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1、第七章水泥生产的质量控制本讲稿第一页，共四十四页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本讲稿第二页，共四十四页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质量管理事后预防全方面本讲稿第三页，共四十四页7-1 样品的采取与平均试样的制备n总体：总体：具体对象的全体。具体对象的全体。n样本：样本：从总体中随机抽取出来的一部分个体。从总体中随机抽取出来的一部分个体。n样品：样品：被抽出的样本中的每一个产品。被抽出的样本中的每
2、一个产品。n在硅酸盐生产中，原、燃、材料或粉状物料在每个采样点采取在硅酸盐生产中，原、燃、材料或粉状物料在每个采样点采取的物料，可视为一个的物料，可视为一个“样品样品”。n样本大小（样本容量）：样本大小（样本容量）：样本中所含的样品数目。样本是由一个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。或若干个样品组成的。n抽样：抽样：从总体中随机抽取样品组成样本的过程。从总体中随机抽取样品组成样本的过程。本讲稿第四页，共四十四页n样本的代表性：样本的代表性：指指样本样本与与整批产品整批产品或某或某工序产品质量一致性工序产品质量一致性程度的高低。程度的高低。样本代表性的保证措施样本代表性的保证
3、措施数量数量方法（随机性）方法（随机性）方案（取样点的分布和数量）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）制备平均试样（严格按照制样程序）本讲稿第五页，共四十四页n一、在生产过程中取样一、在生产过程中取样（一）生产原料、燃料的取样（一）生产原料、燃料的取样（二）出磨生料、出磨水泥样品的采取（二）出磨生料、出磨水泥样品的采取（三）水泥成品样品的采取（三）水泥成品样品的采取n二、平均试样的制备与保管二、平均试样的制备与保管（一）平均试样的制备（一）平均试样的制备(二二)、试样的保管、试样的保管本讲稿第六页，共四十四页7-2 原燃材料的质量控制与管理n一、原料的质量控
4、制一、原料的质量控制n二、燃料的质量控制二、燃料的质量控制n三、矿化剂、晶种的质量控制三、矿化剂、晶种的质量控制n四、混合材料的质量控制四、混合材料的质量控制n五、石膏的质量控制五、石膏的质量控制本讲稿第十六页，共四十四页一、原料的质量控制原料原料名称名称CaO(%)MgO(%)燧石燧石或石英或石英(%)碱碱(%)SO3(%)石灰石石灰石483.04.00.61.01（一）质量要求（一）质量要求本讲稿第十七页，共四十四页原料名称原料名称npMgO(%)碱碱(%)SO3(%)入磨入磨水分水分塑性塑性指数指数Cl-Cl-（%）粘粘土土一级品一级品2.73.51.53.53.03.0 4.04.02
5、22 212120.0150.015二级品二级品2.02.73.54.0不限不限原料名称原料名称Fe2O3入磨水分入磨水分铁质校正原料铁质校正原料40%5%（一）质量要求（一）质量要求本讲稿第十八页，共四十四页指标指标SMSMSiOSiO2 2MgOMgO（R R2 2O OSOSO3 3ClCl-（%）FeFe2 2O O3 3AlAl2 2O O3 3硅质校硅质校正原料正原料4.04.070%70%90%90%3.0%3.0%4.0%4.0%1.0%1.0%0.0150.015%铁质校铁质校正原料正原料3.0%3.0%2.0%2.0%2.0%2.0%0.0150.015%40%40%铝质校
6、铝质校正原料正原料3.0%3.0%2.0%2.0%1.0%1.0%0.0150.015%30%30%本讲稿第十九页，共四十四页n（三）储存期（三）储存期原料原料名称名称石灰石石灰石粘土粘土铁质校正原铁质校正原料料储存期储存期有矿山有矿山5d无矿山无矿山10d10d20d|（二）质量管理（二）质量管理 进厂原料要分批分堆存放，每批都要取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，尽可能均化样化验，先化验后使用，尽可能均化本讲稿第二十页，共四十四页二、燃料的质量控制（一）质量要求（一）质量要求回转窑回转窑(烟煤烟煤)，立窑，立窑(无烟煤无烟煤)。煤中挥发分煤中挥发分10%10%的为烟煤
