 检验原始记录、台帐与检验报告填写、编制、审核制度。
9.1.4.2检验与试验仪器设备、化学试剂管理要求。
(1)仪器设备必须按水泥产品的标准和《水泥企业化验室基本条件》要求配置齐全,并符
合有关技术标准。要制定和执行仪器的检定、校验制度,要建立仪器设备档案。
(2)检验用的化学试剂应验证其生产企业名称、产品等级、执行标准及生产许可证的编号,
严禁适用不符合要求的化学试剂。
9.1.4.3产品对比验证检验和抽查对比管理要求。
(1)企业应按《水泥企业产品质量对比验证检验管理办法》的要求,定期向国家水泥质量
监督检验中心或省级建材(水泥)质量监督检验站寄(送)样品,进行对比验证检验,不断提高
检验水平,同时接受质量监督机构的监督,检验结果以质量监督机构的结果为准,凡无故不按规
定寄(送)样品者,对比合格率按零统计。
(2)为了确保检验资料的准确性和复演性,化验室对各检验岗位人员要组织定期密码抽查
和操作考核。
抽查次数:生产控制岗位每人每月不少于 4个样品;
化学全分析岗位每人每月不少于 2个样品;
单项无理检验岗位每人每月不少于 4个样品;
强度检验岗位每月不少于 2个样品;
同一岗位的对比检验(操作)每月应进行一次。
(3)必须参加国家或省级建材行业质检机构组织的物理检验和化学分析大对比。
各企业检验中所用基准物质,必须是国家有证的标准样品和标准物质。
(4)水泥及原燃材料质量的各种试验、检验方法要严格执行有关标准。
(5)试验允许误差。
表 9.1.2试验允许误差
同一试验室
≯
不同试验室
≯
误差类别
水泥密度 ±/cm3 ±/cm3 绝对误差
水泥比表面积 ±% ±% 相对误差
水泥细度
筛余≤%的为±%
筛余>%的为±%
筛余≤%的为±%
筛余>%的为±%
绝对误差
标准稠度用水量 ±% ±% 相对误差
凝结时间
初凝 :± 15min;终凝 :±
30min
初凝:±20min;终凝:±45min 绝对误差
抗折强度 ±% ±% 相对误差
抗压强度 ±% ±% 相对误差
水化热 ±10J/g ±15J/g
白度 ±% ±%
不溶物 ±% ±%
水泥烧失量 ±% ±%
水泥三氧化硫 ±% ±%
水泥(熟料)氧化镁 ±% ±%
稠化时间 ±4min ±5min
胶砂流动度 ±5mm ±8mm
生料细度 ±%
生料水分(湿法) ±%
绝对误差
生料碳酸钙(氧化钙) ±%(±%) 绝对误差
(简易分析)
生料氧化铁 ±%
立窑全黑生料发热量 % 相对误差
试
验
类
别
允
许
误
差
范
围试 验 项 目
9.1.4.4质量纪录、档案、资料、报表管理及上报要求
(1)按照《档案法》的有关要求,做好质量技术文件的档案管理工作,原始记录和台帐建
议使用统一的表格,各项检验要有完整的原始记录和分类台帐。并按月装订成册,由专人保管、
保存期为三年,台帐应按期存技术档案室,长期保存。企业应积极创作条件,建立企业质量管理
数据库,利用互联网与其它企业及有关部门进行质量信息交流。
(2)各项检验原始记录和分类台帐的填写,必须清晰,不得任意涂改。当笔误时,须在笔
误资料中央划两横杠,在其上方书写更正后的资料并加盖修改人印章,涉及出厂水泥熟料的检验
记录的更正应有化验室主任签字。
(3)质量检验资料要及时整理分析,每月有分析小结并提出改进意见,全年应有专题总结。
(4) 质量月报、年报要按统一表格填报齐全,月报于每月 10日前,年报于下年 2月 10
日前报有关相应的管理部门,同时抄报和与之进行对比验证检验的质检机构。
(5) 上级发布的有关质量方面的通报和文件,必须认真学习贯彻,除及时归档外,质量
及主要生产部门应有相应的复制件,以便使用。
9.1.4.5检验人员培训和考核要求
(1)提高企业职工的质量意识和技术素质,是保证产品质量的重要环节,每年要制定培训
和考核计划。
(2)每年要按计划对检验人员进行质量教育和技术培训、考核,建立检验人员培训档案,
考核成绩应作为评价其技术素质的依据之一,对连续两次考核不合格者,应调离质检岗位。
9.2水泥生产工艺平衡
水泥企业生产时,其生产计划部门要用“物料、设备、储库平衡”原理来安排生产;企业工
艺设计时也要从工艺平衡计算入手。工艺平衡计算包括全厂的物料平衡计算、主机平衡计算、储
库平衡计算。工艺平衡计算掌握是否熟练是衡量工艺人员生产管理水平的重要标志之一。尤其是
在北方地区,其生产的季节性较强,在生产时做好平衡工作,利于企业及时组织好产、供、销,
使企业获得良好的经济效益。
工艺平衡计算以配料计算为主要依据,以熟料生产能力为基准。工艺平衡中的物料平衡是指
全厂的物料平衡,即是指工厂从原材料到成品出厂各生产工序所处理的物料量,并作为设备选型
和储库容量计算的依据。
9.2.1水泥生产物料平衡
9.2.1.1物料平衡计算的目的和依据
(1)物料平衡计算的目的
a.计算各种原料、燃料、材料、熟料、水泥的需用量和运输量;
b.作为主机选型的依据;
c.作为各种堆场,储库容量计算的依据。
(2)物料平衡计算的依据
a.工厂规模用水泥的产量(万 t/a)、或窑规格、台数、或熟料日产量(t/a)、年运行天数,
或熟料年产量(万 t/a)来表示。
b.生料配合比、原料水分、生产损失——计算原料消耗定额(生产 1吨熟料需各种原料
量)。
c.水泥各组分配合比(熟料与混合材和石膏之比)——计算出混合材与石膏的加入量。
e.燃料的品种、灰分、热值以及熟料烧成热耗和烘干热耗——计算燃料消耗定额(烧成 1
吨熟料需燃料量)。
f.根据车间工作制度——决定设备的年利用率。
9.2.1.2物料平衡计算参数的确定
(1)水泥窑台时产量的标定为了提高水泥厂生产(设计)的经济效益,明确生产(设计)
部门的责任,有必要规定一个水泥厂生产(设计)所确定的窑生产(设计)产量,作为生产(设
计)保证指标。这个指标系指窑投产后,在规定的时间内,在满足规定的热耗与熟料质量的条件
下,所应生产的熟料量,并以日产熟料量作为计算单位,由此而换算出的小时产量只作为工艺计
算用,不作为保证指标,因为日产量指标比小时产量指标对生产运转情况更具有代表性,且与国
际上通用的指标相一致。日产熟料量应取一个整数值。
生产(设计)所标定的产量,应该是从国内的实际情况出发,在优质、高产、低耗、设备长期安
全运转的条件下,一定时间内所能达到的产量。生产(设计)标定的产量实际是代表设备本身正
常性能的平均先进产量。
水泥窑台时产量的标定应结合本厂具体的技术条件(原料燃料的质量、生料的易烧性,产品量要
求以及具体的操作条件等),参照以下三个方面确定:
a.设备说明书所规定的产量;
b.公式推算的产量;
c.参考同类型、同规格的水泥窑实际生产数据加以适当调整。
总之,产量标定既不能过高,也不能过低。标定过高工厂投产后,长期达不到生产(设计)产量,
导致生产紧张的被动局面,也影响工人生产积极性;标定过低,造成设备利用率过低的浪费现象。
(2)混合材掺入量的确定混合材掺入量决定于水泥品种、强度等级、熟料质、混合材种类及活
性、水泥细度等因素。混合材加入较多时,一般都使水泥强度降低,尤其是早期强度。加活性低
的混合材,强度下降得更为明显。当熟料质量较好,水泥强度等级要求不高、而混合材活性高,
水泥粉磨细度较细时,混合材可适当多掺些。反之,应少掺些。在生产中,混合材掺入量的确定,
可通过不同掺入量的强度试验,至水泥能达到要求强度等级(并富余 2~5MPa)时的掺入量,确
定为实际的掺入量。
国家标准 GB175—1999对普通硅酸盐水泥中混合材掺入量规定:
活性混合材掺入量不得超过 15%
非活性混合材掺入量不得超过 10%
国家标准 GB1344—1999对矿渣水泥、火山灰水泥及粉煤灰水泥中混合材掺入量的规定:
矿渣水泥中粒化高炉矿渣掺入量 20~70%
火山灰水泥中火山灰质混合材掺入量为 20~50%
粉煤灰水泥中粉煤灰掺入量为 20~40%
按照生产(设计)任务书的水泥品种要求,混合材掺入量必须在国家标准规定范围内。掺入混合
材后水泥设计强度等级也应满足生产(设计)任务书的要求。
矿渣掺入量越高,水泥的早强下降越大。当掺量适当时,早强下降不大、而后期强度还会有提高。
根据一般生产经验,矿渣掺入量<35%时,强度下降不明显,当矿渣掺入量>40%时,再增加 1%矿渣,
强度下降 ~。在生产(设计)中混合材掺量,是根据生产(设计)任务书要求的水泥
品种、强度等级、生产(设计)熟料预测标号、混合材的活性,以及参照实际生产厂家具体掺量
确定的。
(3)石膏掺入量的确定石膏在水泥中起调节凝结时间的作用,同时还可以改善水泥一些性
能、其中显著的是能提高抗压强度,改善抗硫酸盐性能,抗冻性、抗渗性和降低干缩湿胀等。
石膏对水泥凝结时间和影响,并不与掺入量成正比,其影响是突变的。若石膏掺量不足,就不能
阻止水泥的快凝;但掺加量超过一定范围时,则又重新出现快凝现象。因此石膏的适宜用量应该
是使水泥既获得正常的凝结时间、又达到强度高,抗冻性好、湿胀率小、安定性良好等。
石膏的掺入量取决于水泥的矿物组成,尤其是水泥中 C3A 的含量和形态、水泥细度,熟料中 SO3
含量及碱的含量,同时也和石膏的品质(SO3含量)有关。
水泥中 C3A 含量高,且呈粗大晶体析出,石膏中杂质含量较多(即 SO3含量较低)的情况下,石
膏用量宜适当增多。C3A含量高,比表面积大的水泥,需适当多加石膏。熟料中 SO3含量较高时,
应适当减少石膏用量。含碱高的水泥应适当增加石膏用量。
矿渣水泥中石膏除了调节凝结时间的作用外,还起着硫酸盐激发剂的作用,加速矿渣的硬化过程。
因此矿渣水泥中石膏加入量可适当增加些。
影响水泥中最佳石膏掺入量的因素是比较多的,在生产中必须通过强度——SO3含量试验,最后
确定石膏的适宜用量。
在生产(设计)中,石膏的掺量是用水泥中 SO3含量来进行控制,并通过公式计算决定。
a.南京化工学院公式
SO3=+(9—2—1)
b.经验公式
①普通水泥计算公式
SO3=+(9—2—2)
②矿渣水泥计算公式
SO3=•a•C3A+•b•Al2O3+(9—2—3)
式中:SO3——水泥中 SO3含量(%)(包括熟料中 SO3)
C3A——熟料中 C3A的含量(%)
C4AF——熟料中 C4AF含量(%)
a——矿渣水泥中熟料掺入量(质量百分比)
b——矿渣水泥中矿渣掺加量(质量百分比)
Al2O3——矿渣中 Al2O3的含量(%)
由公式计算 SO3值,减去熟料中已含 SO3量,所得出差值即为外掺石膏中 SO3含量。
国家标准中规定硅酸盐水泥、普通水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥控制 SO3<%。而实际生产中,
一般水泥中含 SO3在 ~%时,强度较高。对于矿渣水泥 SO3控制值可适当提高些。国家标
准规定矿渣水泥控制 SO3<4%。
(4)各种物料生产损失的确定
水泥厂各物料生产损失情况如表表 9.2.3所示。
表 9.2.3水泥厂各物料生产损失
确定生产损失注意的问题:
a.立窑厂的生产损失要略高于回转窑厂的生产损失。
b.若考虑了生料的生产损失,就不要再计算原料的生产损失。
c.考虑了水泥的生产损失,就不要再考虑熟料的生产损失。但石膏和混合材要计算生产损失。
d.水泥的生产损失可以有两种方法确定:
① 水泥平衡量按:熟料+石膏+混合材计算,水泥生产损失按 3~5%考虑。
② 水泥平衡量按:熟料+混合材计算,将石膏作为水泥的生产损失。
9.2.1.2物料平衡计算
物料平衡计算一般可按表 9.2.4步骤进行。
表 9.2.4不同给定条件下计算步骤
生产(设计)
给出的工
厂规模
水泥年产量
熟料日产量
及年工作天数
窑规格、台数
物料名称 生料 煤 混合材 石膏 水泥
生产损失 P(%) 6~7 3~5 3~5 3~5 3~5
计
算
步
骤
(1) 用“任务书”上的
水泥产量,计算要
求的熟料年产量;
(2) 选窑型并标定窑
的台时产量;
(3) 计算窑台数;
(4) 分别计算熟料、水
泥的时、日、年产
量。
(1) 用“任务书”上熟
料日产量及工作
天数,计算出熟料
年产量;
(2) 选窑型并标定窑
的台时产量;
(3) 计算窑台数;
(4) 分别计算熟料、水
泥的时、日、年产
量。
(1) 标定窑的台
时产量;
(2) 计算出熟料
的时、日、年
产量;
(3) 计算出水泥
的时、日、年
产量。
(1)烧成车间的生产能力和工厂生产能力的计算
a.要求熟料年产量的计算
Q 年=(9—2—4)
式中:Q 年——要求熟料年产量(吨熟料/年)
G 年——工厂规模(吨水泥/年)
d——水泥中石膏的掺入量(%)
p——水泥的生产损失(%)
b.窑的台数计算
n=(9—2—5)
式中:n———窑的台数
Q 年——要求熟料年产量(吨熟料/年)
Q 台时——所选窑标定台时产量(吨熟料/台小时)
8760——全年日历小时数
——窑的年利用率,见表 9.2.5
表 9.2.5窑年利用率
窑型 湿法型 干法型 机立窑
~ ~
计算窑的台数 n应等于或略小于整数并取整数,窑的能力稍有富余,这是容许的,也是合理
的。如 n比某整数略大而取该整数时,必须阐述提高窑台时产量或是增大窑年利用率的工艺技术
措施,以达到生产能力的要求;如 n与整数值相差较大,必须另选择窑的规格,标定窑的产量,
进行计算。
