水泥质量与生产

质量与生产作者：陈洪波QQ:5413016532014-02-20•一、水泥的定义•二、生产水泥的原料•三、质量检验与控制•一）原料的质量控制•二）生料的质量控制•三）熟料的质量控制•四）水泥的质量控制•四、生产现场管理•五、生产过程的基本原则内容简介1、水泥：水泥是以水化活性矿物为主要成分的水硬性胶凝材料。2、硅酸盐水泥。以硅酸盐水泥熟料和适量的石膏、及规定的混合材料制成的水硬性胶凝材料。3、硅酸盐水泥熟料：一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当配比，磨成细粉，烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的产物。一、水泥的定义水泥最低的技术要求——通用硅酸盐水泥GB/T175—2007一、水泥的定义品种代号组分熟料+石膏粒化高炉矿渣火山灰质混合材料粉煤灰石灰石硅酸盐水泥P·I100----P·Ⅱ≥95≤5---≥95---≤5普通硅酸盐水泥P·O≥80且955且≤20-矿渣硅酸盐水泥P·S·A≥50且8020且≤50b---P·S·B≥30且5050且≤70b---火山灰质硅酸盐水泥P·P≥60且80-20且≤40--粉煤灰硅酸盐水泥P·F≥60且80--20且≤40d-复合硅酸盐水泥P·C≥50且8020且≤50ea本组分材料为符合本标准5.2.3的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准5.2.4的非活性混合材料或不超过水泥质量5%且符合本标准5.2.5的窑灰代替。b本组分材料为符合GB/T203或GB/T18046的活性混合材料，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.3条的活性混合材料或符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料或符合本标准第5.2.5条的窑灰中c本组分材料为符合GB/T2847的活性混合材料。d本组分材料为符合GB/T1596的活性混合材料。e本组分材料为由两种（含）以上符合本标准第5.2.3条的活性混合材料或/和符合本标准第5.2.4条的非活性混合材料组成，其中允许用不超过水泥质量8%且符合本标准第5.2.5条的窑灰代替。掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥重复。水泥最低的技术要求——通用硅酸盐水泥GB/T175—2007一、水泥的定义品种代号不溶物烧失量三氧化硫氧化镁氯离子硅酸盐水泥P·I≤0.75≤3.0≤3.5≤5.0a≤0.06cP·Ⅱ≤1.50≤3.5普通硅酸盐水泥P·O-≤5.0矿渣硅酸盐水泥P·S·A--≤4.0≤6.0bP·S·B---火山灰质硅酸盐水泥P·P--≤3.5≤6.0b粉煤灰硅酸盐水泥P·F--复合硅酸盐水泥P·C--a如果水泥压蒸试验合格，则水泥中氧化镁的含量（质量分数）允许放宽至6.0%。b如果水泥中氧化镁的含量（质量分数）大于6.0%时，需进行水泥压蒸安定性试验并合格。c当有更低要求时，该指标由买卖双方协商确定。水泥最低的技术要求——通用硅酸盐水泥GB/T175—2007•碱含量（选择性指标）•水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示。若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中的碱含量应不大于0.60%或由买卖双方协商确定。一、水泥的定义水泥最低的技术要求——通用硅酸盐水泥GB/T175—2007一、水泥的定义品种强度等级抗压强度抗折强度3d28d3d28d硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.062.5≥28.0≥62.5≥5.0≥8.062.5R≥32.0≥5.5普通硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.0矿渣硅酸盐水泥火山灰硅酸盐水泥粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥32.5≥10.0≥32.5≥2.5≥5.532.5R≥15.0≥3.542.5≥15.