{生产管理培训}水泥质量与生产培训讲义

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1、质量与生产,作者：陈洪波 QQ:541301653 2014-02-20,一、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

2、酸盐水泥GB/T1752007,一、水泥的定义,水泥最低的技术要求 通用硅酸盐水泥GB/T1752007,一、水泥的定义,水泥最低的技术要求 通用硅酸盐水泥GB/T1752007 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/T1752007,一、水泥的定义,水泥最低的技术要求 通用硅酸盐水泥GB/T1752007 凝结时间 硅酸盐水泥初凝不小于 45 min ，终凝不大于 390 min ； 普通硅酸

3、盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥初凝不小于 45 min ，终凝不大于 600 min 。 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 300 m2 / 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/T213722008 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/T213722008 特

4、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/T213722008 水泥熟料抗压强度：,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8090%主要成分CaCO3。 CaO、SiO2、Al2O3 Fe2O3 CaCO3 = CaO + CO2 （530900） 2.粘土质原料:(粘土、砂岩、页岩等)占生料1015% SiO2、Al2O3、CaO、 Fe2O3 3.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

5、(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40004.18kJ/kg 5.液体和气体燃料 重油、渣油、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

6、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

7、的质量控制,1、石灰石： 进厂石灰石的质量要求如下： CaO48； MgO3.0； 碱(Na20和K20)0.61.0；,（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=2.53.5，p=1.53.5。 二等品： n=2.02.5或n=3.54.0， p不限。 MgO3；S032； 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Fe20340。 铁质校正原 料的储

8、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0.08 mm方 孔筛筛余810；每2 h测一次。,（一）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

9、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S

10、iO2、 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,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3050mm，。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,

11、（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1.0%，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

12、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,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

13、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-CaO1.5，合格率85%，比较推崇的是1.8。 立升重（不

14、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

15、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。 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

16、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12%。 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