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1、水泥厂化验室的设计和筹建刘文长，王瑞海（国家水泥质量监督查验中心，北京 100024）随着我国建材行业的现代化水平不断提高，水泥的生产正在朝着低耗、节能、 低本钱的方向进展。为了发挥水泥大企业的生产优势，对水泥产品质量操纵力 度也要相应地增强，如此才能保证水泥产品质优价廉，更好地效劳社会，为企 业制造效益。笔者参与了国内外多个水泥厂化验室的筹建和检测设备的配套供 给，从中积存了必然的体会，现归纳总结如下，供同行参考。1 化验室位置的选择化验室作为整个水泥厂的质量操纵核心部门，在厂区的位置应当考虑与原料车 间、生料车间、水泥车间和水泥成品库的距离最短，做到取样方便快捷，查验 数据及时准确，以最快
2、速度把握原、燃材料的质量情形，制定合理的配料方案 保证半成品和成品的质量。一样的水泥企业把化验室建在回转窑的隔壁，因为那个位置是水泥生产线 的中间位置，但同时要注意不要离窑太近，以减少振动和尘埃对化验室周密仪 器准确度的阻碍。化验室有许多的周密仪器，一样怕振动而干扰数据的准确性 最好离生产车间、锅炉房和要紧交通要道稍远一些。2 化验室土建和房间布置化验室的房间布置主若是土建设计方面，一样化验室分为物理查 验、化学分析和质量操纵三个部门。一样可建成三层楼房，分地 下室、一层和二层。其中物理查验部门对环境要求较严格，例如 水泥试体的养护，环境温度要严格操纵，保证恒定在(20l)cIC。 对湿度的要
3、求也一样严格，房间的保温、保湿成了关键，因此一 样化验室要建地下室，地下室的环境比较容易知足要求。地下室 的建设要考虑它的防水，专门是南方，雨水充沛，防水成了大问 题，因此，地下室最好以半地下为宜。能够节约建设本钱，又达 到了要求。一层可用作破型室，还可放置一些设备的备用件，利 用其较干燥的环境放置标准砂和化学试剂等。样品的寄存也超级 关键，放在一楼较好。储藏室的空气必需是流通的，避免易燃物 的聚集达到燃点后自燃而发生火灾。化学药品要与标准砂室和样 品室隔开，以防污染或失效。还应把质量操纵组设在一楼。因为 操纵组的任务比较繁重，试样的采取、样品的处置和半成品的查 验都在那个部门，设在一楼比较方
4、便。二楼可设为化学分析室， 分析室的周密仪器超级多，要求空气干燥、无振动。化学分析室 的通风比较关键，有害气体的排放应在高层楼的位置，尽可能减 小对环境的污染，不然对健康不利。把通风设备安装在最高楼层， 便于安装。仪器分析室如测硫仪、火焰光度计等设备，要注意通 风、无振动和温、湿度可控，增强周密仪器的稳固性和准确度， 以延长其利用寿命。大型设备(如X荧光分析仪)设在二楼是合理的。天平室和高温室应隔开远一些，因为高温室 的温度较高，分析天平要维持恒温常温，因此要互不干扰。对天 平室内总的要求是：恒温、防震、干燥、避光和整齐。化学分析 项目繁多，要考虑各分析项目之间不能相互干扰。例如进行钾、 钠分
5、析，要考虑空白问题。测定钾、钠的仪器、器皿和化学试剂 应与其他分析的器皿和化学试剂分开利用和放置，避免干扰测 试。关于振动较大的设备，例如：样品的制备环节用标准实验小 磨和颚式破碎机，噪音较大，因此制样房间布置要远离周密仪器 和人员较集中的办公室，避免振动干扰周密仪器的准确度，也要 避免噪声对人类的损害。因此，制样室必需是隔音成效良好，其 振动不该阻碍周密仪器的利用，最好建在地下室的房间里，或离 化验室较近的地址。易烧性实验用的高温炉，其额定电容量为16kW，耗电量极大，必需单独房间放置。有的水泥厂将中控室和 化验室建在一路，中控室设在化验室的楼上，第一阻碍了通风设 备的安装和利用；第二因为中
