第9章

水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制

本章學(xué)習(xí)要點水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制主要做好兩方面的工作：一是控制窯磨在指標(biāo)控制范圍內(nèi)的正常運轉(zhuǎn)，二是控制好原料、燃料、混合材料、生料、熟料及水泥的質(zhì)量，保證水泥生產(chǎn)按質(zhì)量要求進(jìn)行，保證出廠水泥質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)、低消耗。

從礦山到水泥成品出廠過程中，影響質(zhì)量的主要環(huán)節(jié)，稱之為質(zhì)量控制點。質(zhì)量控制點的確定，要做到能及時、準(zhǔn)確地反映生產(chǎn)中真實的質(zhì)量狀況，并能夠體現(xiàn)“事先控制，把關(guān)堵口”的原則。確定控制點時，可根據(jù)工藝流程平面圖的生產(chǎn)流程順序，標(biāo)出所需要設(shè)置的控制點，然后做出生產(chǎn)工序質(zhì)量控制表，一般應(yīng)包括控制點、控制項目、取樣地點、取樣次數(shù)、取樣方法、控制指標(biāo)、合格率等。9.1原燃材料的質(zhì)量控制與管理

9.1.1石灰石的質(zhì)量控制

石灰石的質(zhì)量控制包括石灰石礦山的質(zhì)量勘查管理、外購石灰石質(zhì)量控制和進(jìn)廠石灰石質(zhì)量控制。

◆石灰石礦山的質(zhì)量勘查和質(zhì)量管理

石灰石礦山須經(jīng)過詳細(xì)地質(zhì)勘查

實行有計劃開采、選擇性開采

做好礦山的剝離和開采準(zhǔn)備工作

做好不同質(zhì)量石灰石的搭配

◆外購石灰石原料的質(zhì)量控制

外購石灰石的企業(yè)在簽訂供貨合同時，化驗室應(yīng)先了解該礦山的質(zhì)量情況，同時按不同的外觀特征取樣檢驗，制成不同質(zhì)量品位的礦石標(biāo)本。化驗室應(yīng)根據(jù)配料要求，制訂出質(zhì)量指標(biāo)及驗收規(guī)則，以保證進(jìn)廠石灰石質(zhì)量。

◆進(jìn)廠石灰石的質(zhì)量控制

①外購大塊石灰石時，石灰石進(jìn)廠后，要按指定地點分批分堆存放，檢驗后搭配使用，最好進(jìn)行預(yù)均化。②有礦山的企業(yè)，石灰石在礦山破碎后進(jìn)廠或進(jìn)廠后直接進(jìn)破碎機(jī)破碎并儲入碎石堆場，進(jìn)行預(yù)均化。

石灰石的質(zhì)量要求如下：CaO≥48％；MgO≤3．0％；燧石或石英≤4.0％；堿(Na20和K20)≤0.6％～1.0；S03≤1.0％。9.1.2粘土質(zhì)原料的質(zhì)量控制

◆粘土質(zhì)原料進(jìn)廠前的質(zhì)量控制由于粘土質(zhì)原料經(jīng)過地質(zhì)變化遷移，成分穩(wěn)定性相對較差，因此，對粘土質(zhì)原料礦床也應(yīng)分層取樣，定期編制礦山網(wǎng)，按不同品位分區(qū)、分層開采。若地表植物和雜質(zhì)多，應(yīng)先剝?nèi)ケ硗?。除去雜物再進(jìn)行開采。有粘土質(zhì)原料礦的工廠，最好在粘土質(zhì)原料進(jìn)廠前先搭配開采和裝運。

◆進(jìn)廠粘土質(zhì)原料的質(zhì)量要求一等品：

n=2.7～3.5，p=1.5～3.5。

二等品：

n=2.0～2.7或n=3.5～4.0，p不限。

粘土質(zhì)原料的質(zhì)量要求：

MgO≤3％；S03≤2％；堿≤4％。含石英礦量為0.2mm方孔篩篩余≤5％，0.08mm方孔篩篩余≤10％。

9.1.3鐵質(zhì)校正原料的質(zhì)量控制

鐵質(zhì)原料用量不大，進(jìn)廠后應(yīng)分堆存放，每批都要取樣進(jìn)行一次全分析，一定要做到先化驗后使用。鐵質(zhì)校正原料要求Fe203≥40％，干法生產(chǎn)入磨鐵粉的水分<5％。鐵質(zhì)校正原料的儲存量一般應(yīng)大于20天。