c.烧成车间生产能力
熟料小时产量 Q 烧时=nQ 台时(吨/时)(9—2—6)
熟料日产量 Q 烧日=24Q 烧时(吨/日)(9—2—7)
熟料年产量 Q 烧年=8760••Q 烧时(吨/日)(9—2—8)
d.工厂生产能力
水泥小时产量 G 厂时=(吨/日)(9—2—9)
水泥日产量 G 厂日=24G 厂时(吨/日)(9—2—10)
(2)原燃材料消耗定额的计算
a.原料消耗定额
① 考虑煤灰掺入时,干生料理论消耗定额
KT=(9—2—11)
式中:KT——干生料理论消耗量(吨生料/吨熟料)
I——干生料燃失量(%)
S——煤灰掺入量(%)
② 考虑煤灰掺入时,干生料实际消耗定额
K 生=(9—2—12)
式中:P 生——生料的生产损失(%)见表 2.6
表 各种窑型的生料生产损失
窑型 有收尘设备转窑 无收尘设备转窑 立窑
P 生(%) 3~5 6~10 6
③ 各种干原料的消耗定额
K 原=K 生·X(9—2—13)
式中:K 原——某种干原料的消耗定额(吨/吨熟料)
X——干生料中该原料的配合比(%)
b.干石膏消耗定额
Kd=(9—2—14)
式中:Kd——干石膏消耗定额(吨/吨熟料)
Pd——石膏生产损失(%)
c.干混合材消耗定额
Ke=(9—2—15)
式中:Ke——干混合材消耗定额(吨/吨熟料)
Pe——混合材生产损失(%)
d.烧成用干煤消耗定额
Kf1=(9—2—16)
式中:Kf1——烧成用干煤消耗定额(吨/吨熟料)
q——熟料烧成热耗(千焦/千克熟料、千卡/公斤熟料)
Pf——煤的生产损失(%)
Qnet,d——煤干燥基低热值(千焦/千克干煤、千卡/公斤干煤)
Qnet,d=
Qnet,ar——煤应用基低热值(千焦/千克煤、千卡/公斤煤)
Mar——煤应用基水分(%)
e.煤干用干煤消耗定额
①物料烘干用煤消耗定额
Kf2=K 湿···(9—2—17)
式中:Kf2——烘干用干煤消耗定额(吨/吨熟料)
K 湿——烘干湿物料消耗定额(吨/吨熟料)
W1、W2——烘干前、后物料含水量(%)
q 烘——蒸发一公斤水分的热耗(千焦/千克水,千卡/公斤水)
q 烘的准确数值应通过具体烘干机的热工计算求得。在工艺设计中可参考表 9.2.7 和表
9.2.8选定。
表 9.2.7烘干机蒸发物料中 1公斤水分所需的热量(kj/kg-H2O或 kal/kg-H2O)
水分
物料
5(%) 15(%) 25(%) 35(%)
粘土
凝灰岩
硅藻土
12450(2980)
11000(2650)
10200(2440)
6940(1660)
6180(1480)
5850(1400)
5850(1400)
5260(1260)
5010(1200)
4600(1100)
泥灰岩
石灰石
石英砂
高炉矿渣
10200(24400)
9700(2320)
8950(2140)
8740(2090)
5750(1375)
5680(1360)
5500(1315)
5430(1300)
4950(1185)
4930(1180)
4830(1155)
4790(1145)
表 9.2.8烘干机蒸发煤中 1公斤水分所需的热量(kj/kg-H2O或 kal/kg-H2O)
W1
W2
5(%)
10(%)
20(%)
30(%)
40(%)
7780(2100)
6350(1520)
5040(1205)
4600(1100)
4370(1045)
8980(2150)
6400(1530)
5120(1225)
4680(1120)
4410(1055)
10200(2440)
7020(1680)
5410(1295)
4910(1175)
4600(1100)
11330(2710)
7600(1820)
5770(1380)
5180(1240)
4807(1150)
11540(2760)
7730(1850)
5850(1400)
5260(1250)
4850(1160)
②生料烘干磨用干煤消耗定额
K1f2=·(9—2—18)
式中:K1f2——生料烘干磨燃烧室干煤消耗定额(吨/吨熟料)
GC——生料烘干磨燃烧室小时耗煤量(公斤煤/时)
GC可参照水泥厂工艺设计手册上册 P142~146有关烘干磨热工计算求得。
(3)湿原燃材料消耗定额
将上述各种物料消耗定额换算为含天然水分的湿物料消耗定额,可用下式计算:
K 湿=(9—2—19)
式中:K 湿、K 干——分别表示湿物料、干物料的消耗定额(吨/吨熟料)
W0——该物料的天然成分(%)
9.2.1.3物料平衡表编制
(1)原燃材料需要量的计算
将各种物料消耗定额乘以烧成车间生产能力,可求出各种物料的需要量。见表表 9.2.9
表 9.2.9原燃材料需要量计算表
干燥物料 含天然水分物料 说明项
目 每小时 每日 每年 每小时 每日 每年
算
式
K 干 i×Qh K 干 i×Qd K 干 i×Qy K 湿 i×Qh K 湿 i×Qd K 湿 i×Qy
K 干干物料消耗定额
K 湿湿物料消耗定额
(2)物料平衡表的编制
将上述计算结果会总成物料平衡表表 9.2.10
表 9.2.10物料平衡表
物料平衡量(吨)消耗定额
吨/吨熟料 干料 湿料
物料名称 天然
水分
(%)
生产
损失
(%) 干料 湿料 时 日 年 时 日 年
石灰石
粘土
铁粉
矿化剂
生料
石膏
混合材
熟料
水泥
烧成用煤
烘干用煤
用煤合计
9.2.2水泥生产主机平衡
水泥生产主机平衡计算是以物料平衡为依据的。全厂各车间主机设备的生产能力,必须满足
水泥窑生产能力的要求,使生产能够连续、稳定地进行。
一般是一个工厂选用一台(或两台)水泥窑和与其相互匹配的主机设备组成工艺线。全厂主
机选型以“一窑一破一磨”或“一窑一破二磨”的单机配套方案为佳,以此简化工艺流程,减少
投资,降低成本,便于管理,便于实现自动化。
工厂各车间的主机选型,应与水泥窑相适应。尤其是生料磨和水泥磨的选型,其生产能力必
须与水泥窑的生产能力相平衡,否则将给工厂正常生产造成不堪设想的结果。磨机选型过大,动
力消耗大、磨机利用率低、生产成本高;若磨机选型过小,就会因生料供应不足,或是熟料满库
被迫窑经常停产,导致工厂生产处于被动局面。
9.2.2.1主机平衡的目的和依据
(1)主机平衡计算的目的
a.计算各车间主机要求生产能力。
b.进行选型计算:选定主机规格,型号和数量。
(2)主机平衡计算的依据
a.根据车间工作制度——选取主机的年利用率。
b.物料年平衡——计算主机要求生产能力。
(3)水泥厂各车间主机名称(见表 9.2.11)
表 9.2.11各车间主机名称
车间名称 主机名称
破碎车间
原料烘干车间
生料磨车间
烧成车间
制成车间
包装车间
破碎机(淘泥机)
烘干机
生料磨(选粉机)
转窑、煤磨、冷却机;立窑、成球盘鼓风机
水泥磨(选粉机)
包装机
9.2.2.2生产(设计)步骤
(1)计算主机要求小时产量
GH=(9—2—20)
式中:GH——主机要求小时产量(吨/时)
Gy——物料年平衡两(吨/年)
η——预定主机年利用率
主机年利用率η,是根据车间工作制度和主机运转时间进行计算的
η=(9—2—21)
式中:K0——每年工作周数(周/年)
K1——每周工作日数(日/周)
K2——每日工作班数(班/日)
K3——每班主机运转小时数(小时/班)
K——每年工作日数(日/年)
主机年利用率η,也可参照表 9—9选取。
主机年利用率中,已经考虑了车间的工作制度(连续周为 9 天,不连续周为 6 天工作制),
设备的检修、大修时间,生产能力的储备,以及生产中可能发生的影响因素等。因此,η值不能
选取太低,以免出现设备运转率过低而增加车间投资和经营成本。当然η值也不能选取的过高,
否则生产过于紧张、以至不能维持整个生产的平衡。η值的选定按所选用的设备的特点,参照生
产厂家的具体情况合理选定。
石灰石破碎车间一般不宜采用三班制生产。采用一班或二班制,每班运转时间不超过 小
时。
大、中型厂矿山的工作日数一般按每周六日生产的工作制度考虑,年工作日数定为 290~300
天,并采用两班制生产,石灰石破碎车间应该采用同样的工作制度。如果石灰石破碎车间设在厂
内时破碎车间的工作制度可不受矿山工作制度的限制。
包装车间的工作制度应与工厂每天运输水泥的来车情况和水泥成品储库的大小联系起来考
虑。可采用一班制或两班制,每班工作时间不超过 7小时。
表 9.2.12水泥厂主机年利用率(以小数表示)
主机名称 年利用率 生产周制(日/
周)
生产班制①
石灰石破碎机
生料磨闭路
生料磨开路
湿法窑
干法窑
机械立窑
煤磨②
水泥磨闭路
水泥磨开路
回转烘干机
包装机
0. 20~
~
~
~
~
~
~
~
~
~
~
~
~
6
6
7
7
7
7
7
7
7
7
7
6
6
7
7
每日一班,每班 6~7小时
每日两班,每班 6~7小时
每日一班,每班 6~7小时
每日两班,每班 6~7小时
每日一班,每班 6~7小时
每日两班,每班 6~7小时
注:①生产班制一栏中未说明的,均按每日三班,每班八小时考虑。每班 6~7 小时上/日,指
每班主机运转小时数,以扣除每班检修时间 1~2小时。
②在窑的标定台式产量较高的情况下,煤磨的年利率还可以适当提高,以免煤磨富余能力太
大造成浪费。
(2)主机选型
根据主机的要求小时产量,物料性能,产品质量要求等,查阅《水泥厂工艺技术手册》、《水
泥厂设备手册》或生产厂家产品目录,选定主机的规格和型号。
进行设备选型,必须了解和掌握国内各种新技术、新设备的发展动向、生产状况和使用情况。
选用经过生产实验和技术鉴定的新设备。所选设备应能满足生产要求,并要有可靠的设备来源。
在设备选型过程中,要进行多种选型方案对比:要对他们的经济效益进行计算、分析、评价
和比较,从而选出技术上先进、可靠,经济上合理有效的最优方案。
正确、合理的主机选型方案,是为工厂稳定生产、实现各项技术经济指标的有效保证。
(3)标定主机台时产量(参考本节水泥窑台时产量标定原则)。
(4)计算主机台数
n=(9—7—77)
式中:n——主机的台数
GH——主机要求小时产量(吨/时)
G 台时——主机标定台时产量(吨/时)
算出的台数 n应等于或略小于整数并取整数值;如 n值比某整数值略大而取该整数值时,需
阐述提高年利用率的技术措施,以保证达设计生产能力的要求;如计算 n值与整数值相差较大时,
必须另行选择主机规格,标定台时产量,进行产算,直至符合要求。
(5)验算主机实际利用率
η0=·η(9—2—23)
式中:η0——主机实际利用率
GH——主机要求小时产量(吨/时)
G 台时——台时主机标定台时产量(吨/时)
n——主机台数
η——主机预定年利用率
(6)计算主机平均每日工作时数
H=(9—2—24)
式中:H——主机平均每日工作时数
Gd——主机要求日产量(吨/日)
n——主机台数
G 台时——主机标定台时产量(吨/时)
当计算主机每日工作时数与预定主机工作制度要求的工作时数相差较大时,应重新选定车间
工作制度。
(7)绘制主机平衡表(见表 9.2.13)
表 9.2.13主机平衡表
主机名称 规格型号 数量 要求小时产量
(吨/时)
标定台时产量
(吨/时)
工 作 制 度
(班/日)
实际利用
率
9.2.3储库计算
9.2.3.1储库计算的目的和依据
(1)储库计算的目的为保证工厂连续均衡地生产,以及满足生产过程中质量控制的需求,
各种物料在工厂内必需有一定的储存量。在工艺计算中要计算各种物料储存设施的容量和数量。
(2)储库计算的依据
a.确定的储存期
b.物料平衡用量(查物料平衡表)
9.2.3.2设计步骤
首先选定各物料的储存设施、确定储存期,然后计算各种储存设施的规格、数量及储存量,
验算储存期,最后汇总储库一览表。
(1)储存设施的选用工厂储存设施的选用,取决于工厂规模,建设投资、机械化水平,工艺
对物料的要求以及环保设计的规定等。
块状物料一般采用联合储存、预均化堆场、园库、露天堆场进行储存。粉状物料则用各种型
式园库储存。因为联合储存的造价高、占地面极大,立窑水泥厂现已很少采用。
(2)储存期的确定物料储存期的确定,一般都不用计算,主要考虑一下三个方面因素而定:
a.物料的场外运输情况确定原燃材料的储存期,须考虑物料供应的外部运输条件,如石灰石、
粘土的运输距离较近,大多数工厂自行运输,对这些物料的储存期可以考虑短些。如果矿山距工
厂较远,又需要利用国家干线运输时,储存期可以长些。煤、铁粉、混合材和石膏,一般运输距
离较远,为了防止因运输而影响生产,需要有较大的储存量。其中石膏和铁粉用量较小,来车次
数较少,对它们的储存期考虑的要长些。水泥的储存其与来车的不均衡情况有关,为了防止库满
停产,水泥库和成品库都要有一定的储存量。
b.工序的衔接情况在工序相连的车间之间,为了避免某一车间因故停机、影响下一车间的正
常生产,或者当两个车间的工作制度不同时,需要对半成品进行储存。例如,为了保证煅烧窑的
连续运转,不能因生料磨的检修而受影响,对生料需有一定的储存量,破碎车间和生料粉磨车间
的工作班制不同、碎石的储存也是不可小的。
c.产品的质量控制要求为了对成品和半成品进行质量检查,物料的储存量需满足质量检查、
调整、均化、搭配的需求。原料的储存量应达到预均化堆场均化工作总存量的要求,储存一定的
