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1、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 20
2、07 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 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 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
3、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 80 m方孔筛筛余不大于10 或45 m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
4、 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
5、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
6、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
7、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 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
8、原料的质量控制 5 原料的均化 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 矿山石灰石搭配进厂 进厂原煤按质存放 搭配破碎入长堆 控制砂岩粒度 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
9、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
10、 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
11、 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
12、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 熟料的三率值 三 熟料的质量控制 3 熟料的三率值意义KH 决定了C3S C2S的比例 n SM 决定了C3S和C2S与C4AF和C3A的比例 硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例 P IM 决定了熔剂矿物的液相性质 三 熟料的质量控制 4 熟料的质量指标KH值控制范围 目标
13、值 0 02 合格率 80 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 f CaO 1 5 合格率85 比较推崇的是 1 8 立升重 不同条件下会有不同的体会 三 熟料的质量控制 5 保证熟料质量的基本措施1 配料方案科学合理经济 宏观质量与经济 2 稳定入窑生料质量 3 保证入窑煤粉质量稳定 灰分 细度 水分 料随煤动 及时调整生料率值 4 保证煅烧工况科学 合理 稳定 5 机电装备运转状况符合工艺要求 6 熟料的快速冷却对强度及易磨性有非常大的影响 熟料质量的稳定是高效益运行的基础 三 熟料的质量控制 四 水泥的质量控制 1 水泥粉
14、磨所用原料 熟料 石膏 天然石膏 二水石膏 硬石膏 混合石膏 工业副产石膏 磷石膏 氟石膏 脱硫石膏 主要成分CaSO4 混合材 天然材料 火山灰 沸石 石灰石 工业废渣 过火煤矸石 粉煤灰 高炉矿渣 钢渣 助磨剂 四 水泥的质量控制 2 原料的性质及作用 熟料 之后分解 石膏 通过控制C3A水化过程调节凝结时间 改变水化产物性质调整强度 掺加量不足时凝结时间强度表现不正常 甚至急凝 掺加量过多时安定性不合格 强度下降甚至开裂 混合材 天然材料 火山灰 沸石 石灰石 工业废渣 过火煤矸石 粉煤灰 高炉矿渣 钢渣 活性混合材与熟料水化产物反应 参加熟料矿物水化 产生强度 非活性混合材只起填充作用
15、 调整强度等级 改善水泥性能 降低材料成本 环保 四 水泥的质量控制 3 水泥粉磨对原料质量需求 熟料较高的强度 并稳定且稳定十分重要 熟料fCaO含量对水泥凝结性能有很明显的影响 高混合材掺量时熟料fCaO可高些 石膏由于石膏中CaSO4以外的组分不具有水化活性 因此任何石膏中SO3 CaSO4 含量越高越好 从经济方面考虑应首选工业副产石膏 如脱硫石膏 磷石膏 氟石膏 以其不同的性能表现来适应水泥性能要求及经济性要求 如利用磷石膏的缓凝效果生产缓凝水泥 四 水泥的质量控制 3 水泥粉磨对原料质量需求 混合材稳定品种 稳定质量 供应量稳定 详细掌握各种混合材性质如 活性 需水量比 配伍关系表
16、现等 由于混合材品种 质量及掺加量与水泥质量性能密切相关 所以在生产过程中必须足够重视 否则影响很多麻烦不断 甚至伤害品牌 物料的物理指标要求A 入磨物料粒度 30mm 避免离析 降低粉磨电耗 B 入磨物料水分 控制综合水分 1 2 C 出磨水泥温度 控制石膏脱水 稳定水泥性能 四 水泥的质量控制 4 水泥粉磨的过程质量控制 物料配比设计配比设计的目的和基本原则定义 根据水泥品种 原料的物理化学性能及具体的生产条件 确定所用原料配合比例的过程 目的 配比设计是为了确定各原料的配合比例 充分发挥每种原料的作用 以保证生产出符合要求的水泥 并达到优质 高产 低消耗的目的 四 水泥的质量控制 4 水泥粉磨的过程质量控制需要考虑的因素 熟料质量通过供料方的检验报告了解基本质量情况 化学分析 物理检验 小磨配合比试验 以往数据的总结分析 其他材料质量及性能 不同材料的组合性能 如 易磨性 配比试验 筛余物的区别 四 水泥的质量控制 4 水泥粉磨的过程质量控制需要考虑的因素 粉磨工艺特点预均化及均化程度 达到均匀稳定 避免离析 配库等 经济性了解各种材料价格 如到厂价 成本控制 四 水泥的质量控制