9.1.4燃料的質(zhì)量控制

新型干法窯窯煅燒是將燃煤磨成煤粉，對煙煤的質(zhì)量要求為：干燥基灰分<28％；干燥基揮發(fā)分18％～30％；干燥基低發(fā)熱值>20934kJ／(kg煤)。入窯煤粉質(zhì)量的波動范圍為：灰分±2.0％；合格率>70％；揮發(fā)分±2.0％；水分一般≤1.0％；細(xì)度為0.08mm方孔篩篩余8％～10％；每2h測一次。

9.1.5礦化劑、晶種的質(zhì)量控制

如果采用螢石一石膏作復(fù)合礦化劑，則螢石中CaF2含量應(yīng)≥60％，石膏中的SO3≥30％，每批礦化劑中有效成分含量波動要小，并保證較小的粒度和準(zhǔn)確、均化的配合比。礦化劑的儲存量一般應(yīng)大于20天。入磨粒度<20mm。為了確保使用效果，作為晶種的熟料一定要用優(yōu)質(zhì)熟料，C3S含量應(yīng)在50％~60%，并單獨設(shè)置晶種小料倉，以保證晶種摻人量的準(zhǔn)確性和均勻性。9.1.6原、燃料的預(yù)均化

當(dāng)Cv<5％時，原料的均勻性良好,不需要采用預(yù)均化。當(dāng)Cv=5％～10％時，原料的成分有一定的波動。如果其他原料包括燃料的質(zhì)量穩(wěn)定，生料配料準(zhǔn)確及生料均化設(shè)施的均化效聚好，可以不考慮原料的預(yù)均化。反之，則應(yīng)考慮該原料的預(yù)均化。當(dāng)Cv>10％時，原料的均勻性很差，成分波動大，必須進(jìn)行預(yù)均化。當(dāng)進(jìn)廠煤的灰分波動>±5%時，應(yīng)采取均勻化。

9.2生料的質(zhì)量控制

生料質(zhì)量的好壞，對熟料質(zhì)量和煅燒操作都是非常重要的。合理而又穩(wěn)定的生料成分是保證熟料質(zhì)量和維持正常煅燒操作的前提。要獲得合格的生料，必須加強(qiáng)對生料制備過程的控制，力求生料成分均勻穩(wěn)定，以保證配料方案的實現(xiàn)。9.2.1生料制備的質(zhì)量要求

◆生料的化學(xué)成分使用X—熒光多元素分析儀來快速測定生料的化學(xué)成分，有在線分析和離線分析兩種方式。快速測定出生料的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、R2O等化學(xué)成分，輸出數(shù)據(jù)直接進(jìn)入微機(jī)處理，可以方便快速計算出生料的三個率值（KH、n、p）并及時調(diào)節(jié)各原料配比，保證生料的化學(xué)成分波動小、均勻穩(wěn)定，滿足生料的質(zhì)量控制指標(biāo)。

◆生料的細(xì)度生料磨得越細(xì)，比表面積越大，顆粒之間的接觸面積增加，易燒性越好，熟料礦物中的f-CaO含量越少，因此從理論上講生料磨得越細(xì)，對煅燒越有利。但在實際生產(chǎn)中，生料磨得太細(xì)，會顯著降低磨機(jī)產(chǎn)量，增加電耗。

9.2.1生料制備的質(zhì)量要求

◆生料的細(xì)度生料磨得越細(xì)，比表面積越大，顆粒之間的接觸面積增加，易燒性越好，熟料礦物中的f-CaO含量越少，因此從理論上講生料磨得越細(xì)，對煅燒越有利。但在實際生產(chǎn)中，生料磨得太細(xì)，會顯著降低磨機(jī)產(chǎn)量，增加電耗。生料細(xì)度與熟料中的f-CaO含量關(guān)系見表

0.008mm方孔篩篩余13.613.212.511.610.710.49.35.1熟料的f-CaO2.121.481.231.040.950.730.620.429.2.2入磨物料的質(zhì)量控制

◆入磨物料的配比提高喂料的準(zhǔn)確性、均勻穩(wěn)定喂料量，是保證生料質(zhì)量的關(guān)鍵。◆入磨物料的粒度管磨機(jī)入磨物料的粒度越小越好，最好采用磨前預(yù)破碎工藝，使入磨物料的粒度小于3～5mm，。對于立磨而言入磨物料的粒度可以放寬一些?！羧肽ノ锪系乃忠话闳肽ノ锪系钠骄挚刂圃凇?.0%為宜。烘干兼粉磨系統(tǒng)控制在≤6.0%。立磨系統(tǒng)控制在10.0%左右。