生料是为了满足生料调配和均化的需要,水泥的储存,是为了便于检验水泥强度并改善安定性的
需要。
在生产过程中,各物料的储存期、应根据设计厂的具体情况确定,要求储存期适宜。储存期
过短、将影响生产,而储存期过长,导致基建投资和经营费用的增加。
表 9—11为大中型水泥企业物料储存期。
机立窑水泥厂,各物料最低储存期应达以下要求:石灰石 15天(有矿山的厂为 3天),粘土
7天,铁粉 20天,石膏 20天,混合材 10天,燃料 10天,生料 4天,熟料 7天,水泥 7天。
在设计过程中,各物料的储存期在达到上述规定的条件下,根据设计厂的具体情况,参照同
规模、同类型实际生产厂家数据,合理地选定。
(3)计算储库规格、数量及储量
(4)验算储存期
T=(9—2—25)
式中:T——实际储存期(天)
G——实际储存量(吨)
Gd——物料日需用量(吨/日)
表 9.2.14水泥厂各种物料的最低储存期(d)
库内储存(天)物料名称
湿料 干料
露天储存(天) 共计(天)
5
10
20~30
10
/
20
10
/
2~3
/
7~10
/
2~4
石灰质原料
粘土质原料
铁质原料
煤
熟料
石膏
矿渣
干生料
水泥 2~4
16~20
/
/
/
13~20
/
10~25
15~23
/
/
4~8
10~13
20~30
20~30
7~10
30~45
20~30
2~4
16~20
备注:①当原料燃烧的成分波动时,为了控制质量,便于搭配使用或者预均化,期储存期可取高
值。
②如果工厂自备车辆运输石灰质或粘土质原料时,储存期可取低值。
③对于雨季较长或降雨量较集中的地区,粘土质原料和矿渣宜采用高值。
④如采用烘干兼粉磨系流程时,粘土质原料的干湿料储存期应合并计算。
⑤当破碎车间设在矿山,并设置破碎储存设施时,储存期应根据运输情况而定,一般可考虑
一天左右。
(5)汇总储库一览表(见表 9.2.15)
表 9.2.15储库一览表
库容量(吨)储库名称 规格(米) 数量
单个 总共
储存期(天)
水泥生产原料燃料质量管理与控制
水泥生产过程中原料燃料质量管理与质量控制其目的在于制备成分合适、均匀稳定的生料,
保证熟料煅烧状况良好、熟料质量达到或优于配料设计要求。
企业应根据质量控制要求选择原料和燃料的合格供方,建立并保存合格供方的档案,采购合
同应经审批,以保证所采购的原料燃料符合规定要求,供应部门应严格按照原料燃料质量标准均
衡组织进货。
原料燃料质量应能满足工艺技术条件的要求,按质分别存放,存放应有标识和记录,避免混
杂。坚持“先检验,预均化(或按质搭配),后使用”的原则。
矿山开采必须执行《水泥原料矿山管理规程》。制定开采计划及质量指标时,首先要满足配
料要求,不同品位的矿石要分别开采,按化验室规定的比例搭配进厂。企业自备矿山包给其它单
位开采的水泥企业,要签订外包协议书,并进行控制。
原料燃料应保持合理的贮存量,其最低可用贮量为:石灰石或钙质原料 5天(外购石灰石 10
天);硅质原料、燃料 10天;铁质原料、铝质原料 20天。企业根据各原料燃料准备的难易程度,
在保证正常生产前提下,可适当调整其最低可用储量。
石灰质原料质量管理与控制
石灰石矿山质量管理
(1) 进行矿山资源的勘探
矿山资源勘探的目的一是保证储量满足工厂生产年限要求;二是做到原料储量级别、品位满
足矿山开采要求;三是掌握有害成分情况,严格限制其含量,确保生产的正常进行。
(2)编制石灰石矿山网
在矿山开采的掌子面上,根据实际开采的情况,定期按一定的间距,纵向、横向布置测定点,测
定石灰石的主要化学成分。如果矿山成分稳定均匀,可 1—2 年测定一次,测定点的间距也可适
当放大;如果矿山构造复杂,成分波动大,应半年甚至一季度测一次。
通过制定矿山网,工厂就可以全面掌握石灰石矿山质量变化规律,预测开采和进厂石灰石的质量
情况,更主动地充分利用矿山资源。
(3)实行有计划开采
根据掌握的矿山分布规律,编制出季度、年度开采计划,按计划开采。根据就地取材,物尽
其用的原则,对质量波动很大、品位低的石灰石矿床也应考虑其充分利用,从而有利于延长矿山
使用年限,降低生产成本,提高经济效益。
(4)做好矿山开采准备工作
矿山开采中,坚决实行“采剥并举,剥离先行”的原则。石灰石矿山一般都有表层土和夹层
杂质,要严格控制其掺入石灰石的数量,以免影响配料成分的准确及运输、破碎、粉磨等工序的
正常进行。因此,对新建矿山或新采区,应提前做好剥离开采准备工作。
(5)做好不同质量石灰石的搭配
化验室应及时掌握石灰石矿各开采区的质量情况,爆破前在钻孔中取样,爆破后在爆破石灰
石堆上取样、检验,从而便于与矿山车间共同研究,确定适当的搭配比例和调整采矿计划。取样
也可以在矿车上进行,即每车取几点,多个车合成一个样品检验。
石灰质原料质量要求
常用的天然石灰质原料有石灰岩、泥灰岩、白垩、大理石、海生壳类等。石灰质原料使用最
广泛的是石灰石,其主要成分为 CaCO3,纯石灰石 CaO含量为 56%,其品位由 CaO含量确定。石灰
质原料的一般质量指标要求如表 9.2.1。
表 9.3.1石灰质原料质量指标
成分 CaO MgO ƒ-SiO2(燧石或石英) SO3 K2O+Na2O
含量% ≥48 ≤3 ≤4 ≤1 ≤
外购石灰石原料质量控制
化验室应了解外购石灰石矿山的质量情况,同时按不同的外观特征取样检验,制成不同质量
品位的矿石标本。同时应根据配料要求,确定质量指标及验收规则,以保证进厂石灰石质量。
进厂石灰石质量控制
在矿山进行石灰石破碎的情况,石灰石入破碎机前要按批量调配质量,进厂后直接进入碎石
库储存;在厂区进行石灰石破碎的情况,进厂后的石灰石要分批堆放,检验后搭配进入破碎机,
破碎后的石灰石入碎石库储存。
如果石灰石的成分波动大,应考虑石灰石的预均化。
表 9.3.2进厂石灰石质量控制原始记录
进厂时间 班次 进厂车数 取样地点 CaCO3 ≤25mm 检验人
粘土质原料质量管理与控制
定期编制粘土矿山网
粘土质原料经过地质变化迁移,成分稳定性相对较差,因此,对粘土质原料矿床应分层取样,
定期编制矿山网,以全面掌握粘土矿山的质量情况。
粘土矿开采质量管理
若粘土矿山地表植物和杂质多,应先剥去表土,除去杂物。然后按不同品位分区、分层开采。
进厂粘土质量管理
有粘土质原料矿的工厂,在粘土质原料进厂前搭配开采和装运。无粘土质原料矿的工厂,进
厂后的粘土质原料分堆存放,并施以简易的平铺直取措施,取得均化效果。
生产规模大,粘土质原料成分波动较大的应采取预均化。
粘土质原料质量要求
天然粘土质原料有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等,使用最多的是粘土和黄土。
衡量粘土质量的主要指标是粘土的化学成分、含砂量、含碱量以及粘土的可塑性等,对粘土质原
料的一般要求见表 9.3.3。
表 9.3.3粘土质原料的质量要求
品位 n P MgO% (K2O+Na2O)% SO3% 塑性指数
一等品 ~ ~ < < < >12
二等品
~ 或
~
不限 < < < >12
校正原料质量管理与控制
生料配料时,若石灰质原料和粘土质原料配合其成分不能满足配料方案要求时,必须根据所
缺少的组分掺加相应的原料,这种以补充某些成分不足为主的原料称为校正原料。分别有铁质、
硅质和铝质校正原料。
校正原料质量管理
校正原料进厂后应分堆存放,每批都要取样化验,一定要做到先化验后使用。
校正原料质量要求
对校正原料的一般质量要求见表 9.3.4。
表 9.3.4校正原料质量要求
校正原料 硅率 SiO2% (K2O+Na2O)%
硅质 > 70~90 <
铝质 Al2O3>30%
铁质 Fe2O3>40%
燃料质量管理与控制
水泥工业要消耗大量能源,我国的水泥生产企业目前绝大部分采用煤来煅烧水泥熟料。回转
窑可使用烟煤、烟煤加无烟煤、无烟煤;立窑采用无烟煤或焦碳屑,也可就地取材,使用地方较
差的褐煤、石煤等煅烧熟料。
煤的质量管理
燃煤最好能定点供应。进厂燃煤应按产地分批分堆存放,按批进行煤的工业分析和煤灰化学
全分析。按质量控制要求,分批搭配使用,以稳定烧成煤的灰分、挥发分和热值。煤的来源比较
复杂或采用劣质煤的企业,应分别采取不同的预均化措施。烟煤存放还要防止自燃,其措施可将
煤堆压实,防止氧化,减少自燃。
签订燃煤合同时,应明确品质要求,加强进厂时质量验收,坚持不合格的燃煤不用于生产。
为保证连续生产,要相对稳定煤质,做到先进先用,防止热值损失。
为提高熟料产质量,降低煤耗,作为烧成水泥熟料的燃料,最好用高发热量、低灰分的煤。
使用高灰分、低热值劣质煤的企业,更应加强质量管理和控制,以确保燃煤量尽可能稳定。
水泥厂常用煤质量要求
(1)无烟煤
根据立窑煅烧的特点,一般使用挥发分低,发热量高的无烟煤。其质量要求为:
干燥基灰分<30%;干燥基挥发分<10%;干燥基低发热值>20934kJ/(kg煤)。
采用白生料或半黑生料法的外加煤,一般要求粒度不得大于 5mm,其中 3mm以下应占 90%以上,
煤的水分不能太高,一般<4%,每班应测定一次。
由于立窑煤灰全部掺人熟料,要求煤灰中化学成分稳定。
(2)烟煤
回转窑煅烧是将燃煤磨成煤粉,由喷煤管喷入窑内燃烧。为了控制火焰形状和高温带长度,
对烟煤的质量要求为:
干燥基灰分<28%;干燥基挥发分;18%~30%;干燥基低发热值>20934kJ/(kg煤)。
入窑煤粉质量的波动范围为:
灰分±2.0%;合格率>70%;挥发分±%;水分一般≤1.0%;细度为 0.08mm 方孔筛筛余 8
%~15%;每 2h测一次。
表 9.3.5进厂原煤质量原始记录
进厂
时间
取样
时间
班次 产地
进厂
车数
取样
地点
水分 灰分 值班人
表 9.3.6进厂煤质量日台帐
进厂日期 产地 水分(Mar) 车数
水泥生产过程质量管理与控制
水泥生产是连续生产工艺过程,每道工序的质量都会影响最终产品的质量。水泥生产过程的质
量管理和控制可通过水泥生产过程质量控制图表予以清晰表示。水泥生产流程控制图是将生产过
程中的质量控制情况集中在一张平面图上,将生产过程的各控制点按生产流程顺序列成一张表格,
即控制表。生产过程质量控制图表,要根据本厂的工艺流程和控制点的设置情况而定。
质量控制点、控制项目、控制指标的确定
从矿山到水泥出厂过程中影响质量的主要环节都应该确定为质量控制点。控制点的确定,要做
到能及时、准确地反映生产的真实质量情况,并能够体现“事先控制,把关堵口”的原则。
如果是为了检验某工序的产品质量是否满足要求,质量控制点应确定在该工序的终止地点或设备
的出口处,即工艺流程转换衔接、并能及时和准确地反映产品状况和质量的关键部位。如果是为
了提供某工艺过程的操作依据,则应在物料进入设备前取样。每一控制点上的控制项目及控制指
标,应根据国家标准、水泥企业质量管理规程等管理文件来考虑,但这些文件仅规定了控制产品
质量的最低限度,而在实际生产中,工厂为了严格控制各工序的产品质量,还必须制定切合本厂
实际、有利于产品质量的控制项目及相应的控制指标。因此,在生产中工厂应根据水泥品种、等
级的变化调整和制定相应的控制项目及控制指标,使产品质量更加稳定。
取样方法、取样次数、检验次数与检验方法
取样方法
正确的取样具有重要意义。如果取的样品没有代表性,不仅不能正确反映生产实际情况,
还会造成人力、物力的浪费,给生产带来损失。
取样方法的选择,应使所取样品具有实际生产的代表性和取样的可能性。取样方法有连续取
样法、瞬时取样法两种。如要检验某一阶段内产品的质量,则可在一段时间内取平均样,即连续
取样法,如每天的生料、水泥、出窑熟料等。如要控制某工序的操作稳定性,或取平均样困难,
应取瞬时样,但取样应该有代表性。如出窑熟料的f-CaO含量以及原燃材料的取样等。
取样和检验次数
取样次数与检验次数对于质量控制的准确性关系极大。因此,应根据实际生产中的技术要求和质
量波动情况来确定。
控制项目对产品质量影响很大的,应增加检验次数。如 CaCO3滴定值对熟料的煅烧和质量都有很
大影响,因此,检验次数较多,一般一小时一次,也有的水泥厂半小时一次。如原、燃材料成分
波动较大时,取样与检验次数相应要增加,反之则可减少。
检验方法
检验方法的选择应遵循简单、迅速、准确的原则。但在实际生产的检验工作中,化学分析方
法很难全部满足上述要求,只有采用自动仪器分析方法才能很好地达到要求。如钙铁煤分析仪,
X射线荧光分析仪,多元素分析仪,激光颗粒分析仪等。
控制指标
水泥质量控制指标的确定,要根据国家标准和质量管理规范等确定。水泥企业应该根据本厂
实际,制定高于国家标准的质量内控指标。
生产流程质量控制图表
水泥生产流程质量控制图,是将生产流程质量控制点情况集中表示在一张平面图上。生产流程控
制表是将各控制点的控制项目、取样地点、取样方法、检验项目、控制指标、合格率要求等按控
制点的顺序列成一张表,图表结合在一起,就能清晰地表示生产过程的质量控制情况。
窑外分解窑生产工艺的生产流程质量控制图表见图 9-4-1,表 。
湿法回转窑生产工艺的生产流程质量控制图表见图 9-4-2,表 。
立窑生产工艺的生产流程质量控制图表见图 9-4-3,表 。
图 9-4-1窑外分解生产流程质量控制网点示意图