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥19.0≥4.052.5≥21.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥23.0≥4.5水泥最低的技术要求——通用硅酸盐水泥GB/T175—2007•凝结时间•硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于390min；•普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于45min，终凝不大于600min。•安定性沸煮法合格。•细度（选择性指标）•硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥以比表面积表示，其比表面积不小于300m2/kg；矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥以筛余表示，80μm方孔筛筛余不大于10%或45μm方孔筛筛余不大于30%。一、水泥的定义熟料最低的技术要求——硅酸盐水泥熟料GB/T21372—2008基本化学性能：一、水泥的定义熟料最低的技术要求——硅酸盐水泥熟料GB/T21372—2008特征化学性能：一、水泥的定义对熟料最低的技术要求——硅酸盐水泥熟料GB/T21372—2008水泥熟料抗压强度：一、水泥的定义凝结时间：初凝不早于45min，终凝不迟于390min安定性：沸煮法合格1.石灰质原料:(石灰石、大理岩等）占生料80～90%主要成分CaCO3。CaO、SiO2、Al2O3Fe2O3CaCO3=CaO+CO2（530°～900）2.粘土质原料:(粘土、砂岩、页岩等)占生料10～15%SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O33.校正原料:(铁质、铝质原料、外加剂等)占生料5%Fe2O3、Al2O3、SiO2二、生产水泥的原料4.固体燃料(1)烟煤：挥发分≥14%（C、H、O、S、N）(2)无烟煤：挥发分≤10%(3)低质煤：热值≤4000×4.18kJ/kg5.液体和气体燃料重油、渣油、天然气、煤气等。二、生产水泥的原料6.工业固体废弃物（工业废渣）用途（1）作为水泥原料与其它原料配制成生料，入窑煅烧成水泥熟料。（2）作为混合材料与熟料一起粉磨，制成水泥。（3）经过低温处理和物理、化学激发，制成绿色、高性能胶凝材。（4）常见工业废渣粉煤灰、煤矸石、赤泥、矿渣、钢渣、电石渣、炉渣、碱渣、城市垃圾等。二、生产水泥的原料三、质量检验与控制水泥生产质量控制主要做好两方面的工作：一是控制窑、磨等装备在合适的工况参数指标范围内正常运转。二是控制好原料、燃料、混合材料、生料、熟料及水泥的质量，保证水泥生产过程按质量要求进行，保证出厂水泥质量的优良稳定，实现优质高产、低消耗。终极目的是保证质量符合条件下达到最好的经济效益。（一）原料的质量控制1、石灰石：石灰石的质量控制包括石灰石矿山的勘查、采掘管理、和进厂石灰石质量控制。石灰石矿山须经过详细地质勘查实行有计划开采、选择性开采，做好矿山的剥离和开采的协调工作，做好不同质量石灰石的搭配。（一）原料的质量控制1、石灰石：控制进厂粒度。＜1000mm，不含杂质。控制破碎粒度。＜70mm保证圆堆储量。进行预均化（自动堆取料）（一）原料的质量控制1、石灰石：进厂石灰石的质量要求如下：CaO≥48％；MgO≤3.0％；碱(Na20和K20)≤0.6％～1.0；（一）原料的质量控制2、粘土质原料：砂岩、页岩质量要求：一等品：n=2.5～3.5，p=1.5～3.5。二等品：n=2.0～2.5或n=3.5～4.0，p不限。MgO≤3％；S03≤2％；碱≤4％。（一）原料的质量控制2、粘土质原料：砂岩、页岩本公司材料的质量水平：砂岩1砂岩2页岩加粉煤灰根粉煤灰n4.493.151.742.22.0p6.433.311.353.93.0R2O5.394.243.350.951.82质量等级＜21＜2＜2＜2（一）原料的质量控制3、铁质校正原料：硫酸渣、铜渣铁质原料用量不大，不同品种应分堆存放，每批都要取样进行一次全分析，一定要做到先化验后使用。