水泥生产质量控制

第9章水泥生产质量控制本章学习要点水泥生产质量控制主要做好两方面的工作：一是控制窑磨在指标控制范围内的正常运转，二是控制好原料、燃料、混合材料、生料、熟料及水泥的质量，保证水泥生产按质量要求进行，保证出厂水泥质量的优质稳定，实现优质高产、低消耗。9.1原燃材料的质量控制与管理9.1.1石灰石的质量控制石灰石的质量控制包括石灰石矿山的质量勘查管理、外购石灰石质量控制和进厂石灰石质量控制。◆石灰石矿山的质量勘查和质量管理◇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准备工作◇做好不同质量石灰石的搭配◆外购石灰石原料的质量控制外购石灰石的企业在签订供货合同时，化验室应先了解该矿山的质量情况，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。化验室应根据配料要求，制订出质量指标及验收规则，以保证进厂石灰石质量。◆进厂石灰石的质量控制①外购大块石灰石时，石灰石进厂后，要按指定地点分批分堆存放，检验后搭配使用，最好进行预均化。②有矿山的企业，石灰石在矿山破碎后进厂或进厂后直接进破碎机破碎并储入碎石堆场，进行预均化。石灰石的质量要求如下：CaO≥48％；MgO≤3．0％；燧石或石英≤4.0％；碱(Na20和K20)≤0.6％～1.0；S03≤1.0％。9.1.2粘土质原料的质量控制◆粘土质原料进厂前的质量控制由于粘土质原料经过地质变化迁移，成分稳定性相对较差，因此，对粘土质原料矿床也应分层取样，定期编制矿山网，按不同品位分区、分层开采。若地表植物和杂质多，应先剥去表土。除去杂物再进行开采。有粘土质原料矿的工厂，最好在粘土质原料进厂前先搭配开采和装运。◆进厂粘土质原料的质量要求一等品：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。粘土质原料的质量要求：MgO≤3％；S03≤2％；碱≤4％。含石英矿量为0.2mm方孔筛筛余≤5％，0.08mm方孔筛筛余≤10％。9.1.3铁质校正原料的质量控制铁质原料用量不大，进厂后应分堆存放，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％，干法生产入磨铁粉的水分5％。铁质校正原料的储存量一般应大于20天。9.1.4燃料的质量控制新型干法窑窑煅烧是将燃煤磨成煤粉，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±2.0％；水分一般≤1.0％；细度为0.08mm方孔筛筛余8％～10％；每2h测一次。9.1.5矿化剂、晶种的质量控制如果采用萤石一石膏作复合矿化剂，则萤石中CaF2含量应≥60％，石膏中的SO3≥30％，每批矿化剂中有效成分含量波动要小，并保证较小的粒度和准确、均化的配合比。矿化剂的储存量一般应大于20天。入磨粒度20mm。为了确保使用效果，作为晶种的熟料一定要用优质熟料，C3S含量应在50％~60%，并单独设置晶种小料仓，以保证晶种掺人量的准确性和均匀性。9.1.6原、燃料的预均化当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聚好，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，应采取均匀化。9.2生料的质量控制生料质量的好坏，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。9.2.1生料制备的质量要求◆生料的化学成分使用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。◆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。◆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。生料细度与熟料中的f-CaO含量关系见表0.008mm方孔筛筛余13.613.212.511.610.710.49.35.1熟料的f-CaO2.121.481.231.040.950.730.620.429.2.2入磨物料的质量控制◆入磨物料的配比提高喂料的准确性、均匀稳定喂料量，是保证生料质量的关键。◆入磨物料的粒度管磨机入磨物料的粒度越小越好，最好采用磨前预破碎工艺，使入磨物料的粒度小于3～5mm，。对于立磨而言入磨物料的粒度可以放宽一些。◆入磨物料的水分一般入磨物料的平均水分控制在≤1.0%为宜。烘干兼粉磨系统控制在≤6.0%。立磨系统控制在10.0%左右。9.2.3出磨生料的质量控制◆出磨生料化学成分及率值的控制水分≤1.0%，合格率≥90%SiO2（目标值）±0.5%，合格率≥80%CaO（目标值）±0.5%，合格率≥80%Fe2O3（目标值）±0.3%，合格率≥80%Al2O3（目标值）±0.3%，合格率≥80%KH（目标值）±0.03，合格率≥60%n（目标值）±0.1，合格率≥60%P（目标值）±0.1，合格率≥60%◆生料的细度控制0.08mm方孔筛筛余量≤8％～10%，合格率87.5％；0.20mm方孔筛筛余量≤1.0％～1.5％。◆生料中煤掺加量的质量控制水分≤4.0%，合格率≥80细度（0.08mm方孔筛筛余量）≤12％，合格率≥90%9.2.3入窑生料的质量控制◆KH（目标值）±0.03，合格率≥60%，每班测定2次；◆n（目标值）±0.1，合格率≥65%，每班测定2次；◆P（目标值）±0.1，合格率≥65%，每班测定2次；◆细度（0.08mm方孔筛筛余量）≤12％，合格率≥90%9.3熟料的质量控制9.3.1熟料控制项目◆熟料的化学成分◇KH值控制范围：目标值±0.02；合格率：湿法回转窑及日产2000t以上的预分解窑≥80％，其他窑型的KH合格率≥70％；标准偏差：回转窑≤0.020，立窑≤0.030◇熟料的n和p值也应合理、稳定，减小波动。一般而言，n和p值的控制范围为目标值的±0.02，合格率≥85％◆游离氧化钙含量◇回转窑熟料f-CaO≤1.5％，合格率85%，测定次数自定。◇立窑熟料f-CaO≤2.5%，合格率≥85％，分窑每4h测定一次。◆熟料的烧失量熟料烧失量控制指标：≤1.0%，每班每窑测定一次。◆熟料中氧化镁含量MgO含量必须小于5.0％，对MgO含量高于5.0％而低于6.0％的熟料，应进行其水泥压蒸安定性试验。9.3.2熟料的管理◆熟料的储存◆熟料的均化◆熟料平均标号的计算9.4水泥质量控制9.4.1水泥制成质量控制项目与指标◆入磨物料的配比◆出磨水泥细度◆出磨水泥中SO3含量◆混合材料掺入量◆出磨水泥的物理性能9.4.2出磨水泥的管理◆严格控制出磨水泥的各项质量指标。◆严格出磨水泥入库制度。◆出磨水泥要有一定的库存期。◆出磨水泥不得直接包装、散装，以防止质量不合格水泥出厂。9.4.3出厂水泥质量管理◆出厂水泥质量控制要求◇出厂水泥合格率100％。◇富余强度合格率100％。◇28d抗压强度目标值≥(水泥国家标准规定值+2.0MPa+3S)。◇袋装水泥合格率达到100％。◇均匀性合格率100%本章学习小结本章主要介绍了水泥质量控制的原理、方法、控制项目、控制指标等内容，对水泥生产质量控制、提高水泥质量作了详细论述，要求学生掌握原燃材料、生料、熟料、水泥的生产质量控制，学会分析和解决生产实际问题的能力。