水泥生产的质量控制

第七章水泥生产的质量控制原燃料生料熟料水泥生产工艺是连续性很强的过程，无论哪一道工序保证不了质量都将影响产品的质量。质量控制产品达到所需性能的满足程度，保证生产出符合设计和规范质量要求的产品为达到质量要求而采取的作业技术和活动检验质量管理阶段统计质量管理阶段全面质量管理阶段质量管理事后预防全方面§7-1样品的采取与平均试样的制备总体：具体对象的全体。样本：从总体中随机抽取出来的一部分个体。样品：被抽出的样本中的每一个产品。在硅酸盐生产中，原、燃、材料或粉状物料在每个采样点采取的物料，可视为一个“样品”。样本大小（样本容量）：样本中所含的样品数目。样本是由一个或若干个样品组成的。抽样：从总体中随机抽取样品组成样本的过程。样本的代表性：指样本与整批产品或某工序产品质量一致性程度的高低。样本代表性的保证措施数量方法（随机性）方案（取样点的分布和数量）人（操作技能）制备平均试样（严格按照制样程序）一、在生产过程中取样（一）生产原料、燃料的取样（二）出磨生料、出磨水泥样品的采取（三）水泥成品样品的采取二、平均试样的制备与保管（一）平均试样的制备(二)、试样的保管§7-2原燃材料的质量控制与管理一、原料的质量控制二、燃料的质量控制三、矿化剂、晶种的质量控制四、混合材料的质量控制五、石膏的质量控制一、原料的质量控制：原料名称CaO(%)MgO(%)燧石或石英(%)碱(%)SO3(%)石灰石≥48≤3.0≤4.0≤0.6~1.0≤1（一）、质量要求：原料名称npMgO(%)碱(%)SO3(%)入磨水分塑性指数Cl-（%）粘土一级品2.7~3.51.5~3.5≤3.0≤4.0≤2＜2﹥12＜0.015二级品2.0~2.73.5~4.0不限原料名称Fe2O3入磨水分铁质校正原料≥40%＜5%指标SMSiO2MgO（R2OSO3Cl-（%）Fe2O3Al2O3硅质校正原料＞4.070%~90%＜3.0%＜4.0%＜1.0%＜0.015%铁质校正原料＜3.0%＜2.0%＜2.0%＜0.015%＞40%铝质校正原料＜3.0%＜2.0%＜1.0%＜0.015%＞30%（三）、储存期原料名称石灰石粘土铁质校正原料储存期有矿山≥5d无矿山≥10d≥10d≥20d（二）、质量管理进厂原料要分批分堆存放，每批都要取样化验，先化验后使用，尽可能均化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检验人二、燃料的质量控制质量要求：回转窑(烟煤)，立窑(无烟煤)。煤中挥发分＞10%的为烟煤，＜10%的为无烟煤。窑型灰分（%）挥发分（%）硫（%）低位发热量（kJ/kg)湿法窑≤2818~30≥21740立波尔窑≤2518~30≥23000机立窑≤35≤15≥18800预分解窑≤2822~32≤3≥21740窑型煤种Ad(%)Vd(%)Qnet,d(KJ/Kg)回转窑烟煤＜2818~30＞20934回转窑入窑煤粉质量波动范围：A：±2.0%合格率＞70%V：±2.0%水分：≤1.0%细度：0.08mm方孔筛筛余8%~15%（二）、质量管理：1、定点供应2、分批分堆存放3、按批做煤的工业分析；煤灰化学全分析。4、搭配使用，注意均化5、合理存放，防止自燃。（三）、储存期：＞10d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进厂煤质量日台帐进厂日期水分灰分（Aad）挥发分（Vad）灰分（Ad）挥发分（Vd）车数三、矿化剂、晶种的质量控制矿化剂：质量要求：若采用萤石-石膏复合矿化剂，萤石中CaF2≥50%，石膏中SO3≥30%。质量管理：每进厂一批取样一次并检验，分批堆放，分别使用。晶种：要用优质熟料，C3S≥50%。四、混合材料的质量控制掺加品种和掺加量矿渣的质量控制：质量系数MnOTiO2氟化物（以F计）容积密度≥1.2≤4%≤10%≤2%越小越好矿渣烘干时：气体温度：≤800~850℃矿渣温度：600~650℃（防温度过高而结晶）管理：按品种分批、分堆存放每批取样做品质试验储存期：粒化高炉矿渣：自水淬成粒算起≯3个月〈一〉、质量控制要求：1.