铁质校正原料要求Fe203≥40％。铁质校正原料的储存量一般应大于20天。（一）原料的质量控制4、窑用煤：烟煤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5000Kcal／(kg煤)。入窑煤粉质量的波动范围为：灰分±2.0％；合格率70％；水分一般≤5.0％；细度为0.08mm方孔筛筛余8％～10％；每2h测一次。（一）原料的质量控制5、原料的均化：当Cv5％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。如果其他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Cv10％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±5%时，应采取预均化。（一）原料的质量控制5、原料的均化：针对本公司所用原料的质量状况。应做好以下几点，①、矿山石灰石搭配进厂。②、进厂原煤按质存放，搭配破碎入长堆。③、控制砂岩粒度。④、保证圆堆、长堆预均化设备运转状态正常。（一）原料的质量控制6、原料品种更换对生产及质量的影响：原料品种更换会给生产及质量带来较大影响。主要是：1、影响生产工艺过程。如干、湿粉煤灰。2、影响质量控制流程。使配料方案被迫调整。质量检验受到限制。3、影响经济效益。生料质量的好坏，对熟料质量和煅烧操作都是非常重要的。合理而又稳定的生料成分是保证熟料质量和维持正常煅烧操作的前提。要获得合格的生料，必须加强对生料制备过程的控制，力求生料成分均匀稳定，以保证配料方案的实现（二）生料的质量控制1、生料化学成分的例行监测使用X—荧光多元素分析仪来快速测定生料的化学成分，有在线分析和离线分析两种方式。快速测定出生料的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SO3、R2O等化学成分，输出数据直接进入微机处理，可以方便快速计算出生料的三个率值（KH、n、p）并及时调节各原料配比，保证生料的化学成分波动小、均匀稳定，满足生料的质量控制指标。（二）生料的质量控制2、描述生料的化学指标——生料的三率值（二）生料的质量控制SFAOCKH8.235.065.1aFASSM）（nFAIMP)(3、入磨物料◆入磨物料的配比提高喂料准确性、均匀稳定喂料量，是保证生料质量的关键。◆入磨物料的粒度磨机入磨物料的粒度越小越好，控制好破碎粒度。使入磨物料的粒度小于30～50mm，。对于立磨而言入磨物料的粒度可以放宽一些小于70mm。特别注意大块物料。◆入磨物料品种不能频繁更换（二）生料的质量控制4、生料的细度生料磨得越细，比表面积越大，颗粒之间的接触面积增加，易烧性越好，熟料矿物中的f-CaO含量越少，因此从理论上讲生料磨得越细，对煅烧越有利。但在实际生产中，生料磨得太细，会显著降低磨机产量，增加电耗。且过细的物料会形成料团不利于传热。（二）生料的质量控制5、出磨生料化学成分及率值的控制水分≤1.0%，合格率≥90%CaO（目标值）±0.2%，合格率≥70%Fe2O3（目标值）±0.15%，合格率≥75%KH（目标值）±0.03，合格率≥50%n（目标值）±0.1，合格率≥50%P（目标值）±0.1，合格率≥50%（二）生料的质量控制6、入窑生料化学成分及率值的控制◆KH（目标值）±0.02，合格率≥70%，每小2时测定1次；◆n（目标值）±0.1，合格率≥65%，每小2时测定1次；◆P（目标值）±0.1，合格率≥65%，每小2时测定1次；（二）生料的质量控制7、保证入窑生料质量的基本措施。1、提高出磨生料合格率。2、保证生料库存量，避免对口料。3、保证均化库系统均化设施正常运转。保证均化效率。（二）生料的质量控制小憩十分钟吧1、熟料的矿物组成：•C3S、C2S、C4AF、C3A。•C3S：熟料强度主体矿物对早期强度及后期强度均有决定性贡献。•C2S：对后期强度有一定贡献。对长期强度有贡献。•C4AF：主要是在熟料煅烧过程中起熔剂作用，对早期强度及后期强度均有贡献。•C3A：主要是在熟料煅烧过程中起熔剂作用，只对早期强度贡献。（三）熟料的质量控制2、熟料的三率