7、，的为烟煤，10%10%的为无烟煤。的为无烟煤。窑型窑型灰分（灰分（%）挥发分挥发分（%）硫（硫（%）低位发热量低位发热量（kJ/kg)kJ/kg)湿法窑湿法窑2828183018302174021740立波尔窑立波尔窑2525183018302300023000机立窑机立窑353515151880018800预分解窑预分解窑282822322232332174021740本讲稿第二十一页，共四十四页窑型窑型煤种煤种Ad(%)Vd(%)Qnet,d(KJ/Kg)回转窑回转窑烟煤烟煤28183020934回转窑入窑煤粉质量波动范围：回转窑入窑煤粉质量波动范围：A：2.0%合格率合格率70%V：2
8、.0%水分：水分：1.0%细度细度：0.08mm0.08mm方孔筛筛余方孔筛筛余 8%15%8%15%本讲稿第二十二页，共四十四页n（二）质量管理（二）质量管理 1、定点供应、定点供应 2、分批分堆存放、分批分堆存放 3、按批做煤的工业分析；煤灰化学全分析。、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、搭配使用，注意均化 5、合理存放，防止自燃。、合理存放，防止自燃。n（三）储存期（三）储存期 10d本讲稿第二十三页，共四十四页三、矿化剂、晶种的质量控制n矿化剂：矿化剂：n质量要求：质量要求：若采用萤石若采用萤石-石膏复合矿化剂，萤石中石膏复合矿化剂，萤石中CaFCaF2 25
9、0%50%，石膏中，石膏中SOSO3 330%30%。n质量管理：质量管理：每进厂一批取样一次并检验，分批堆放，每进厂一批取样一次并检验，分批堆放，分别使用。分别使用。n晶种：晶种：要用优质熟料，要用优质熟料，C C3 3S50%S50%。本讲稿第二十四页，共四十四页四、混合材料的质量控制n掺加品种和掺加量掺加品种和掺加量n矿渣的质量控制：质量系数MnOTiO2氟化物（以F计）容积密度1.24%10%2%越小越好矿渣烘干时：气体温度：矿渣烘干时：气体温度：800850800850矿渣温度：矿渣温度：600650600650（防温度过高而结晶）（防温度过高而结晶）本讲稿第二十五页，共四十四页 管
10、理：管理：按品种分批、分堆存放按品种分批、分堆存放 每批取样做品质试验每批取样做品质试验 储存期：储存期：粒化高炉矿渣：粒化高炉矿渣：自水淬成粒算起自水淬成粒算起33个月个月本讲稿第二十六页，共四十四页一质量控制要求：一质量控制要求：1.1.附着水分：附着水分：4%4%2.2.块度尺寸：块度尺寸：400400mmmm或由供需双方商定或由供需双方商定 3.3.分级：分级：p172p172表表7.17.1二质量管理：二质量管理：按批取样化验按批取样化验（附着水、结晶水、三氧化硫含量）（附着水、结晶水、三氧化硫含量）三储存期：三储存期：2020d d五、石膏的质量控制本讲稿第二十七页，共四十四页7-
11、3生料的质量控制n一、生料制备过程中的质量要求一、生料制备过程中的质量要求n二、二、出磨生料出磨生料的质量控制的质量控制n三、三、入窑生料入窑生料的质量控制的质量控制n物理指标：细度，形态，水分物理指标：细度，形态，水分n化学指标：化学成分，三率值合格，均匀程度化学指标：化学成分，三率值合格，均匀程度n（钙铁分析仪）（多元素分析仪）（钙铁分析仪）（多元素分析仪）区别本讲稿第二十八页，共四十四页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本讲稿第三十二页，共四十四页7-4熟料的质量控制熟熟料料质质量量控控制制项项
12、目目有有熟料化学成分(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，每天测定一次连续取样，且取样有代表性，每天测定一次强度强度体积密度体积密度外观形态外观形态本讲稿第三十三页，共四十四页一、熟料的化学成分熟料的熟料的化学成分化学成分率值率值 控制范围控制范围合格率合格率标准偏标准偏差差SAFCKH0.02(PC)0.0370%80%(PC)0.030SM0.185%IM0.185%影响熟料煅烧的难易程度及质量 本讲稿第三十四页，共四十四页二、游离氧化钙（f-CaO）n造成水泥安定性不良 L L(%)(%)f-CaOf-CaOM M指标指标(%)(%)合格
13、率合格率指标指标(%)(%)1.01.01.51.5(pc)(pc)3 385%85%5.0 5.0 本讲稿第三十五页，共四十四页配料不当，配料不当，KHKH过高；过高；煤与生料配比不均匀、不准煤与生料配比不均匀、不准确，煤质波动大或煤粒过粗；确，煤质波动大或煤粒过粗；入窑生料入窑生料TCaCO3TCaCO3合格率太合格率太低或生料过粗，窑内煅烧不低或生料过粗，窑内煅烧不完全；完全；热工制度不稳，卸料太快热工制度不稳，卸料太快或偏火漏生；或偏火漏生；熟料冷却慢，产生二次熟料冷却慢，产生二次f-CaOf-CaO。熟料出窑时喷洒少量水；熟料出窑时喷洒少量水；加入少量的高活性混加入少量的高活性混合材
