水泥生产过程的质量控制

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 水泥生产过程的质量控制 摘要：水泥是国民经济建设的重 要基础原材料，其数量大、用途广、性 能稳定而又耐久，是其他材料无法替代 的。水泥产品质量是涉及建筑工程质量 和人民生命财产安全的百年大计，历来 备受政府、行业、企业和消费者的高度 重视。因此，控制水泥质量是控制工程 质量的首要前提。 中国论文网 /2/view-12891897.htm 关键词：水泥生产过程 质量控 制 生产中的质量管理，包括从原料 进厂，一直到成品出厂以前整个生产过 程中的质量把关和质量控制工作。生产 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 质量控制是生产质量管理不可缺少的一 个重要环节。它的作用是根据设计和工 艺技术文件的规定，控制生产过程各工 序可能出现的异常和波动，使生产处于 可控状态。生产过程的质量控制目的是 产品性能质量控制，使产品达到所需性 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，如水泥的凝结时 间、强度和强度等级等。 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会影响 产品的质量。在生产过程中原燃材料的 成分及生产情况经常变动。因此必须经 常地、系统地、科学地对各生产工序按 照工艺要求一环扣一环地进行严格的质 量控制，合理地选择质量控制点，采用 正确的质量控制方法，把质量控制工作 贯穿于生产的全过程。 1 水泥生料的质量控制 生产水泥的原材料主要是石灰质 原料（如石灰石、白云石）和粘土质原 料（如粘土、黄土等） 。前者主要为水 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 泥提供 CaO，而后者主要为水泥提供 SiO2、Al2O3、Fe2O3 等氧化物。 1.1 加强生料三率值的控制 水泥生料配料控制是水泥生产中 最重要的环节之一。生料质量好坏直接 影响熟料的产量和质量。目前我国大部 分水泥厂都使用生料的饱和比 KH、硅 率 SM、铝率 IM 三个率值来表示生料 的化学特性。入窑均匀稳定是稳定水泥 窑热工制度、提高熟料质量的前提条件。 石灰石饱和系数 KH：在熟料中石灰完 全饱和是指全部 SiO2 都形成 C3S，全 部 Fe2O3，都形成 C4AF，剩余的 Al2O3，都形成 C3A，石灰饱和系数是 指熟料中实际的 CaO 含量与理论上达 到完全饱和时的 CaO 含量之比。适当 提高 KH，不论是早期还是后期强度， 是抗折强度还是抗压强度都随 KH 增加 而提高；硅率 SM：它表示熟料中硅酸 盐矿物与熔剂矿物的比例，随硅酸盐矿 物与熔剂性矿物之比而增减，硅率过高， 燃烧时由于应相量减小，熟料烧成单位 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 易于粉化，硅率过低，硅酸盐矿物太少 而影响水泥强度；铝率 IM：它表示熟 料熔剂性矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙 的比例，随 C3A/C4AF 之比而增减， C3A 早期强度增长快，但三天后强度很 少增加甚至倒缩，C4AF 可提高早期强 度，但后期强度还有所增长。 1.2 加强对出磨生料水分的测定 和控制 物料水分对水泥生产和质量控制 有较大影响，应加强检测和控制，并采 取相应措施。生料水分越大，对生料化 学分析结果影响也越大。生料含水分越 高，其含水生料化学组成和干料结果 （真值）比较，就越低。日常生产中， 常出现的另一种情况是：出磨生料 Tc 与控制指标相符，但所计算的 KH 值却 往往明显高于配料方案要求，其中主要 原因之一是出磨生料含有水分，检验时 未作考虑，而把 Tc 或 TCaO 实际合格 甚至还偏高的生料视作偏低，而增加石 灰石的喂料量，导致 KH 值偏高。因此， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 除采取措施降低入磨物料水分外，在生 产控制中，每班至少测定一至两次生料 水分，最好添置水分快速测定仪，做到 每个生料样测定一次水分，并根据水分， 将含水生料化学分析结果换算成干基生 料结果，以正确指导生产控制。 1.3 加强对生料的预均化 没有入磨原料成分的均匀稳定， 任何先进的技术装备和合理的配料方案 都将失去意义。因此，对原料材料进行 预均化处理显得非常重要。