1、石灰石矿山 2、入库石灰石 3、粘土堆场 4、入库粘土 5、铁粉堆场 6、原煤堆场 7、矿渣堆场
8、入库矿渣 9、石膏堆场 10、入库石膏 11、出磨生料 12、入旋风筒生料 13、入窑生料 14、煤
粉 15、出窑熟料 16、出磨水泥 17、散装水泥 18、包装水泥 19、成品库
表 窑外分解窑生产流程质量控制表
物料名称 取样地点 检测次数 取样方法 检测项目 技术指标 合格率 备注
1
矿山或堆
场
每批一次 平均样 全分析 CaO≥49%,MgO<% 100%
石灰石
2
破碎机出
口
每日一次 瞬时样 粒度 粒度<25mm 90%
储存量>15天
3 粘土堆场 每批一次 平均样 全分析,水分 符合配料要求,水分<15% 100%
粘土
4
烘干机出
口
每日一次 瞬时样 水分 水分<% 90%
储存量>10天
铁粉 5 铁粉堆场 每批一次 平均样 全分析 Fe2O3>45% 储存量>10天
煤 6 煤堆场 每批一次 平均样
工业分析
煤灰全分析
水分
Aad,<25%;Vad<10%;
,Qnet,ad>22000kJ/kg
水分<10%
储存量>20天
7 矿渣堆场 每批一次 平均样 全分析 质量系数≥
矿渣
8
烘干机出
口
1小时一
次
瞬时样 水分 水分<% 90%
储存量>20天
9 石膏堆场 每批一次 平均样 全分析 SO3>30%
石膏
10
破碎机出
口
每日一次 瞬时样 粒度 粒度<30mm 90%
储存量>20天
1小时一
次
瞬时样 细度 目标值±%(筛) 90%
出磨生料 11
选粉机出
口 1小时一
次
瞬时样 全分析(x荧光分析仪)三个率值,四个化学成分 70%
储存量>7天
1小时一
次
瞬时样 细度, 目标值±%(筛) 90%
入旋风筒
生料
12 均化库底
1小时一
次
瞬时样 全分析(x荧光分析仪)三个率值,四个化学成分 80%
入窑生料 13 旋风筒出 4小时一 瞬时样 分解率 分解率>90%
口 次
煤粉 14
入煤粉仓
前
4小时一
次
瞬时样
细度
水分
目标值±%(筛)
水分<%
70% 4小时用量
1小时一
次
平均样 容积密度 容积密度>1300g/L 90%
2小时一
次
平均样 f-CaO f-CaO<% 100%
熟料 15
冷却机出
口
每天合并
一个综合
样
全套物检
全分析
强度>58MPa,安定性一次合格率
三个率值
100%
储存量>5天
1小时一
次
瞬时样 细度 目标值±%(筛) 90%
1小时一
次
瞬时样 比表面积 目标值±10m2/kg 90%
每班一次 平均样 矿渣掺量 目标值±% 80%
2小时一
次
瞬时样 SO3 目标值±% 70%
出磨水泥 16
选粉机出
口
每日一次 平均样 全套物检 达到国家标准 100%
散装水泥 17
散装库出
口
每编号一
次
连续取样
全套物检
烧失量,f-CaO,SO3MgO
达到国标
符合要求
100%
包装水泥 18 包装机下 每班一次
连接 20
包
袋重 20包>1000kg,单包≥50kg 100% 包装标志齐全
平均样 全套物检 达到国标 100%
成品水泥 19 成品库
每编号一
次
取 20包 均匀性试验
袋重
变异系数 Cv≤%
20包>1000kg,单包≥50kg
100%
编号吨位符合规定
图 9-4-2湿法生产流程质量控制网点示意图
1、石灰石矿山 2、入库石灰石 3、粘土堆场 4、铁粉堆场 5、原煤堆场 6、矿渣堆场 7、入库矿渣
8、石膏堆场 9、入库石膏 10、出磨料浆 11、料浆库项 12、入窑料浆 13、煤粉 14出窑熟料 15、
出磨水泥 16、散装水泥 17、包装水泥 18、成品库
表 湿法回转窑生产流程质量控制表
物料名称 取样地点 检测次数 取样方法 检测项目 技术指标 合格率 备注
1
矿山或堆
场
每批一次 平均样 全分析 CaO≥49%,MgO<% 100%
石灰石
2
破碎机出
口
每日一次 瞬时样 粒度 粒度<25mm 90%
储存量>15天
粘土 3 粘土堆场 每批一次 平均样 全分析 符合配料要求,水分<15% 100% 储存量>10天
铁粉 铁粉堆场 每批一次 平均样 全分析 Fe2O3>45% 储存量>10天
煤 5 煤堆场 每批一次 平均样
工业分析
煤灰全分析
水分
Aad,<25%;Vad:20%~28%;
,Qnet,ad>22000kJ/kg
水分<%
储存量>20天
6 矿渣堆场 每批一次 平均样 全分析 质量系数≥
矿渣
7
烘干机出
口
1小时一
次
瞬时样 水分 水分<% 90%
储存量>20天
8 石膏堆场 每批一次 平均样 全分析 SO3>30% 储存量>20天
石膏
9
破碎机出
口
每日一次 瞬时样 粒度 粒度<30mm 90%
细度,水分 细度(筛)<10%,水分<35% 100%
10
生料磨出
口
1小时一
次
瞬时样
TCaCO3,Fe2O3 目标值±%,目标值±% 60%
储存量>7天
满库一次 瞬时样 细度,水分料浆
11 均化库顶 半、满库各
一次
瞬时样 TCaCO3,Fe2O3
细度,水分 细度(筛)<10%,水分<35% 100%
入窑料浆 12 回浆管
2小时一
次
瞬时样
TCaCO3,Fe2O3 目标值±%,目标值±% 80%
煤粉 13
入煤粉仓
前
4小时一
次
瞬时样
细度
水分
细度(筛)<10%
水分<%
70%
100%
4小时用量
物料名称 取样地点 检测次数 取样方法 检测项目 技术指标 合格率 备注
1小时一
次
平均样 容积密度 容积密度>1300g/L 90%
2小时一
次
平均样 f-CaO f-CaO<% 100%
熟料 14
冷却机出
口
每天合并
一个综合
样
全套物检
全分析
强度>58MPa,安定性一次合格率
三个率值
100%
储存量>5天
1小时一
次
瞬时样
细度
比表面积
目标值±1%(筛)
目标值±10m2/kg
90%
每班一次 平均样 矿渣掺量 目标值±2% 80%
2小时一
次
瞬时样 SO3 目标值±% 70%
出磨水泥 15
选粉机出
口
每日一次 平均样 全套物检 强度>35Mpa,安定性一次合格率 100%
散装水泥 16
散装库出
口
每编号一
次
连续取样
全套物检
烧失量,f-CaO,SO3MgO
达到国标
符合要求
100%
包装水泥 17 包装机下 每班一次
连接 20
包
袋重 20包>1000kg,单包≥50kg 100% 包装标志齐全
平均样 全套物检 达到国标 100%
成品水泥 18 成品库
每编号一
次 取 20包
均匀性试验
袋重
变异系数 Cv≤%
20包>1000kg,单包≥50kg
100%
编号吨位符合规定
图 9-4-3立窑生产流程质量控制网点示意图
1、石灰石矿山 2、入库石灰石 3、粘土堆场 4、入库粘土 5、铁粉堆场 6、原煤堆场 7、矿渣堆场
8、入库矿渣 9、石膏堆场 10、入库石膏 11、出磨生料 12、入窑生料 13、入窑料球 14、出窑熟
料 15、出磨水泥 16、散装水泥 17、包装水泥 18、成品库
31
表 立窑生产流程质量控制表
物料名称 取样地点 检测次数 取样方法 检测项目 技术指标 合格率 备注
1
矿山或堆
场
每批一次 平均样 全分析 CaO≥49%,MgO<% 100%
石灰石
2
破碎机出
口
每日一次 瞬时样 粒度 粒度<25mm 90%
储存量>15天
3 粘土堆场 每批一次 平均样 全分析 符合配料要求,水分<15% 100%
粘土
4 烘干机口
2小时一
次
瞬时样 水分 水分<% 80%
储存量>10天
铁粉 5 铁粉堆场 每批一次 平均样 全分析 Fe2O3>40% 储存量>10天
煤 6 煤堆场 每批一次 平均样
工业分析
煤灰全分析
水分
Aad,<25%;Vad<10%;
,Qnet,ad>22000kJ/kg
水分<10%
储存量>20天
7 矿渣堆场 每批一次 平均样 全分析 质量系数≥
矿渣
8
烘干机出
口
1小时一
次
瞬时样 水分 水分<% 90%
储存量>20天
9 石膏堆场 每批一次 平均样 全分析 SO3>30%
石膏
10
破碎机出
口
每日一次 瞬时样 粒度 粒度<30mm 90%
储存量>20天
1小时一
次
瞬时样 细度, 细度(筛)<10%, 100%
1小时一
次
瞬时样 TCaCO3,Fe2O3 目标值±%,目标值±%, 60%
4小时一
次
瞬时样 含煤量 目标值±% 80
出磨生料 11
选粉机出
口
每日一次 平均样 全分析 三个率值
储存量>7天
入窑生料 12 均化库底
1小时一
次
瞬时样 TCaCO3,Fe2O3 目标值±%,目标值±%, 80%
32
1小时一
次
瞬时样 含煤量 目标值±% 80%
生料球 13 成球盘 每班一次 平均样 水分、粒度 水分 12%~14%,粒径 5~12mm 90%
1小时一
次
瞬时样 f-CaO f-CaO<% 80%
熟料 14 卸料口 每天合并
一个综合
样
全套物检
全分析
强度>55MPa,安定性一次合格率
三个率值
80%
储存量>7天
1小时一
次
瞬时样 细度 目标值±1%(筛) 90%
1小时一
次
瞬时样 比表面积 目标值±10m2/kg 90%
1小时一
次
平均样 矿渣掺量 目标值±2% 80%
2小时一
次
瞬时样 SO3 目标值±% 70%
出磨水泥 15
选粉机出
口
每日一次 平均样 全套物检 强度>35Mpa,安定性一次合格率 90%
散装水泥 16
散装库出
口
每编号一
次
连续取样
全套物检
烧失量,f-CaO,SO3MgO
达到国标
符合要求
100%
包装水泥 17 包装机下 每班一次
连接 20
包
袋重 20包>1000kg,单包≥50kg 100% 包装标志齐全
平均样 全套物检 达到国标 100%
成品水泥 18 成品库
每编号一
次 取 20包 均匀性试验袋重
变异系数 Cv≤%,
20包>1000kg,单包≥50kg
100%
编号吨位符合规定
33
9.5萤石、石膏质量管理与控制
萤石的质量管理与控制
萤石在水泥生产中往往是作为矿化剂使用。矿化剂是一种可以改善生料易烧性、提高熟料质量、
降低能耗的外加剂。矿化剂的种类很多,如萤石、氧化钠、氟硅酸钠、石膏、磷石膏、铜矿渣、
铅矿渣、钛矿渣等等。其中萤石是水泥工业使用最久、使用普遍、效果最好的一种。采用萤石作
矿化剂时掺入量要适当,而且要准确和均匀。矿化剂也可以两种或两种以上同时使用,称为复合
矿化剂。较常用的复合矿化剂是萤石—石膏。
一般萤石中 CaF2的含量在 60%~90%范围内。用作矿化剂的萤石最好 CaF2的含量≥60%,以减少某
些有害成分的带入,影响水泥的质量。
萤石进厂后要分批堆放,每批检验一次。通常只做萤石中 CaF2的含量,也可以做萤石的全分析,
一般根据萤石中 CaF2的含量计算萤石掺量。
萤石应有 20天的储存量。入磨萤石的粒度最好小于 20mm。
石膏质量管理与控制
石膏在水泥工业中既可作为缓凝剂,调节水泥的凝结时间,也可作为矿化剂,对提高熟料质量和
产量有明显效果。在矿渣水泥中,它还是矿渣的活性激发剂,可以增加矿渣水泥的强度。
按 GB/T5483—1996《石膏和硬石膏》国家标准中对石膏和硬石膏矿产品按矿物组成分为三类:
G类:称为石膏产品,该产品以二水硫酸钙(CaSO·2H2O)的质量百分数表示其品位。
A类:称为硬石膏产品,该产品以无水硫酸钙(CaSO)与二水硫酸钙(CaSO·2H2O)的质量百分数
之和表示其品位,且≥(质量比)。
M类:称为混合石膏产品,该产品以无水硫酸钙(CaSO)与二水硫酸钙(CaSO·2H2O)的质量百分
数之和表示其品位,且<(质量比)。
依据 GB/T5483—1996《石膏和硬石膏》国家标准中对石膏和硬石膏的质量控制要求是:
1 附着水:产品的附着水含量不得超过 4%(m/m)。
2 块度尺寸:产品的块度不大于 400mm。如有特殊要求,由供需双方商定。
分级:各类产品按其品位分级,并应符合表 要求。
表 石膏分级
产品名称 石膏(G) 硬石膏(A) 混合石膏(M)
品位(%)
级别
CaSO·2H2O CaSO+CaSO·2H2O
≥(质量比)
CaSO+CaSO·2H2O
<(质量比)
特级 ≥95 — ≥95
一级 ≥85
二级 ≥75
三级 ≥65
四级 ≥55
石膏进厂一批取样化验一次,基本分析成分是附着水、结晶水和三氧化硫,其它项目由供需双方
商定。
供方应在发货七天之内向需方提供产品基本分析检验单。
入磨石膏的粒度≤30mm。
石膏应有 20天以上的储存期。
表 进厂石膏的质量日台帐
进厂日期 进厂量 H2O+ SO3 品位 产地
34
ΣX
混合材质量管理与控制
混合材是水泥工业重要的原材料之一。水泥中使用混合材可以增加水泥产量,节约能源,降低成
本,改善和调节水泥的某些性能,综合利用工业废渣,减少环境污染。因此,混合材的质量管理
和控制是非常重要的。
混合材的分类与性质
混合材按其性质可以分为两大类:活性混合材和非活性混合材。
凡是天然的或人工制成的矿物质材料,加水后起本身不硬化,但与石灰加水调和成胶泥状态,不
仅能在空气中硬化,并能继续在水中硬化,这类材料称为活性混合材或水硬性混合材。
生产通用水泥时,国家标准规定的活性混合材主要有以下三类:
A粒化高炉矿渣、粒化高炉铬铁渣、粒化高炉钛矿渣。
B粉煤灰。
C火山灰质混合材。
非活性混合材,是指活性指标不符合以上技术标准要求的粉煤灰、火山灰质混合材料和粒化
高炉矿渣等,石灰石和砂岩也属非活性混合材。
混合材质量管理与控制
粒化高炉矿渣的质量管理与控制
GB/T203-1994《用于水泥中的粒化高炉矿渣》的主要内容如下:
(1)定义
凡在高炉冶炼生铁时,所得以硅酸盐与硅铝酸盐为主要成分的熔融物,经淬冷成粒后,即为粒化
高炉矿渣(以下简称矿渣)。
(2)质量要求
矿渣的质量要求和化学成分应符合表 要求。
表 矿渣的质量和化学成分要求
等级
技术指标
合格品 优等品
质量系数(),不小于
二氧化钛(TiO2)含量%,不大于
氧化亚锰(MnO)含量%,不大于
(1)
氟化物(以 F计)含量%,不大于
35
硫化物(以 S计)含量%,不大于
注:(1)冶炼锰铁时所的的矿渣。
(3)粒化高炉矿渣的质量管理
矿渣质量控制要求包括:矿渣在未经烘干前,其储存期限,自淬冷成粒时算起,不宜超过 3个月。
矿渣应按不同的等级分别储存和运输。在储存和运输时不得与其它材料混装,车皮或车厢必须清
除干净,以免混入杂质。
矿渣的储存期应在 10天以上。
火山灰质混合材料的质量管理与控制
GB/T2847-1996《用于水泥中的火山灰质混合材料》的主要内容如下:
(1)定义
凡天然的或人工制成的以氧化硅、氧化铝为主要成分的矿物质材料,本身磨细加水拌和后并不硬
化,但与气硬性石灰混合后,不但能在空气中硬化,而且能在水中继续硬化者,称为火山灰质混
合材料。
(2)分类
火山灰质混合料材按其成因分为天然的和人工的两类。
天然的火山灰质混合材料主要包括:火山灰、凝灰岩、沸石岩、浮石、硅藻土和硅藻石。人工的
火山灰质混合料材主要包括:煤矸石、烧叶岩、烧粘土、煤渣、硅质渣等。
(3)质量要求
火山灰质混合材的主要质量控制指标见表 。
表 火山灰的质量指标
序号 名称 指标
1 烧失量%,不大于 10
2 三氧化硫%,不大于 3
3 火山灰性%,不大于 合格
4 28天抗压强度比%,不小于 62
水泥厂每月应对质量要求中的烧失量和三氧化硫进行检验,每季度应对火山灰性和胶砂强度比进
行检验。
仅有烧失量和三氧化硫符合上表要求的火山灰质混合材为非活性混合材,不符合烧失量和三氧化
硫要求的火山灰质混合材不能作为水泥混合材或工程混凝土的掺和料使用。
火山灰质混合材在运输、储存时,不得与其它材料混杂。
火山灰质混合材应有 10天以上的储量。
粉煤灰质量管理与控制
GB/T2847-1996《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》的主要内容如下:
(1)定义
从煤粉炉烟道气体中收集的粉末成为粉煤灰。
(2)质量要求
粉煤灰的主要质量指标如表 。
表 粉煤灰的质量指标
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级别
序号 指标
Ⅰ Ⅱ
1 烧失量%,不大于 5 8
2 含水量%,不大于 1 1
3 三氧化硫%,不大于 3 3
4 28天抗压强度比%,不小于 75 62
粉煤灰作为活性混合材必须按表 的要求进行检验。作为生产控制,要求烧失量、三氧化硫
和含水量每月检验一次,28天抗压度比每季度检验一次。
凡质量要求达不到最低级别要求的粉煤灰为不合格品。
28天抗压度比指标低于 62%的粉煤灰,可作为水泥生产的非活性混合材料。
粉煤灰应有 10天以上的储量。
粒化高炉矿渣粉质量管理与控制
GB/T18046-2000《用于水泥和混凝土中的粒化高炉矿渣粉》的主要内容如下:
(1)定义
粒化高炉矿渣粉(简称矿渣粉)应符合 GB/T203标准规定的粒化高炉矿渣经干燥、粉磨(或添加
少量石膏一起粉磨)达到相当细度且符合相应活性指数的粉体。矿渣粉磨时允许加入助磨剂,加
入量不得大于矿渣粉质量的 1%。
注:1)石膏:应符合 GB/T5483中规定的 G类或 A类二级(含)以上的石膏或硬石膏。
2)助磨剂:应符合 JC/T667的规定,但该标准中的基准水泥用 50%的硅酸盐水泥和 50%的矿
渣粉组成。
(2)质量要求
矿渣粉的质量要求应符合表 的要求。
表 矿渣粉的质量要求
级别
项目
S105 S95 S75
密度 kg/m3,不小于
比表面积 m2/kg,不小于 350
7d 95 75 55
活性指数%,不小于(%)
28d 105 95 75
流动度比%,不小于 85 90 95
含水量%,不大于
三氧化硫%,不大于
氯离子 1)%,不大于
烧失量 2)%,不大于
注:1)可根据用户要求协商提高
2) 选择性指标。当用户有要求时,供货方应提供矿渣粉的氯离子和烧失量资料。
生料质量管理与控制
均化的基本概念
原料经过破碎后,有一个储存、再取用的过程,如果在这个过程中采用不同的储取方法,使
储入时成分波动较大的原料,至取出时成为比较均匀的原料,这个过程称为预均化。
37
粉磨后生料在储存过程中利用多库搭配、机械倒库和气力搅拌等方法,使生料成分趋于一致,
这就是生料的均化。
生料均化链
水泥生产过程是一个连续的过程,整个生产过程也是一个不断均化的过程,每经过一个过程
都会使原料或半成品进一步得到均化。生料入窑前的一系列制备工作就是生料均化工作的一条完
整的均化链。如图 。
图 9-7-1生料制备及其均化工艺流程
1、石灰石堆场 2、第二种原料 3、破碎 4、预均化堆场 5、配料
6、粉磨 7、空气搅拌 8、备用储库 9、取样 10、均化后入窑生料
从图中可知,生料制备过程的均化链,主要包括以下四个环节:
(1)矿山采掘时,按原料质量变化情况搭配开采,使矿石在采运过程得中到初步均化,以减小
原料的波动;
(2)原料进行预均化;
(3)粉磨过程中的均化;
(4)生料的均化。
在这条均化链中,最重要也是均化效果最好的是 2、4 两个环节,这两个环节担负着均化链全部
均化工作量的 80%左右。表 列出了各个环节的均化效果。
表 生料均化链中各话界的均化效果
环节名称 完成的均化工作量(%)
原料矿山的搭配开采与搭配使用
原料的预均化
配料控制与生料粉磨
生料均化
10~20
30~40
0~10
~40
均化效果评价
经过生料的均化链,物料的成分是否均匀,可用标准偏差、变异系数、均化效果等参数进行
评价。
(1)标准偏差
标准偏差是数理统计中的一个数学概念,又称标准离差或标准差、方根差。标准偏差应用于
水泥行业时,表示物料成分均匀性的指标,其值越小,成分越均匀。
标准偏差可用下式计算:
式中:S—标准偏差;
n—试样总数或测量次数,一般 n值不应少于 20~30个;
xi—物料中某成分的各次测量值,xi~xn;
—各次测量值的平均值,即
目前,国内不少水泥厂采用计算合格率的方法来评价物料的均匀性,合格率虽然可以反映物
料成分的均匀性,但它并不反映全部样品的波动幅度及其成分分布特性,下面的例子可以说明这
一点。
例:有两组石灰石样品,其 CaCO3含量介于 90%~95%的合格率为 60%,每组 10个样品的 CaCO3
含量如下:
样品编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
第一组
第二组
38
第一组样品平均 CaCO3的含量为 %,第二组 CaCO3的平均含量为 %,两者基本接近,合
格率也都为 60%,但可以看出,两组样品的波动幅度相差很大。第一组波动幅度在平均值的±7%左
右,第二组样品的波动幅度要小得多。
如果用标准偏差去衡量两组样品的波动幅度,计算可得,第一组的标准偏差 S1=,第二组的
标准偏差 S2=。显然,用合格率来衡量物料成分的均匀性是有很大缺陷的。
(2)变异系数
变异系数为标准偏差(S)与试样各次测量值算术平均值()的比值,通常用符号 Cv表示,
它表示物料成分的相对波动情况,变异系数越小,成分的均匀性越好。
变异系数可由下式求得:
式中:Cv—变异系数(%)。
(3)均化效果
均化效果亦称均化倍数或均化系数,是指均化前物料的标准偏差与均化后物料的标准偏差的
比值。H值越大,表示均化效果越好。即:
式中:H—均化效果;
S 进—均化前物料的标准偏差;
S 出—均化后物料的标准偏差。
原燃料预均化
预均化技术的基本原理,可简单地概括为“平铺直取”。即破碎后的原料在储存和取用的过
程中,尽可能以最多的相互平行的上下重叠的同厚度料层进行堆料,取用时要垂直于料层方向同
时切取不同料层,直到整个料层的物料取尽为止。这样取出的物料中包含了所有料层的物料,即
同一时间取道了不同时间堆放的不均匀的物料,这样,取料的同时完成了物料的混合均化。堆放
的料层越多,出料成分就越均匀。
原料是否采用预均化,取决于原料成分波动的情况。一般可用原料的变异系数 Cv来判断。
当 Cv<5%时,原料的均匀性良好,不需要采用预均化。
当 Cv=5%~10%时,原料的成分有一定的波动。如果其它原料包括燃料的质量稳定,生料配料
准确及生料均化设施的均化效果好,可以不考虑原料的预均化。反之,则应考虑该原料的预均化。
当 Cv>10%时,原料的均匀性很差,成分波动大,必须进行预均化。当进厂煤的灰分波动大
于±5%时,应考虑煤的预均化。
生料均化
生料均化的意义
原料的预均化,可使原料成分波动缩小 10%~15%。但是,即使均化得十分均匀,由于在配
料过程中的设备误差、操作误差及物料在输送过程中某些离析现象的存在,出磨时物料仍会有一
定的波动。因此,生料的均化是一个非常重要的环节。
出磨生料的均化是通过采用一定的工艺措施,以降低生料化学成分波动幅度,使生料成分趋
于均匀一致。
均化方式
(1)多库搭配
多库搭配均化,即出磨生料通过输送设备向各库层层布料,生料在库内进行自然堆积,并以
正人字形进行分布,堆积到一定高度后,生料由库底均匀卸出,卸出的物料自下而上的中心部位
流出,是库内的堆积状况逐步由正人字形变成倒人字形的漏斗形状,通过上述进料与出料过程,
可使生料达到一定的均化作用。
(2)机械倒库
机械倒库是将一个或几个库内的生料按一定的比例搭配后再到入另一个库内,生料在入库时
借其自然休止角呈倾斜分布堆积状态,而出库时则经自重作用切割料层卸料,从而起到均化作用。
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(3)空气均化
空气均化是从库底通入压缩空气,使库内生料呈流态化,生料粉在压缩空气的作用下,上下
翻腾激烈混合,从而达到均化目的。空气均化效果好,可提高入窑生料成分的均匀性。空气均化
分间歇式和连续式两种。
a间歇式均化库生料在均化库内堆积到一定的高度(约占库高 70%),在库底通入压缩空气,
是库内物料呈流态化,并按一定规律改变各区进气压力或流量,使库内粉料产生差速流态化运动
和上下对流翻腾的搅拌作用,达到均化生料的目的。为保证空气搅拌的生料粉能够相互混合,一
般采用分区搅拌的方法。库底分区方法有扇形、条形和环形等几种。如图 9-9-2。
图 9-7-2搅拌库底充气装置的形式
b连续式均化库连续式空气搅拌是生料均化过程连续化。它既是均化装置又是生料磨和窑之
间缓冲、储存装置。出磨生料通过进料装置从库顶周围的各个区域依次进料,同时在库底使生料
进入混合室,通过压缩空气作用在混合室内激烈搅拌而达到均化生料的目的,生料进库、均化、
生料出库同时实现。这种均化方式要求原料成分波动小,适合于现代化大型水泥企业。
生料的质量控制,是水泥生产过程中一个非常重要的环节。生料质量的好坏,对熟料质量和煅烧
操作有直接的影响。要获得成分合适、质量稳定的生料,必须加强生料制备过程的质量控制,确
保配料方案的实现。
生料制备过程质量要求
生料制备过程是将原料按比例配合,经过一系列加工之后,制成具有一定生料细度,适当化
学成分,均匀的生料,以满足煅烧的要求。
生料制备过程的质量控制项目有:入磨物料的配比、粒度、水分等。
入磨物料的配比
入磨物料配比的准确与否,对出磨生料的质量、磨机产量及磨机电耗都有较大影响。保证喂
料的准确与均匀,是保证生料成分均匀稳定的重要环节。
入磨物料粒度
入磨物料的粒度,是影响磨机产量和能耗的重要因素。适当降低入磨物料粒度可提高磨机产
量,降低粉磨电耗。一般入磨物料粒度控制在 25~30mm 左右。随着粉磨设备的大型化和生产技
术的发展,具体入磨物料粒度应视各企业生产情况而顶,以获得最佳经济效益。
入磨物料水分
普通干法球磨机,入磨物料水分对磨机产量有较大影响,如果入磨物料平均水分达 %,
会使磨机产量下降 20%,严重时会堵塞隔仓板,使粉磨难以进行。入磨物料过于干燥,会增加烘
干电耗,磨内还会产生静电效应,降低粉磨效率。一般入磨物料的平均水分控制在 %~%为
宜。烘干兼粉磨的生料磨系统,入磨物料平均水分一般控制小于 %。
入磨物料的水分控制指标为:粘土水分≤%,合格率≥80%;
煤水分≤%,合格率≥80%。
出磨生料质量管理与控制
出磨生料的化学成分、均匀性、细度、含煤量等是否满足工艺要求,是保证熟料质量和维持
正常煅烧操作的前提。生料的化学成分是通过化学分析来测量的。但由于全分析所需时间较长,
分析结果反馈较馒,不便于及时指导生产,因此,在生产中往往采用一些简单、快速的检验方法
控制生料的质量。