附着水分：≤4%2.块度尺寸：≤400mm或由供需双方商定3.分级：p172表7.1〈二〉、质量管理：按批取样化验（附着水、结晶水、三氧化硫含量）〈三〉、储存期：＞20d五、石膏的质量控制：进厂石膏的质量日台帐进厂日期进厂量H2OSO3品位产地∑x采用工业副产石膏时，调凝，强度影响，对水泥性能无害，并报请行业主管部门批准后方可使用原燃材料的储存期物料名称石灰石粘土铁质校正原料煤矿化剂石膏混合材料储存期有矿山≥5d无矿山≥10d≥10d≥20d≥10d≥20d≥20d≥10d§7-3生料的质量控制一、生料制备过程中的质量要求二、出磨生料的质量控制三、入窑生料的质量控制物理指标：细度，形态，水分化学指标：化学成分，三率值合格，均匀程度（钙铁分析仪）（多元素分析仪）区别生料的配煤与成球配煤成球配热配料煤的质量煤的数量影响煅烧和熟料的质量磨头配煤波动原因：入窑前配煤均化粒径强度水分热稳定性内部孔隙§7-4熟料的质量控制熟料质量控制项目有熟料化学成分(包括KH、IM、SM）烧失量游离氧化钙氧化镁安定性物理性能连续取样，且取样有代表性，每天测定一次强度体积密度外观形态熟料的化学成分率值控制范围合格率标准偏差SAFCKH±0.02(PC)±0.03≥70%≥80%(PC)≤0.030SM±0.1≥85%IM±0.1≥85%影响熟料煅烧的难易程度及质量一、熟料的化学成分二、游离氧化钙（f-CaO）造成水泥安定性不良L(%)f-CaOM指标(%)合格率指标(%)＜1.0＜1.5(pc)＜3≥85%＜5.0配料不当，KH过高；煤与生料配比不均匀、不准确，煤质波动大或煤粒过粗；入窑生料TCaCO3合格率太低或生料过粗，窑内煅烧不完全；热工制度不稳，卸料太快或偏火漏生；熟料冷却慢，产生二次f-CaO。熟料出窑时喷洒少量水；加入少量的高活性混合材料制备水泥；调整水泥的粉磨细度；适当延长熟料的堆放时间；和质量好的熟料搭配使用。解决措施原因三、熟料的烧失量烧失量高，说明窑内物料反应不完全，还有部分CaCO3没有分解或煤粒未燃烧，或部分CaCO3虽已分解，但来不及继续完成熟料的化学反应。≤1.5%四、熟料中氧化镁高会影响水泥安定性国家标准规定，水泥熟料中MgO须＜5.0%，若在5.0%~6.0%时，要进行压蒸安定性检验。如压蒸安定性合格，则熟料中MgO含量可放宽到6.0%。五、熟料的物理性能体积密度（立升重、堆积密度）：(g/L)旋窑优质熟料：1300~1550波动范围：±75g/L，最好±50g/L外观形态：旋窑优质熟料：绿黑色结粒均齐的圆球状物料。0.5~5mm立窑优质熟料：黑色致密块状黑灰色葡萄串状强度：小磨磨至300±10m2/kg或0.08mm筛筛余不小于3%后再测定测定作用是验证配料方案；检查窑内煅烧操作情况；作为水泥制成质量控制的依据。二、熟料的管理（一）储存方式：圆库或堆棚储存期：不少于5d，测出3d强度后方可使用（二）均化方式：搭配入磨分层堆放，竖直切取熟料熟料的堆放、入库和使用应做好原始记录，便于水泥质量的控制。熟料岗位原始记录时间立升重（g/L）f-CaO（%）原煤水分（%）煤粉检验人水分（%）细度（%）备注§7-5水泥制成质量控制一、控制项目与指标1.入磨物料配合比2.出磨水泥细度3.出磨水泥中SO3含量控制指标：＜10%波动范围：目标值±1%，合格率：≥85%或目标值±15㎡/㎏，合格率≥85%石膏的最佳掺量：试验确定石膏的最大掺量：以水泥中SO3含量不超过GB为限SO3波动范围：目标值±0.3%；合格率：≥70%4.混合材料掺入量掺混合材料的作用：增产，降成本；改善和调节水泥的某些性能；利于环保。但会降低强度尤其是早强。掺入量应根据生产水泥品种、强度等级、熟料质量、混合材料品种及质量综合确定。控制指标：目标值±2.0%，合格率≥80%；检验频次：分磨4h检验一次。