化验室应定 期到矿山调查、取样分析，把对进厂原 材料的质量控制推前到矿山，并及时做 好化学分析，根据分析结果，实行定量 搭配，要求石灰石通过预均化后，其入 磨 Tc 标准偏差l.0。 2 水泥熟料质量控制 水泥生料在高温煅烧后发生一系 列物理化学变化得到水泥熟料。熟料质 量是影响水泥质量最重要的因素，是确 保水泥质量的基础，熟料质量的优劣与 均匀程度，直接决定水泥质量的好坏与 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 可靠程度。因此，熟料的质量控制是水 泥生产质量管理环节中极为重要的一环。 水泥熟料的质量控制在不同生产丁艺、 煅烧设备条件下也不一样。回转窑生产， 除常规化学全分析、物理检验和控制游 离氧化钙外，一般还要控制烧成带的温 度、窑尾废气温度及各点负压，同时还 要控制熟料的堆积密度。一般熟料质量 控制项目有：熟料化学成分(包括 KH、SM 、IM 三个率值)、烧失量、游 离氧化钙、游离氧化镁、安定性以及强 度等物理性能。 2.1 熟料的化学成分 检验熟料的化学成分和矿物组成 是否符合配料设计的要求，从而判断前 面工艺的状况和熟料质量，并作为调整 前一工艺的依据。熟料中各氧化物之间 的不同比例即率值，决定着熟料中各氧 化物的含量，并直接影响熟料煅烧的难 易程度及质量。一般通过三个率值来表 示熟料中各氧化物含量之间的关系。 2.2 游离氧化钙（f-CaO） -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 游离氧化钙是熟料中没有参加化 学反应而以游离状态存在的氧化钙。熟 料中游离氧化钙的产生主要是烧成过程 中热制度不稳定，煅烧温度不够和配料 不当造成的，游离氧化钙是水泥熟料中 的有害成份，过高会使水泥体积安定性 不良，造成水泥石强度下降，并产生裂 纹，甚至溃裂。因此控制熟料中游离氧 化钙的含量十分必要。可以对煅烧情况 和熟料质量进行判断。其控制值是旋窑 f-CaO1.5%，合格率 85%，检验次数 自定。 2.3 熟料中氧化镁 原料中所含 MgO 经高温煅烧， 其中部分与熟料矿物结合成固溶体,部分 熔于液相中，因此，当熟料中含有少量 MgO 时，能降低熟料的烧成温度，增 加液相数量，降低粘度，改善水泥的色 泽。在硅酸盐水泥中，MgO 与主要熟 料矿物化合的最大含量为 2，超过部 分呈游离状态，以方镁石的形式出现。 方镁石与水反应生成 Mg(OH)2,其体积 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 较游离 MgO 增大，而且反应速度极慢， 导致已经硬化的水泥凝固体内部发生体 积膨胀而开裂，造成所谓 MgO 膨胀性 破裂。因此熟料中氧化镁含量过高会影 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%。其测定频次：每天至少测定 一次，若 MgO 含量较高，应增加测定 次数。 2.4 熟料的立升重 熟料的立升重即一立升熟料的质 量，其高低是判断熟料质量和窑内温度 （主要是烧成带温度）的参数之一，通 过物料结粒大小及均匀程度，可以推测 烧成温度是否正常。当窑温正常时，产 量高，熟料颗粒大小均齐，外观紧密结 实，表面较光滑而近似小圆球状，立升 重较高；物料在烧成带温度过高或在烧 成带停留时间太长，过烧料多，熟料立 升重过高，熟料质量反而不好。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 2.5 熟料的物理性能 熟料的物理性能主要指凝结时间、 安定性、强度、外观特征等。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。 3 混合材控制 混合材的掺入一般会降低水泥的 早期强度，但掺量适量时，都有利于后 期强度的发展，而且还能有效降低水化 热，非常适合大体积混凝土的施工和结 构的形成需求。当掺用窑灰代替活性混 合材时，能促进水泥早期强度的发挥。 掺适量石膏有利于提高水泥强度， 特别是早期强度，但过多则反使水泥产 生体积膨胀而强度降低，所以控制水泥 中石膏的掺入量直接影响到水泥的凝结 时间和强度。 4 水泥出厂时对物理性能的控制 细度的大小反映了水泥颗粒程度 或水泥的分散程度。它对水泥的水化速 度、水泥的需水量、和易性、放热速率 和强度的形成都有一定的影响；安定性 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 是一项表示水泥浆体硬化后是否发生不 均匀体积变化的指标。水泥在凝结硬化 过程中，