出磨生料的控制项目主要有:碳酸钙滴定值(或氧化钙)、氧化铁、细度、生料中含煤量、
生料中复合矿化剂掺量等。
碳酸钙滴定值(或氧化钙)
控制 CaCO3或 CaO含量的主要目的是为了控制生料的石灰饱和系数。通过生料 TCaCO3(或 CaO)
含量的测定,基本上可以判断生料中石灰石与其它原料的比例。
40
TCaCO3测定法所测定的,实际上是 CaCO3和 MgCO3的合量及其它少量耗酸物质。此法测定的结
果比全分析方法换算出的滴定值偏低,但该方法简单、快速,能及时指导生产,可满足生产控制
的需要,因而在生产中应用广泛。尤其是石灰石中 MgCO3较稳定时,生料的 TCaCO3与生料 KH 相关
性较好,控制生料的 TCaCO3基本上就可以达到稳定生料的目的。
但如石灰石中 MgCO3的含量波动较大,生料 TCaCO3与生料 KH 相关性就较差,用 TCaCO3控制生
料成分已不能适应生产要求,应改用测定生料中 CaO的方法,才能达到控制生产的目的。
生料 TCaCO3(或 CaO)的控制指标,可通过配料计算或按生料配料计算的要求配制小样进行滴
定来确定。如果把二者结合起来考虑确定指标更好,更切合实际。
一般控制指标为:
TCaCO3(目标值)±%合格率≮60%;
CaO(目标值)±%合格率≮60%;
分磨 1小时取样测定一次。
随着仪器分析的发展,X射线荧光谱仪、多元素测定仪已得到广泛应用,与计算机联网可实
现自动在线控制,在新型干法水泥厂的应用取得了显著的效果。
氧化铁
控制生料中 Fe2O3含量的主要目的是为了及时调整铁质原料的加入量,稳定生料成分,达到
控制熟料铝氧率的目的。水泥企业应力求做到铝氧率稳定,才能稳定窑的热工制度,有利于提高
熟料的质量。
出磨生料 Fe2O3的控制指标为:
目标值±%合格率≮80%;
分磨 2小时取样测定一次。
生料细度
水泥熟料矿物的形成,主要是通过固相反应来完成的。在生料的物理性质、均化程度、煅烧
温度和煅烧时间相同的前提下,固相反应的速度与生料的细度成正比关系。生料磨得越细,比表
面积越大,增加了煅烧时颗粒之间的接触面积,熟料越易煅烧,熟料中 f-CaO含量越低。从理论
上讲,生料磨得越细,对煅烧也越有利。但在实际生产中,生料磨得过细,会降低磨机产量,增
加电耗。研究表明,生料细度超过一定限度(比表面积大于 500m2/kg)对熟料质量的提高并不明
显。因此在实际生产中应结合熟料质量、磨机产量、电耗等方面进行综合比较,确定合理的生料
细度控制指标。
合理的生料细度应考虑两个方面:一定范围的平均细度及生料细度的均齐性。也就是应尽量
避免粗颗粒。有关资料表明,当生料中 900孔(毫米)筛余大于 %时,熟料中的 f-CaO含
量明显增加。生料粉磨细度与熟料中 f-CaO含量的关系见表 ,表 。
表 生料 方孔筛筛余对熟料 f-CaO的影响(%)
方孔筛筛余
熟料中的 f-CaO
表 生料 方孔筛筛余对熟料 f-CaO的影响(%)
方孔筛筛余
熟料中的 f-CaO
在石灰石中燧石或 MgO含量较高;粘土中含砂量较大;生料 KH偏高时,可适当提高生料细度。
出磨生料细度一般控制指标为:
方孔筛筛余<%
41
方孔筛筛余≤目标值,合格率≮%;
分磨 1小时测定一次。
生料中含煤量
生料配煤是立窑生产特有的工艺环节。立窑生产用半黑生料或全黑生料生产工艺时,配煤的
准确性不仅对熟料的煅烧和热耗有直接影响,而且还影响生料的成分。在实际生产中,通常只控
制生料的 TCaCO3,而 TCaCO3仅能反映出石灰石原料与其它原料的比例,其中粘土和煤的比例却不能
正确地反映出来。因此尽管 TCaCO3符合要求,而煤和粘土的比例不合适,也会引起生料石灰饱和
系数的波动。因此,生产中仅仅控制生料的 TCaCO3,仍不能保证生料成分的稳定,还应对生料的含
煤量进行控制。
出磨生料含煤量的控制指标为:
目标值±%合格率≥80%;
分磨 4小时取样测定一次。
生料中复合矿化剂掺量
生料中掺入适量的复合矿化剂可以改善生料的易烧性,提高熟料的质量、产量,降低电耗,
因此在立窑厂得到了广泛的应用。但复合矿化剂掺量不恰当或复合矿化剂中组分比例不适当会导
致水泥凝结时间不正常,强度下降,f-CaO 增加,安定性不良,热工制度不稳定等问题。因此,
生产中应严格控制复合矿化剂的掺量。掺量必须均匀、准确,并增加相应的检验项目。
表 出磨生料质量控制原始记录
TCaCO3(%) 细度()
Fe2O3(%)
时间
起值 终值 耗酸 结果 筛余 结果 起值 终值 耗酸 结果
班次 分析人
入窑生料质量管理与控制
出磨生料管理
为保证入窑煅烧生料成分的均匀和稳定,除了对出磨生料进行控制外,还应在生料入窑煅烧
之前进行调配和均化。
生料的均化方式有多库搭配,机械倒库和空气搅拌三种。中小型水泥厂多采用多库搭配和机
械倒库方式。多库搭配和机械倒库的均化方式,在生出磨时,可向各库平均进料,生料入窑时,
则各库同时出料,调配后入窑。
生料的调配量可按下面的方法确定:(以两库为例)
1号库调配量:
2号库调配量:
X2=1-X1
式中:S—生料的 TCaCO3控制指标;
X1—1号库需调配的生料量;
X2—2号库需调配的生料量;
S1—实测 1号库生料的 TCaCO3;
42
S2—实测 2号库生料的 TCaCO3。
例:实测 1号库生料实测 1号库生料的 TCaCO3为 S1=80%,2号库生料的 TCaCO3为 S2=75%,要求
生料的 TCaCO3控制值为 S=77%,其调配量如下:
1号库需调配的生料量为:
=
2号库需调配的生料量为:
X2=1-X1=1-=,及 60%。
按上述比例进行搭配,基本能满足控制指标的要求。若无法实测生料库的 TCaCO3,可用入库
时的出磨 TCaCO3的算术平均值代替。
空气搅拌仅起到均化生料的作用,要使均化后的生料成分复合控制要求,在搅拌之前也应进
行入库生料的调配工作。具体做法是:将出磨生料送入生料库,装至搅拌量的 70%左右,(搅拌量
为库容量的 70%左右),可按下式进行配库计算:
式中:X—配库所需的 TCaCO3;
M1—已入库的生料的米数;
M2—准备继续入库生料的米数;
TC1—已入库生料 TCaCO3的平均值;
TC—生料 TCaCO3控制指标。
湿法生产的料浆在空气搅拌库内均化后也可按上述方法进行调配。
入窑生料控制指标为:
TCaCO3(目标值)±%合格率≮80%;
CaO(目标值)±%合格率≮80%;
1小时取样测定一次。
生料配煤
实现立窑生产优质、高产低消耗,准确而均匀的配煤是重要的环节。
(1)立窑生料配煤的意义
生料配煤是立窑生产特有的工艺环节。立窑配煤具有配料和配热的双重意义。从热工意义上
讲煅烧熟料所需的热量就是配入生料中的煤所提供的,因此,配煤就是配热。从配料意义上讲,
煤燃烧后剩余的灰分几乎全部残留在熟料中,并且组合到熟料矿物里,成为熟料组成的一部分,
这些灰分与其它配料组分一样,会影响熟料的化学成分、率值和矿物组成。特别是使用高灰分的
劣质煤时,影响更显著。因此,配煤实际上又有配料的意义。
(2)煤对立窑煅烧和熟料质量的影响
配煤对立窑煅烧和熟料质量的影响,主要表现在生料的含煤量和熟料成分的波动上。优质煤
发热量高灰分低,故配煤误差主要是影响生料的含煤量。而劣质煤,因发热量低灰分高,其配煤
误差主要是影响熟料成分的波动。
煤配比的波动,会导致立窑热工制度的紊乱。入窑生料配煤量不足,烧成温度低,引起生烧、
欠烧,造成黄球、黄粉,严重影响熟料质量。配煤量过大,会使窑温过高,窑内出现结大块和严
重粘边现象,大块料会使窑内通风不均匀。配煤量过大,还会因空气不足而产生化学不完全燃烧,
形成强烈的还原气氛,由于高价铁被还原和大块熟料冷却慢而引起 C3S 的分解,降低了熟料的质
量。
配煤对熟料质量的影响还表现在煤的灰分给熟料成分带来的波动。根据我国立窑煅烧的质量
情况,一般煤灰煤分增加 煤灰/kg熟料,熟料的 KH值和 n值窑降低 左右。而且煤的
质量越差,对熟料成分的影响也越严重。
(3)影响配煤准确性的因素及改进措施
立窑生料中含煤量的波动主要有两个原因:一个是磨头配煤不准,出磨生料均化效果不理想;
43
另一个原因是二次配煤不能按要求的比例稳定配入。采用全黑生料配料时,含煤量的波动取决于
磨头配料的准确性。白生料配料则主要取决于入窑前二次配煤的准确程度。
窑提高配煤的准确性,可采取以下措施:
a改造不合理的配煤工艺。为确保入磨煤的准确性,入磨煤必须设置单独的喂料设备。二次
配煤系统要保证煤料流量准确,生料系统应安装可靠的稳流装置,既能防止冲料,又可在生料不
足的情况下能充满计量螺旋,达到稳定生料流量的目的。
b选择结构合理的中间仓或装置墙壁振动器,使仓内物料均匀下落,从而保证煤料配比的准
确性。
c加强配煤系统的流量测定。并在生产控制中进行流量校对,对自动计量系统进行定期标定,
并定期检查。
d严格控制煤和生料的水分。
e加强对生料含煤量的测定和控制。
f入窑生料配煤计量要准确。
采用全黑生料和半黑生料生产工艺的立窑厂配煤质量控制指标为:
生料流量(目标值)±%合格率 100%;
煤流量(目标值)±%合格率 100%;
1小时测定一次。
煤粒度<5mm,合格率 100%,且≤3mm占 90%以上。
生料成球质量控制
生料成球也是立窑生产中一个重要的工艺环节,料球的质量直接影响到熟料的产量、质量、
粉尘和窑的煅烧操作。所以,要求料球有较大的孔隙率,较好的热稳定性,一定的强度、水分及
合适的粒径等物理性质。
(1)料球的强度
立窑生料从成球到煅烧的过程中,要经过输送并从一定高度落入窑内,要求料球能承受机械
磨损、冲击;能承受物料间的相互挤压而不破碎和变形,湿球抗压强度应大于 500g/个。
(2)料球内部孔隙率
当料球内部有均匀分布的孔隙率时,能消除料球加热过程中的体积膨胀,使料球保持原来的
基本形状而不炸裂,具有较好的稳定性,又使高温气流顺利进入料球内部。如孔隙率太低,会使
料球内部水分因受热变成的水蒸气难以逸出,水蒸气压力的增大到一定值时,就会破壳而出,使
料球炸裂。即使不炸裂的料球,由于料球内部空气量不足,还原气氛严重,也会影响熟料质量。
一般要求料球孔隙率不低于 27%,在高温炉中测定时,炸裂温度一般要求大于 350℃,950℃高温
下爆破率应小于 10%。
(3)料球粒度
料球粒度完全相同时,其堆积时孔隙率最大。因此,适宜的料球粒度,可使窑内通风阻力减
小,有利于窑内通风均匀和煅烧。料球粒径过大,虽有利于通风,但料球内部不易烧透,会出现
生烧料;料球过小,会使窑内孔隙减少,通风阻力增加,造成通风不良。故料球颗粒窑均齐,粒
度窑合适。要求料球粒度为 5~12mm应占 90%以上。
(4)料球水分
料球水分是影响料球质量的因素之一。加水过多,料球易成泥团、粘成大块,强度低,受压
易变形,影响窑内通风,不易烧透,影响熟料质量;加水过少,料球太松散、细小,同样影响窑
内通风与煅烧。因此,料球水分窑均匀和合适。一般料球水分控制为 12~14%。
熟料质量管理与控制
熟料质量是影响水泥质量最重要的因素。熟料的质量管理与控制是水泥企业最重要的工作之
一,是每个水泥企业质量管理工作中极为重要的一环。熟料的质量管理和控制,不同的生产工艺
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略有不同。
熟料质量管理
回转窑、立窑煅烧的熟料常会因为各种不正常的情况影响熟料质量,必须加强熟料的质量管
理,才有利于出厂水泥质量的控制。
熟料储存
出窑熟料不允许直接入磨,应进行储存。通过储存,可以降低熟料的温度,防止石膏脱水和
保证粉磨效率;通过储存,可以提高熟料的易磨性,提高磨机产量。
熟料的储存方式一般有圆库和堆棚两种。熟料质量波动不大时,可混合入库。熟料质量差的
要分别堆放,搭配使用。
入窑熟料温度最好小于 100℃,熟料库的储存量应在 5天以上。
熟料均化
熟料质量不均匀,应做好熟料的均化工作,减小熟料的质量波动,保证出厂水泥的质量。
熟料的均化方式通常有:
(1)熟料搭配入库
利用圆库储存物料时,根据各库熟料的质量,确定各库的熟料配比搭配入库。用堆棚储存熟
料时,要按各堆熟料质量好坏,确定熟料的入磨比例;
(2)出窑熟料波动不大时,可采用分层堆放,竖直取料的方法,达到熟料的均化;
(3)机械倒库;
(4)对于某些物理性能或化学性能低于国家标准的熟料,应严格搭配比例,使其达到国家
标准后再入磨,避免出现废品。
熟料的堆放、入库和使用应做好原始记录,便于水泥质量的控制。
外购熟料管理
外购熟料的质量控制点要延伸到熟料的供货企业,即熟料从供贷企业出厂时就开始取
样化验并按车编号,化验频次按本企业每天用熟料量来确定,做好原始记录的填写与编号,
并做熟料全套物理化学检验。
熟料进厂首先要做好试验与入库或存放场地的对应,确保试验与用料的统一性,要建立单
独的入库、出库熟料质量管理台账,确保出厂水泥质量。
熟料质量分析与评价
熟料的质量好坏,除了通过化学分析和熟料物理性能检验进行评定外,也可以从外观上进行
初步的判断。由于煅烧的设备、温度、风量风压及操作水平等不同,熟料的质量有较大的差异,
熟料的外观也有区别。
回转窑熟料质量分析
回转窑由于煅烧均匀,熟料质量较稳定,优质熟料通常位绿黑色且结粒均齐,外观为圆球状较多.