9.2.3出磨生料的質(zhì)量控制

◆出磨生料化學(xué)成分及率值的控制

水分≤1.0%，合格率≥90%

SiO2（目標(biāo)值）±0.5%，合格率≥80%

CaO（目標(biāo)值）±0.5%，合格率≥80%

Fe2O3（目標(biāo)值）±0.3%，合格率≥80%Al2O3（目標(biāo)值）±0.3%，合格率≥80%KH（目標(biāo)值）±0.03，合格率≥60%n（目標(biāo)值）±0.1，合格率≥60%P（目標(biāo)值）±0.1，合格率≥60%

◆生料的細(xì)度控制0.08mm方孔篩篩余量≤8％～10%，合格率>87.5％；0.20mm方孔篩篩余量≤1.0％～1.5％?！羯现忻簱郊恿康馁|(zhì)量控制水分≤4.0%，合格率≥80細(xì)度（0.08mm方孔篩篩余量）≤12％，合格率≥90%9.2.3入窯生料的質(zhì)量控制

◆KH（目標(biāo)值）±0.03，合格率≥60%，每班測定2次；◆n（目標(biāo)值）±0.1，合格率≥65%，每班測定2次；◆P（目標(biāo)值）±0.1，合格率≥65%，每班測定2次；◆細(xì)度（0.08mm方孔篩篩余量）≤12％，合格率≥90%9.3熟料的質(zhì)量控制

9.3.1熟料控制項目

◆熟料的化學(xué)成分

KH值控制范圍：目標(biāo)值±0.02；合格率：濕法回轉(zhuǎn)窯及日產(chǎn)2000t以上的預(yù)分解窯≥80％，其他窯型的KH合格率≥70％；標(biāo)準(zhǔn)偏差：回轉(zhuǎn)窯≤0.020，立窯≤0.030

熟料的n和p值也應(yīng)合理、穩(wěn)定，減小波動。一般而言，n和p值的控制范圍為目標(biāo)值的±0.02，合格率≥85％

◆游離氧化鈣含量

回轉(zhuǎn)窯熟料f-CaO≤1.5％，合格率85%，測定次數(shù)自定。

立窯熟料f-CaO≤2.5%，合格率≥85％，分窯每4h測定一次。

◆熟料的燒失量熟料燒失量控制指標(biāo)：≤1.0%，每班每窯測定一次?！羰炝现醒趸V含量MgO含量必須小于5.0％，對MgO含量高于5.0％而低于6.0％的熟料，應(yīng)進(jìn)行其水泥壓蒸安定性試驗。9.3.2熟料的管理

◆熟料的儲存◆熟料的均化◆熟料平均標(biāo)號的計算9.4水泥質(zhì)量控制

9.4.1水泥制成質(zhì)量控制項目與指標(biāo)

◆入磨物料的配比◆出磨水泥細(xì)度◆出磨水泥中SO3含量◆混合材料摻入量◆出磨水泥的物理性能

9.4.2出磨水泥的管理

◆嚴(yán)格控制出磨水泥的各項質(zhì)量指標(biāo)?！魢?yán)格出磨水泥入庫制度。

◆出磨水泥要有一定的庫存期。◆出磨水泥不得直接包裝、散裝，以防止質(zhì)量不合格水泥出廠。

9.4.3出廠水泥質(zhì)量管理

◆出廠水泥質(zhì)量控制要求

出廠水泥合格率100％。

富余強(qiáng)度合格率100％。

28d抗壓強(qiáng)度目標(biāo)值≥(水泥國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值+2.0MPa+3S)。

袋裝水泥合格率達(dá)到100％。

均勻性合格率100%本章學(xué)習(xí)小結(jié)

本章主要介紹了水泥質(zhì)量控制的原理、方法、控制項目、控制指標(biāo)等內(nèi)容，對水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制、提高水泥質(zhì)量作了詳細(xì)論述，要求學(xué)生掌握原燃材料、生料、熟料、水泥的生產(chǎn)質(zhì)量控制，學(xué)會分析和解決生產(chǎn)實際問題的能力。內(nèi)容總結(jié)第9章水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制。

實行有計劃開采、選擇性開采。有粘土質(zhì)原料礦的工廠，最好在粘土質(zhì)原料進(jìn)廠前先搭配開采和裝運。一等品：n=2.7～3.5，p=1.5～3.5。二等品：n=2.0～2.7或n=3.5～4.0，p不限。鐵質(zhì)校正原料要求Fe203≥40％，干法生產(chǎn)入磨鐵粉的水分<5％。新型干法窯窯煅燒是將燃