6、控室的人员流动较大，阻碍了化验 室安静的环境和正常的工作秩序。3 电源容量的设计化验室电源容量的设计往往会被轻忽，因为水泥厂是一个电耗较 高的企业，化验室的用电量对全厂来讲是微乎其微的。可是，化 验室的电源容量是不是合理，直接阻碍化验室正常工作。具体设 计思路：第一，电源必需与大型的动力电源分开，单独拉线进入 化验室。在水泥厂设备调试期间，化验室正是超级忙碌的时刻， 原材料的进场，人员的培训，设备的安装调试等，任务繁重。若 是轻忽了化验室电源的稳固性，临时拉线，将会致使电压不稳， 超出没备的许诺电压范围，给设备的操纵系统带来极大的损坏， 使设备电路部份烧毁，陷于瘫痪状态，阻碍正常工作，乃至显现
7、 平安事故。因此，化验室的电源及线路是电气设计的重点之一， 在生产调试之前必需将正常的线路送到化验室。第二，关于化验 室设备，电源的配备必需提早设计，万万不要存在侥幸心理，以 为化验室设备简单，临时再处置，这种思想是不对的。笔者1995 年去国外水泥厂进行化验室的筹建，因为忽略了化验室的电源和 电容量，不能不改变设计，暗线变明线，墙上和地面从头开槽布 置电线，使整个化验室的线路处于混乱状态，阻碍了设备的正经 常使用电。查验设备的电压依照设备的电动机型号不同而提供的 电压也不相同。表l是化验室设备电源额定电压和功率统计表。 表1 化验室设备电源额定电压和功率统计设备名称额定电压/V 功率/kW数
8、量/台压力实验机 380O52振实台2201O2胶砂搅拌机380O752实验小磨380151颚式破碎机380152分析天平220O13高温炉2204O3易烧性实验用高温炉38016O1蒸馏水器38015O2钙铁分析仪220O11设备名称额定电压/V功率/kW数量/台离心式风机380152矿石破碎机2201O2测硫仪380351火焰光度计220O51量热仪220O51电炉220156干燥箱2202O3X荧光分析仪220，3803O1抗折仪2201Ol从表l能够看出，设备的额定电压和额定功率都是不相同的，依 照设备放置的房间不同，各房间的用电量和电压也不相同。有的 电源线能够共用一根，有的线路必需
9、单独拉线才能知足要求，设 计时要全面考虑。需要单独供电的设备：蒸馏水器、压力实验机、 高温室、天平室、养护室、小磨房、通风柜和X荧光分析室。利 用周密度较高的检测设备，需要安装稳压电源来确保没备用电的 稳固性。例如：天平、压力实验机、抗折仪、测硫仪、X荧光分 析仪、钙铁分析仪和量热仪等。另外，为了避免突然停电给实验 造成阻碍，化验窒应配套备用发电机来知足查验要求。保证长期 供电的设备有：恒温恒湿养护室设备、压力实验机、抗折仪和X 荧光分析仪等。4 水的管路设计 化验室的用水依照各部门而有所不同，因为水泥试体需要在水中 恒温恒湿养护28d，水的改换频率较大，同时备用约5t水恒温， 因此地下室的用
10、水量较大。下水道排水要快速，因为在雨季地下 室很容易积水，因此必需快速地将水排净，确保地下室内环境满 足要求。关于污染较严峻的水，如化学分析用后的污水，必需保 证排放平安，避免污染饮用水而阻碍人类的健康。进行水泥细度 测定的项目，污水排放更是关键，因为靠水的冲洗将小颗粒水泥 过筛，如此污水中的水泥就会水化硬化，最终在下水道口形成超 级坚硬的水泥石，堵塞下水管道，而且污染周围的土地。处置 的方式是常经常使用废的稀盐酸冲洗，将水泥硬块溶解。关于蒸 馏水制备的房间，水的持续性关于蒸馏水器相当重要，专门是调 试期间，突然停水会造成蒸馏水器的干烧，很容易将蒸馏水器的 加热管烧断，损坏设备。因此，必需采取