立窑熟料质量分析
(1)优质熟料:黑色致密块状熟料的外表和中心呈黑色致密的石块状,空隙较少;黑色葡萄串
状熟料料球相互粘在一起,保持每个球的外形,呈葡萄串状。这两种热料容重较大,颜色
黑,带有光泽,强度较高,属优质熟料。
(2)欠烧热料:大粒与小粒状熟料。这种熟料外观为淡灰色的颗粒,蔬松多孔。这种熟料
容重轻,烧失量高,强度比优质熟料低,属于次品熟料。
(3)还原熟料:还原熟料常常由于加煤过多,还原熟料不仅本身强度比优质熟料低,
而且由于它是死硬大块,增加窑内、阻力,从而就影响立窑的产、质量,属于次品熟料。
(4)生烧料:黄粉、黄球或黄心料(外表灰色、球内L为黄色)等,均属生烧料。这种料强度
很低,安定性不良。
(5)粉化料:粉化料几乎没有水硬性。
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入磨熟料质量管理
严格出窑或入厂(站)水泥熟料的入库管理制度,做好入库熟料质量指标记录:对有多个
水泥熟料库的生产企业,须指定库号入库,并作好入库熟料的质量指标记录。
根据出窑或入厂(站)水泥熟料率值(KH、n、P)、3d 抗压强度和熟料 fCaO 含量等有关的
质量指标,进行熟料均化后再入磨。
用新型干法水泥熟料与机立窑熟料按比例进行混合使用时,须选用质量好、fCaO含量相
对较低的熟料作为生产水泥的熟料,特别是在冬季更应注重机立窑水泥熟料的质量和控制 fCaO
的含量。
水泥粉磨站采用新型干法回转窑熟料生产水泥时,为确保水泥早期强度或多掺混合材,
熟料宜存放在相对密闭的贮库内:若部分采用机立窑熟料生产水泥时,一般宜平面堆放熟料或将
熟料放在敞开式平房贮库内。
熟料质量控制
一般的控制项目有:熟料的化学成分、烧失量,游离氧化钙、氧化镁及物理性质等。
熟料化学成分
熟料化学成分控制的目的是为了检验其化学成分和矿物组成是否符合配料设计的要求,从而
判断前面工艺的状况和熟料质量,并作为调整前一工艺的依据。
水泥中各氧化物之间的不同比例即率值,决定着熟料中各氧化物的含量,并直接影响熟料煅
烧的难易程度及质量。我国是通过三个率值(KH、n、p)来表示熟料中各氧化物含量之间的关系。
三个率值的确定应综合考虑企业的原料、燃料、工艺条件、技术水平、生产水泥品种、强度等级、
季节等因素,以保证熟料质量。
各率值控制范围为:
KH的控制范围:目标值±;
合格率:湿法及日产 2000t/日以上的窑外分解窑≥80%;
其它窑型>70%;
标准偏差:旋窑≯;
立窑≯;
n、p的控制范围:目标值±;
合格率:≥85%。
化学成分的测定,应进行连续取样,使试样具有代表性,每天测定一次。以上控制指标一个
月统计一次。
游离氧化钙
游离氧化钙是熟料中没有以化合态而是以游离态存在的氧化钙。熟料中游离氧化钙水化速度
很慢,在水泥水化硬化并形成一定强度后,f-CaO 才开始水化,产生体积膨胀,f-CaO 超过一定
数量时会造成水泥安定性不良,同时也影响熟料的强度。所以控制熟料中 f-CaO的含量是十分重
要的,通过 f-CaO的含量,可以对煅烧情况和熟料质量进行判断。
从理论上讲,熟料中 f-CaO越低越好。因为随着 f-CaO含量的增加,熟料强度会明显下降,
安定性合格率也会大幅度下降。所以,在确定 f-CaO的控制指标时企业应综合考虑本厂的生产工
艺、原燃材料、设备、操作水平等因素,确定一个既经济又合理的指标。
熟料中 f-CaO含量是水泥生产中较难控制而又对水泥质量影响很大的控制项目,主要是生产
中造成 f-CaO含量高有诸多因素:
(1)配料不当,KH过高;
(2)煤与生料配比不均匀、不准确,媒质波动大或煤粒过粗;
(3)入窑生料 TCaCO3合格率太低或生料过粗,窑内煅烧不完全;
(4)热工制度不稳,卸料太快或偏火漏生;
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(5)熟料冷却慢,产生二次 f-CaO。
如熟料出窑 f-CaO含量过高,安定性不合格的熟料,可采取以下措施尽可能减小 f-CaO对强
度和安定性的影响。
a熟料出窑时喷洒少量水;
b加入少量的高活性混合材制备水泥;
c降低水泥的粉磨细度;
d适当延长熟料的堆放时间;
e质量好坏的熟料搭配使用。
熟料中 f-CaO的控制指标为:
旋窑 f-CaO≤%,合格率≥85%,检测次数自定;
立窑 f-CaO≤%,合格率≥85%,每 4小时测定一次。
熟料氧化镁
熟料煅烧过程中,有一部分未化合的游离氧化镁即方镁石,是一种有害成分。氧化镁的水化速度
很慢,其水化是在硬化的水泥石中进行,水化后产生体积膨胀,影响水泥的安定性。所以,熟料
中的氧化镁应控制在国家标准规定的范围内。
国家标准规定,水泥熟料中 MgO 必须低于 %,熟料中 MgO 含量在 %~%时,要进行压蒸
安定性检验。如压蒸安定性合格,则熟料中 MgO的含量允许放宽到 %。
熟料中 MgO含量每天测一次,若 MgO含量较高时,应增加检验次数。
熟料立升重
熟料立升重是衡量熟料质量好坏的一个重要指标。熟料容重高,说明熟料质量好。但熟料容
重过高,说明物料在烧成带温度过高或在烧成带停留时间过长,过烧料多,熟料质量反而不好。
容重低,说明窑内物料化学反应不完全,有一部分物料没有烧透,熟料可能欠烧。回转窑一般控
制指标为 1300~1500g/L,立窑为 950~1000g/L。
立升重的控制指标是:
目标值±75g/L,合格率≥85%。
分窑 1小时测定一次。
熟料烧失量
熟料的烧失量也是衡量熟料质量好坏的一个指标。烧失量高,说明窑内物料化学反应不完全,
还有一部分 CaCO3分解,或有一部分虽已分解,但还来不及完成熟料的化学反应,造成欠烧料。
煤粒过粗,外加煤过多,也会导致烧失量高,而且增加了热耗。
熟料烧失量机立窑应小于 %,每窑每班测一次。
回转窑控制自定。
表 熟料岗位原始记录
号窑年月日
时间 立升重(kg/L) f-CaO(%)
原煤
水分
煤粉
水分
煤粉
细度
检验人
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备注
熟料物理性能
为了保证水泥的各项物理指标符合国家标准,应对熟料的物理性能进行检验,做到心中有数。
熟料物理性能的检验主要指凝结时间、安定性、强度等级等。熟料物理性能检验具体有以下的作
用:
(1)验证配料方案
通过对出窑熟料的物理性能的定期检验,验证配料方案是否合理。如生料条件稳定,熟料强
度高,其它物理性能也符合要求,说明配料方案合理。反之,熟料质量较差,则说明配料方案不
尽合理,需作调整。
(2)检查窑内煅烧操作情况
配料合理、工艺控制稳定情况下,熟料物理性能的变化往往反映出煅烧操作问题。通过对熟
料的安定性、外观形状、颜色等方面的分析,判断窑内通风、热工制度等存在的问题,以便及时
纠正和解决。
(3)作为水泥制成质量控制的依据
通过对熟料物理性能的检验,在保证出厂水泥质量的前提下,可以合理确定水泥的粉磨细度,
混合材料和石膏配比,并根据熟料的质量变化及时调整各项控制指标。
熟料物理性能检验:
分窑 24小时检验一次,取平均样。
熟料强度等级检验,必须使用平均样,从取样到成型不得超过 2天,用φ500×500mm实验小
磨将熟料磨至比表面积为 350±10m7/kg细粉进行检验。
出窑熟料 28天抗压强度≥48MPa,每月统计一次。
水泥制成质量管理与控制
水泥制成是水泥生产的最后一个工艺环节。水泥制成质量控制的目的是确保出厂水泥质量符
合国家标准要求。水泥制成质量控制项目主要有:入磨物料配比、水泥细度、三氧化硫、混合材
掺量及水泥物理性能检验等。
出磨水泥管理
出磨水泥除了按各项控制指标进行严格控制外,还应加强出磨水泥的管理,保证出厂水泥质
量的稳定。出磨水泥的管理主要应抓好以下几个方面的工作:
严格控制出磨水泥质量
对于生产工艺条件差,质量波动大的厂,应尽量缩小出磨水泥的取样时间和检验吨位,增加
检验次数,掌握质量波动情况,以便及时调整和在出厂前采取合理措施。
严格出磨水泥的入库制度
出磨水泥应严格按化验室指定的库号和时间入库、出库。
出磨水泥要有一定的储存量
一般出磨水泥储存量不少于 5天,便于根据入库水泥 3天的强度和其它指标来确定出厂水泥
的质量。也可根据入库水泥的质量情况,进行必要的搭配和均化,以稳定出厂水泥的质量。
严格入库制度
出磨水泥不得在磨尾直接包装或水泥出磨后上入下出的库底包装,防止质量不合格的水泥出
厂。
水泥制成质量管理与控制
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入磨物料配比
入磨物料配比是根据水泥品种、强度等级及入磨物料性能而定的。入磨物料配比是通过喂料
设备实现的,入磨物料配比不恰当或喂料过程中物料流量不稳定,都会影响到水泥的质量。所以,
准确而又稳定的配比,是保证水泥质量均匀、稳定的重要环节。
出磨水泥细度
水泥细度对水泥质量和企业经济效益有着重要作用。水泥细度粗是影响我国水泥质量一个突
出的问题。水泥细度、颗粒组成和颗粒形貌对充分利用水泥活性和改善水泥混凝土性能具有很大
作用。
水泥磨得越细,比表面积越大,水泥与水拌和后接触面积也就越大,水化速度就快,有利于
提高水泥强度,特别是早期强度。在熟料中游离氧化钙较高时,水泥细度细可使 f-CaO尽快吸收
水分而消解,可减小 f-CaO的破坏作用,改善水泥的安定性。但水泥磨得过细,需水量增加,水
泥石结构的致密性下降,造成水泥石强度的降低。另外水泥磨得过细,还会降低磨机产量,增加
电耗。所以,确定水泥细度控制指标时应综合考虑本厂实际。在生产控制中,还应尽量减小细度
的波动,达到稳定磨机产量及水泥质量的目的。
水泥细度控制指标为:
方孔筛筛余:≤目标值,合格率≥85%;
或比表面积:≥目标值,合格率≥85%;
分磨 1小时检验一次。
出磨水泥三氧化硫
为了调节水泥的凝结时间,在磨制水泥时需要加入石膏。水泥中 SO3的含量实际上反映了石
膏的掺入量。水泥生产中是通过测定水泥中 SO3的含量来控制石膏掺量的,以保证水泥的凝结时
间正常和 SO3含量符合国家标准的规定。
水泥中石膏掺量过少,石膏缓凝作用不明显,水泥会产生快凝现象。石膏掺量过多,硅酸钙
水化速度较快,水泥也会产生快凝,还会引起水泥体积安定性不良。
在矿渣水泥中,石膏不仅是缓凝剂,还是矿渣水泥的活性激发剂,可加速矿渣水泥的硬化过
程,对改善水泥性能更有利。因此,适宜的石膏掺量是保证水泥质量的重要方面。
生产中,可通过小磨实验找出石膏掺量与水泥凝结时间、安定性、强度的关系,确定石膏最
佳掺量。
出磨水泥 SO3控制指标为:
目标值±%,合格率≥70%;
分磨 2小时检验一次。
表 出磨水泥 SO3、细度、熟料 f-CaO原始记录
水泥 SO3(%) 细度()
熟料 f-CaO(%)
时间
起值 终值 耗酸 结果 筛余 结果 起值 终值 耗酸 结果
班次 分析人
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混合材料掺入量
水泥中掺入一定的混合材料,可以增加水泥产量,降低水泥成本,改善水泥的某些性能,变
废为宝,减少环境污染。但混合材的加入,减少了水泥中熟料的含量,会使水泥的强度,特别是
早期强度受到影响。所以,混合材掺量应根据生产水泥品种、熟料质量、混合材品种及质量来确
定。
混合材掺量控制指标:
目标值±%,合格率≥80%;
分磨 4小时检验一次。
出磨水泥氧化镁
出磨水泥化学分析的目的之一是了解水泥中 MgO的含量是否符合国家标准,以保证出厂水泥
的质量。国家标准中规定硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥中氧化镁的含量不得超过 %,如水泥经
压蒸检验安定性合格,可放宽到 %,其它品种水泥也有相应规定。如出磨水泥 MgO含量不符合
国家标准,可采用搭配均化的方式进行处理,确保出厂水泥质量。
出磨 MgO含量控制检验:
取平均样,一天检验一次。
水泥烧失量
国家标准中规定了硅酸盐水泥和普通水泥的烧失量指标,P·Ⅰ不得大于 %,P·Ⅱ不得大
于 %,P·O不得大于 %。水泥中控制烧失量主要是由于水泥中混合材的品种越来越多,加之
立窑熟料煅烧状况不如回转窑好,所以立窑熟料烧失量比回转窑熟料烧失量高。因此,为了保证
水泥中混合材掺量符合国家标准及保证熟料的质量,对水泥的烧失量要加以限制。
出磨水泥物理性能
出磨水泥的安定性、凝结时间、强度等级等物理性能都要符合国家标准,才能保证出厂水泥
质量。如果出磨水泥的某些性能不符合国家标准,应采取均化处理,确保出厂水泥的质量。
出磨水泥物理性能检验:
取平均样,一天检验一次。
出厂水泥的质量管理与控制
出厂水泥的质量控制是水泥生产质量控制的最后一关,也是最重要的一关。企业必须严格执
行水泥的国家标准及有关的法规条例,确保出厂水泥全部合格。
出厂水泥质量要求
出厂水泥合格率 100%:出厂水泥各项技术要求必须满足相应水泥品种的国家标准或行
业标准的规定。
天抗压富余强度合格率 100%:确保出厂水泥 28天抗压强度富余值在 以上。
袋重合格率 100%:袋装水泥 20 包的总重量不少于 1000kg,单包净重不低于 49kg,合
格率 100%。
天抗压强度目标值≥水泥国家(行业)标准规定值++3S。
标准偏差 S≤。
均匀性合格率 100%:每季度进行一次均匀性试验,10 个分割样的细度、凝结时间、安
定性、烧失量、SO3、强度等指标必须符合国家标准,28天抗压强度变异系数 Cv≤%。
水泥出厂管理
水泥出厂依据
为使水泥生产正常进行,加快水泥储库的周转,水泥厂不可能等到水泥 28 天强度出来以后再出
厂,而是参照有关质量指标提前出厂,决定水泥出厂的依据如下:
(1)熟料质量
熟料质量是水泥质量的保证。在日常生产控制中,掌握熟料强度增长的规律,掌握熟料各龄
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期强度以及熟料化学成分、率值的变化对熟料强度的影响,掌握熟料试验小磨与水泥磨由于工艺
条件不同所反映在强度上的差异。
(2)出磨水泥质量
在生产中为了有效地控制出厂水泥的质量,必须对出磨水泥按班次或库号进行全面检验,用
以指导水泥出库管理工作。如果各库中的水泥质量有差别,甚至有的不符合国家标准规定时,应
该根据检验结果,进行必要的存放和搭配,以使出厂水泥合格并达到规定要求的强度等级及强度
目标值。
(3)出磨水泥与出厂水泥的强度关系
掌握出磨水泥与出厂水泥的强度关系,就可以根据出磨水泥的强度推算出出厂水泥的强度,
控制出厂。它们之间的关系,各水泥企业不尽相同,它与水泥的性能、取样方式及水泥均匀性等
有关,各水泥企业应在生产实践中,通过大量的资料统计分析,找出出厂水泥与出磨水泥强度之
间的相关关系。
(4)根据出厂水泥的检验结果
水泥出厂前必须按国家标准规定的编号、吨位取样,进行全套物理、化学性能检验,确认各
项指标均符合国家标准及有关规定时,方可由化验室通知出厂。出厂水泥的强度等级一般根据实
测 3 天强度,并根据本厂水泥强度发展规律推算出 28 天强度等级。如供需矛盾紧张,也可用快