14、料制备水泥；合材料制备水泥；调整水泥的粉磨细度；调整水泥的粉磨细度；适当延长熟料的堆放时适当延长熟料的堆放时间；间；和质量好的熟料搭配和质量好的熟料搭配使用。使用。解决解决措施措施原原因因本讲稿第三十六页，共四十四页三、熟料的烧失量熟料的烧失量 n烧失量高，说明窑内物料反应不完全，还有部分烧失量高，说明窑内物料反应不完全，还有部分CaCO3CaCO3没有分解或煤粒未燃烧，或部分没有分解或煤粒未燃烧，或部分CaCO3CaCO3虽已分解，但来不及虽已分解，但来不及继续完成熟料的化学反应。继续完成熟料的化学反应。n1.5%1.5%四、熟料中氧化镁四、熟料中氧化镁 n高会影响水泥安定性高会影响水泥安定
15、性 n国家标准规定，水泥熟料中国家标准规定，水泥熟料中MgOMgO须须5.0%5.0%，若在，若在5.0%6.0%5.0%6.0%时，要进行压蒸安定性检验。如压蒸安定性合格，时，要进行压蒸安定性检验。如压蒸安定性合格，则熟料中则熟料中MgOMgO含量可放宽到含量可放宽到6.0%6.0%。本讲稿第三十七页，共四十四页五、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：旋窑优质熟料：1300155013001550 波动范围：波动范围：75 75 g/Lg/L ，最好最好50 50 g/Lg/L|外观形态：旋窑优质熟料：绿黑色结粒均齐的圆绿黑色结粒均齐的圆 球状物料。球状物料
16、。0.550.55mmmm 立窑优质熟料：黑色致密块状黑色致密块状 黑灰色葡萄串状黑灰色葡萄串状|强度：小磨磨至小磨磨至3001030010mm2 2/kg/kg或或 0.08 0.08mmmm筛筛余不小于筛筛余不小于3%3%后再测定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。量控制的依据。本讲稿第三十八页，共四十四页二、熟料的管理n（一）储存方式：方式：圆库或堆棚圆库或堆棚储存期：储存期：不少于不少于5 5d d，测出测出3 3d d强度后方可使用强度后方可使用n（二）均化方式：方式：搭配入磨搭
17、配入磨分层堆放，竖直切取熟料分层堆放，竖直切取熟料本讲稿第三十九页，共四十四页熟料的堆放、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时间立升重立升重（g/Lg/L）f-CaOf-CaO（%）原煤水分原煤水分（%）煤粉煤粉检验人检验人水分水分（%）细度细度（%）备备 注注本讲稿第四十页，共四十四页一、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：控制指标：10%波动范围波动范围：目标值：目标值1%，合格率：，合格率：85%或目标值或目标值15/，合格率合格率85%石膏的最佳掺量：
18、试验确定石膏的最佳掺量：试验确定石膏的最大掺量：石膏的最大掺量：以水泥中以水泥中SO3含量不超过含量不超过GB为限为限SO3波动范围：目标值波动范围：目标值0.3%；合格率：；合格率：70%7-7水泥制成质量控制本讲稿第四十一页，共四十四页n4.混合材料掺入量n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。n控制指标：目标值2.0%，合格率80%；n检验频次：分磨4h检验一次。n5.氧化镁n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
19、搭配均化的方式进行处理，确保出厂水泥合格。n检验次数：取平均样，一天检验一次。本讲稿第四十二页，共四十四页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。本讲稿第四十三页，共四十四页二、出磨水泥的管理n严格控制出磨水泥的各项质量指标严格控制出磨水泥的各项质量指标n严格出磨水泥入库制度严格出磨水泥入库制度n出磨水泥要有一定的库存量出磨水泥要有一定的库存量n出磨水泥不得在磨尾直接包装、散装或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水泥出磨后上入下出的库底直接包装本讲稿第四十四页，共四十四页