5.氧化镁检验目的：了解水泥中MgO含量是否符合国标，以保证出厂水泥的质量。如不符合国标，可采用搭配均化的方式进行处理，确保出厂水泥合格。检验次数：取平均样，一天检验一次。6.水泥烧失量检验水泥烧失量主要控制混合材和立窑熟料的煅烧状况。为了保证水泥中混合材料掺量符合国标及保证熟料的质量，要限制水泥的烧失量。7.出磨水泥的物理性能包括：安定性、凝结时间、强度等级等。都要符合国家标准，才能保证出厂水泥质量。如某些性能不符合国标，应采取均化处理。检验：取平均样，一天检验一次。二、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量出磨水泥不得在磨尾直接包装、散装或水泥出磨后上入下出的库底直接包装§7-6出厂水泥质量管理一、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≥（GB规定值+富余强度+3S）袋装水泥20包总重不少于1000kg，单包净质量不小于49kg,合格率100%均匀性试验的28d抗压强度变异系数目标值不大于3.0%28d？二、水泥出厂的依据1、熟料质量2、出磨水泥质量3、出磨水泥与出厂水泥的强度关系4、出厂水泥的检验结果强度增长率，成分，率值变化对强度的影响，小磨和大磨班次和库号/质量不同强度增长率检验按编号和吨位取样（表7.2）三、出厂水泥的均化质量波动大均化多库搭配机械倒库空气搅拌四、袋装水泥的质量控制1、包装质量：袋装水泥20包总重不少于1000kg，单包净质量不小于49kg2、袋装质量合格率（如何计算合格率）以20袋为一抽检单位,每班每台包装机至少抽查20袋。（单袋小于49kg不合格，若20袋小于1000kg，合格率0）3、包装袋的标志：水泥袋上应清楚标明：工厂名称、注册商标、水泥品种的名称、代号、强度等级、包装日期、试验编号、生产许可证号和“立窑”或“旋窑”两字。包装袋辆两侧应印有水泥名称和强度等级；字体颜色：硅酸盐水泥、普通水泥：红色矿渣水泥：绿色火山灰水泥、粉煤灰水泥：黑色作用：便于存放，使用，便于查对，复检五、散装水泥的质量控制散装库：个数：视生产规模而定；每个储库的容量：以本厂每个编号的吨位数为宜。质量控制：对出磨水泥必须按本厂每个编号的吨位数进行全套化学、物理性能检验。各项指标合格的水泥方可打入散装库出厂。当出磨水泥有一项质量不合格时，应根据质量情况进行多库搭配或机械倒库调配，确认质量合格后，再打入散装库。散装水泥出厂时，必须在装车的同时按编号吨位取样进行全套化学、物理性能检验。散装水泥出厂时，必须提交用户与袋装相同内容的卡片。不准用出磨水泥的检验数据代替散装出厂水泥的数据。六、水泥出厂手续检验合格化验室主任或出厂水泥专管人员签发“水泥出厂通过单”一式两份。一份交销售部门作为发货依据，一份由化验室存档。销售部门必须严格按化验室“水泥出厂通知单”通过的编号、强度等级、货位及数量验证无误后发货。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”；一式两份，一份交化验室，一份由销售部门存档。化验室按销售部门提供的发货单位，在水泥发出日期7d内寄发除28d强度以外的各项试验结果。28d强度数值，应在水泥发出日起32d内补报。在成品库或栈台上存放一个月（从成型日期算起）以上的袋装水泥，出厂前必须重新取样检验，确认合格后才能出厂。水泥安定性不合格或某项品质指标达不到GB的袋装或散装水泥，一律不准借库存放。水泥出厂后发现质量问题的处理措施当用户对水泥质量提出异议时，可进行仲裁检验§7-7水泥生产过程质量控制图表表7.3，表7.4，表7.5一、质量控制点的确定与控制项目二、取样方法的选择三、取样次数和检验次数的确定四、检验方法的选择五、质量控制指标的确定连续取样？瞬时取样？影响质量的主要环节出，结果。进，操作质量波动简单、迅速、准确国标、企标§7-8质量统计与质量