速强度检验法或水泥 1 天强度预测出厂水泥 28 天强度。这种方法必须有比较稳定的生产条件,
化验室能确切掌握强度发展规律,才能确保出厂水泥质量合格。
出厂水泥均化
水泥厂由于生产工艺条件限制和生产控制水平低,水泥质量波动大,均化效果不理想,导致
水泥均匀性合格率下降,均匀性试验变异系数难以达到规定指标。所以,做好水泥的均化是稳定
出厂水泥质量的重要方面。
出厂包装水泥质量管理
(1)包装质量
水泥的包装质量必须严格执行国家标准和有关规定。即袋装水泥每袋净重 50kg,且不得少
于包装标志的 98%,随机抽取 20 袋水泥总重量不得少于 1000kg。其它包装形式由供需双方协商
确定,但有关袋重量要求,必须符合上述规定。规定包装质量的目的是:
a 在施工中,施工单位往往是按每袋水泥 50kg 计算配制混凝土,重量不足会降低混凝土标
号,影响工程质量,超重则造成水泥不应有的浪费。
b 袋装水泥出厂一般按照每袋 50kg 计算发放重量,每袋水泥超重或重量不足都会给供需双
方带来经济损失。
(2)袋重合格率
以 20 袋为一抽样单位,在总重量不少于 1000kg 的前提下,20 袋分别称重,计算袋重合格
率,小于 49kg者为不合格。当 20袋总重量少于 1000kg时,即袋重不合格(袋重合格率为零)。
抽查袋重时,重量记录至 。计算平均净重时,应先随机抽取 10 个纸袋称重并计算其
平均值,然后由实测袋重减去纸袋平均重量。计算袋重合格率可按下列公式计算:
企业化验室要严格执行袋重抽查制度,每班每台包装机至少抽查 20袋,同时考核 20袋总重
量和单包重量,计算袋重合格率。
(3)水泥包装袋的技术要求
GB9774-1996《水泥包装用袋》的主要内容如下:
水泥袋上应清楚标明:产品名称、代号、净含量、强度等级、生产许可证编号、生产者名称
和地址、出厂编号、执行标准号、包装年、月、日,掺火山灰质混合材料的普通水泥还应标上
“掺火山灰”字样。
包装袋两侧应印有水泥名称和强度等级,硅酸盐水泥和普通水泥的印刷采用红色,矿渣水泥
51
的印刷采用绿色,火山灰水泥、粉煤灰水泥及其它品种水泥的印刷采用黑色。
出厂散装水泥质量管理
水泥的散装运输,运价低,耗损少,节省纸袋,从而节约大量优质木材并可减轻工人劳动强
度和环境污染,便于实现机械化和自动化,是水泥包装发展的必然趋势。
由于散装水泥生产、运输、储存和使用均采用专用的贮库和设备,与袋装水泥完全不同,它
要求水泥企业对散装水泥取样方法、预定强度等级和出厂水泥检验等质量控制方式作出相应的改
变,以确保出厂散装水泥的质量稳定。除必须按国家标准规定的编号吨位进行取样、全套物理检
验和化学分析等检验外,对散装水泥出厂预定强度等级、编号及发货制度提出如下要求:
(1)出磨水泥预定强度等级
出磨水泥样品经检验确认合格后,其检验数据可作为散装水泥出厂预定强度等级的水泥企业,一
般出厂水泥质量或内控质量指标,须同时满足三个 100%。,并保证出磨水泥安定性合格率>90%。
(2)散装发放贮库预定强度等级
对不符合出磨水泥预定强度等级的企业,在水泥贮库中的水泥进入散装水泥发放贮库的设备上,
留取散装水泥预定强度等级的样品,其检验数据作为散装水泥出厂预定强度等级的数据。
(3)散装水泥的编号
水泥生产企业应根据水泥的品种、强度等级,单独进行散装水泥出厂编号,每一编号为一取样单
位,不允许将散装水泥与袋装水泥合用一个编号。但当散装水泥运输工具的容量超过该厂规定编
号吨数时,允许该编号的散装水泥数量超过规定值,若编号的散装水泥吨数不足规定值时,同样
也可作为一个散装水泥的出厂编号。
(5)出厂发货和售后质量管理
散装水泥发货必须按化验室签发的“散装水泥出厂通知单”核对散装水泥发放贮库号(编号),凭
销售部门的“散装水泥发货通知单”发货,做好散装水泥专用汽车出厂“三次称重”计量(第一
次为散装水泥专用车装载前的空车计量,第二次为载重散装水泥后的重车计量,第三次为散装水
泥在用户处卸完货后的剩余量进行回车计量,其差减的净重为散装水泥实际发货量),填报随车
散装水泥发货或送货回单(小票)等原始和明细汇总记录。
散装水泥出厂时,必须向用户提供与袋装水泥标志相同内容的卡片或各种不同类型标签。
水泥企业负责散装水泥运输至用户贮库时,须负责散装水泥在运输途中不得受潮和混入杂物,不
得在途中卸货它处;一般要求对散装水泥专用车(船)的气力卸料关键点位进行铅封处理,或用 GPS
卫星定位系统无线发射原理对卸料作业点是否为目标用户进行监控,以确保送到用户的散装水泥
实际数量与出厂称重计量相符;运输不同品种、等级的散装水泥,应事先与用户接收散装水泥的
管理人员联系,卸入同品种或强度等级的散装贮库内;避免错装或相混,导致工程质量事故。
水泥出厂
(1)水泥按编号经检验合格后,由化验室主任或水泥出厂管理员签发“水泥出厂通知单”
一式二份,一份交销售部门作为发货依据,一份由化验室存盘。
(2)销售部门必须严格按化验室“水泥出厂通知单”要求的编号、强度等级、数量发售水
泥,并做好发货明细记录,不允许超吨位发货。
(3)水泥发出后,销售部门必须将发货单位、发货数量、编号填写“出厂水泥回单”,一式
二份,一份交化验室,一份由销售部门存盘。
(4)当用户需要时,化验室在水泥发出日起 7天内寄发除 28天强度以外的各项检验结果。
28天强度数值,应在水泥发出日起 32天内补报。
(5)在成品库或站台上存放 1 个月以上的袋装水泥,出厂前必须重新取样检验。确定合格
后才能出厂。
(6)水泥安定性不合格或某项指标达不到国家标准要求的袋装或散装水泥,一律不准借库
存放。
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售后服务
水泥企业应建立和坚持访问用户制度,做好售后服务。企业每年至少要信访、走访有代表性
的用户一次,主动、广泛地征求用户对水泥的品质性能、包装质量、装运情况及执行合同等方面
的意见,及时反馈,采取措施,积极改进。
(1)水泥出厂后发现质量问题的处理措施
a水泥出厂后,发现质量不符合标准或对某项检验结果有怀疑时,应立即向收货单位发出通
知,暂停使用该编号水泥。
b试验条件、仪器设备或人员操作等原因造成试验结果不准确,应报请省级行业主管部门批
准,将该编号水泥的封存样送省级或省级以上质量监督检验机构复验(本厂无权复验),以一次
复验结果为准。
c水泥经复验证明为不合格,企业应及时派人负责处理。对尚未应用于工程上的水泥负责退
换,对已经使用且影响工程质量的,企业应会同有关部门采取补救措施,确保工程安全,并应包
赔一切经济损失。
d迅速组织人员查明事故原因,针对质量管理中存在的问题,研究制定出具体解决措施,杜
绝类似事故发生。
e及时对事故直接责任者和有关负责人作出严肃处理,如因水泥质量造成工程质量事故、人
身伤亡事故和重大经济损失的,要追究法律责任。
f对事故发生原因及处理结果,应以书面材料报告省、地、市主管部门和水泥质检机构,并
认真执行主管部门的处理决定。
(2)当用户对水泥质量提出异议时,可进行仲裁检验
a 水泥出厂后三个月内,如购货单位对水泥质量提出疑问或施工过程中出现与水泥质量有关的问
题时,化验室应会同有关部门及时派出人员调查核实。如购货单位要求对水泥质量进行仲裁检验
时,企业应积极主动依照规定将同一编号封存样送水泥质量监督检验机构进行检验。
b若用户对水泥安定性、初凝时间有疑问,要求现场取样仲裁时,生产厂应在接到用户要求
后七天内会同用户共同取样,送水泥质量监督检验机构检验。生产厂在规定时间内不去现场,用
户可单独取样检验,结果同等有效。
c所送的仲裁样必须时双方共同确认的封存样或时按规定抽取的现场样(指仲裁安定性和初
凝)。送仲裁样时,应有双方的签字证明或有效证件。
d仲裁检验由国家认可的省级或省级以上水泥质量监督检验机构进行。
本章小结
质量管理与控制是保证水泥厂正常生产、稳定和提高水泥质量的关键,制备成分比例符合
要求且均匀的生料是生产稳定煅烧热工制度、优质熟料的保证。原料和生料的质量控制是水泥
厂质量控制工作中的重点,而熟料的质量、混合材的质量、水泥的细度、水泥的均匀性都直接
影响到出厂水泥的质量,也都是质量控制中的重要环节。
本章重点讲述了以下几个方面的内容:
(1)水泥企业要建立完善的质量管理机构,建立以法人为责任人,化验室、生产和管理部门等
组成的质量管理组织和以化验室为中心的职责明确的质量管理和监督体制。
(2)原料燃料质量应能满足工艺技术条件的要求,按质分别存放,坚持“先检验、预均化、
后使用”的原则。原料燃料质量管理与控制是制备成分合适、均匀稳定的生料、保证熟料煅烧质
量的基础。
(3)生料质量管理与控制是重点,出磨生料的化学成分、均匀性、细度、含煤量等要满足工艺
要求,并通过生料的均化链保证生料的质量,合格生料是维持正常煅烧操作、保证熟料质量的前
提。
(4)熟料质量管理与控制是水泥生产中最重要的工作之一,熟料和混合材质量是水泥质量的
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保证,熟料质量差的要分别堆放,搭配使用,熟料质量不均匀,应做好熟料的均化工作,减小熟
料的质量波动,保证出厂水泥的质量。
(5)出厂水泥质量管理与控制是保证出厂水泥质量的重要环节,要求出厂水泥合格率 100%;28
天抗压富余强度合格率 100%;袋重合格率 100%;均匀性合格率 100%。
(6)重视售后产品质量跟踪和服务工作。
阅读材料一:显性和隐性指标有机结合控制水泥质量
水泥生产工艺流程由开采石灰石、粘土等矿物原料开始,经过预均化、生料粉磨、生料均
化、煤粉制备、熟料煅烧、熟料贮存、水泥粉磨、水泥贮存、水泥包装或散装等工序。在整个生产
过程中建立20个左右质量控制点,近40个控制项目,这些控制点、控制项目及控制指标的确定是
根据《水泥企业质量管理规程》的要求并结合企业实际而制定。生产过程中有一些产品质量的
指标,一般不在控制指标中出现,而是由设备性能决定了的。例如熟料的冷却速度,水泥
熟料是一种多矿物组成的结晶比较细小的无机矿物,矿物组成也比较复杂,受到生料中各
氧化物及微量元素的影响,同时也受到冷却速度的影响,而冷却速度在工艺控制参数内不
包括,而是由冷却机这一特定设备完成的。如果把具体的质量控制指标视为显性指标,则
冷却速度等是隐性指标。
水泥生产过程中对石灰石、粘土、铁粉、混合材、煤、石膏、外购熟料等原燃材料;出磨生料、
人窑生料、熟料等半成品;出磨水泥、出厂水泥等均要进行化学分析或是物理检验,尤其是对其
中的有害组份要严格限制,如石灰质原料、粘土质原料,校正原料中的氯化镁、氯化钾、氧化钠、
氯离子、硫,燃料中的硫及以煤做燃料的灰分组分,石膏及混合材料中的有害杂质等,根据检验
结果控制水泥生产质量。这些显性控制指标在水泥生产控制中起着不可低估的作用。
工艺控制参数是为了完成工艺任务而对生产过程进行控制的参数。这些参数我们可以认为是
影响水泥生产质量的隐性指标。这些参数可以保证工艺过程顺畅,设备运转正常,对质量也起到
很大作用。例如,入磨物料温度过高,会引起石膏脱水,造成水泥假凝,所以必须限定人磨熟料温
度;回转窑主电机电流悬窑转矩、机械摩擦阻力等参数的函数,而窑转矩一项则涵盖着窑内物
料填充量,更为重要的是液相量的多少;窑外分解窑因操作不稳,如风、煤、料的不稳或配合不当,
会引起窑热工制度的变化,引发的后果之一是产生飞砂料,也有可能导致窑尾上升烟道的结皮,
严重时造成堵塞,熟料在还原气氛中形成,这样产生的熟料的晶体大小、组份发生变化,影响熟
料质量。
在水泥生产质量控制过程中,既要重视显性指标的控制也要重视隐性指标对水泥质量的影响,
两者有机结合才能保证水泥质量。
阅读材料二:健全科学管理体系生产优质水泥
我国加入WTO后,国际贸易中的关税壁垒已逐步取消,取而代之的是技术壁垒,水泥产品的
国际交易也不例外,为此,我国颁布了新的国家水泥标准,《水泥企业质量管理规程》、《水
泥企业化验室基本条件》和《水泥企业产品质量对比验证管理办法》等一系列行业文件。企业要
深化质量管理、建立科学质量管理体系才能应对挑战和获取市场。
水泥企业应成立以公司总经理为责任人,中心化验室、生产和管理部门等相关负责人组成的质
量管理机构,强化质量管理工作。加强企业媒体宣传、举办质量管理讲座、制定企业质量管理实
施细则,配置先进的仪器检测设施等,从思想上、管理机制上、硬件配置上进行系统准备和配置,
从而为生产优质产品打好基础。
分析企业现状、制定切合企业实际的管理措施是健全科学管理体系的重要内容。首先,对进
厂原燃材料、过程产品、最终产品的检验频次、指标、项目及实验误差等均要在企业质量管理实施
细则加以规定,使《水泥企业质量管理规程》与企业质量管理体系有机结合起来,做到既有针
对性又有可控性。其次,根据《水泥企业质量管理规程》要求,针对企业的生产工艺和设施、原
燃料来源和质量以及人力资源等实际状况,制定一系列技术指标体系。第三,产品质量是企业
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在激烈的市场竞争中生存的命脉,要使企业产品质量保持在较高水平,就要建立一套严格而科
学的质量管理制度,对生产过程进行了系统、全面、高标准控制。如中心化验室应制订化学药品的
管理、标准溶液的配制和标定、设备仪器的校准等管理制度,从而确保原燃料、中间产品和最
终产品的质量检验的准确性。又如原燃材料的质量控制,应制订具体的品质指标系统、招投标采
购制度和进厂进库存验收制度等,并制定高于《水泥企业质量管理规程》要求的内控指标则。
应严把出厂水泥质量关,水泥出厂必须由质量控制技术人员确认,制定了严于国家标准的出厂
水泥内控指标,从而确保了出厂水泥达到出厂水泥合格率和28天抗压富裕强度合格率两个100%。
思考题
1.控制点、控制项目、控制指标确定的依据是什么?
2.试述编制矿山网的目的。
3.编制生产过程质量控制图表的意义是什么?
4.什么是原料的预均化?
5.立窑和回转窑用煤有何不同?为什么?
6.进厂燃料主要的控制项目有哪些?为何要控制这些项目?
7.入厂石灰石主要有哪些控制项目?为何要控制这些项目?
8.为何要控制生料 TCaCO3(或 CaO)含量及合格率?
9.生料的细度及均齐性对熟料煅烧及质量有何影响?
10.如何提高入窑生料 TCaCO3(或 CaO)的合格率?
11.生产中可采取哪些措施保证生料成分的稳定?
12.为什么要控制熟料的化学成分?
13.立窑对生料球的质量有何要求?
14.影响熟料分析结果准确性的因素有哪些?
15.立窑熟料检验强度的目的何在?
16.立窑熟料为什么要进行均化何储存?
17.控制出磨水泥细度的目的是什么?
18.为什么要控制出磨水泥中 SO3的含量?
19.出磨水泥为何要进行混合材含量的检验?
20.水泥强度为何要按强度目标值进行控制?
21.堆放时间过长的水泥为何要重新检验?
22.散装水泥如何进行质量控制?
23.出厂水泥的质量有何要求?
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