11、方法，保证正常供水。 化验室的上下水的没计不能与一样的建筑用水混为一谈，设计之 前应 依照所有的检测项目，拟定设计方案，确保化验室正常供、排水。5 化验室设备的确信化验室是水泥厂质量操纵的眼睛，它是确保水泥质量的关键部 门。查验设备质量必需取得保证。确信查验设备既要考虑经济效 益，还要考虑是不是充分知足实验要求和最新的标准要求。淘汰 旧的过时的设备，选择新标准设备，这就要第一弄清楚有关的标 准和相关的法律法规。关于生产通用水泥的企业，到目前为止， 有关化验室的标准和资料见表2。表2 有关化验室的标准和资料统计标准或文件名称标准类型标准编号硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥口产口口GB 1751999矿
12、渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥口产口口GB 1344 1999及粉煤灰硅酸盐水泥复合硅酸盐水泥口 产品GB 129581999硅酸盐水泥熟料口 产品JC，T853 -1999水泥粉磨工艺用外加剂口 产品JCT667 1997水泥取样方式基础GB 125731990水泥包装袋基础GB9774 2002通用水泥质量品级基础JC/T452-2002水泥化学分析方式查验方式GBT 176 1996水泥胶砂强度查验方式（is 0法）查验方式GB/T 17671 1999水泥密度测定方式查验方式GBT208 1994水泥细度查验方式（80 m筛筛析法）查验方式GBT1345 1991水泥标准稠度用水量、
13、凝结时刻、安宁查验方式GB/T1346 2001水泥胶砂流动度查验方式查验方式GB/T24191994水泥比表面积查验方式（勃氏法）查验方式GB/T8O741987水泥组分测定方式查验方式GB/T1296O -1996水泥压蒸安宁性查验方式查验方式GBT75O1992水泥用铁质校正原料化学分析方式查验方式JCT85O一1999水泥用硅质校正原料化学分析方式 查验方式 JCT8742Ooo石膏化学分析方式 建材用石灰石化学分析方式煤的工业分析方式水泥厂化验室工作手册水泥厂化验室有效手册 水泥企业化验室质量治理规程查验方式 GBT54842O0O查验方式 GBT57622O0O查验方式 GB/T2
14、122O01相关资料 2001版相关资料 2002版相关资料 2002年1月14日发布通过表2的这些标准和资料，就能够够确信哪些设备是最新的， 哪些设备该买，哪些设备该淘汰。目前有的设计部门所提供的化验室检测设备目录，有的已经延续了几年乃至几十年了还在利 用。最终结果是化验室的设备陈腐，不能知足标准要求，严峻阻 碍了化验室的正常工作，不能保证查验结果的周密度和准确度， 给水泥产品质量带来不利阻碍。关于查验设备的采购，建议没必要采纳经常使用的招标方式。经常使用的生产设备，其供给商一样同时也是生产 商，利润空间专门大，采购采纳招标制，给供给商提供了公平合理的竞争环境，业主最终取得了符合性能要求价钱
15、低的设备，也取得了最好的售后效劳。而化验室设备项目繁多，有物理查验检 测设备、化学分析查验设备、中间操纵查验设备、样品处置设备、 玻璃仪器、化学试剂和其他的相关项目，初步统计应该在400项 左右。目前国内尚未一家如此的生产商，能提供化验室所有的设 备。如此，化验室设备的供给商就成了中间商，利润空间很小， 若是无停止地招标竞标，最终结果是中标方为了节约本钱，想方 设法采购低价设备，如此就难以保证设备的质量。例如：标准实 验小磨，其磨体的厚度是有标准要求的，可是，严格依照标准生 产，本钱相当高，几乎没有利润。生产商为了追求利润，将磨体 的厚度变薄，本钱下降，可是质量也相应下降了。造成物料的粉 磨时刻延长，粉磨粒度难以操纵，利用寿命大大降低。业主照顾 了眼前的利益，事实上受到了损失。最好的化验室设备采购方法 是先到有关的水泥企业参观了解情形，通过其他水泥企业对检测 设备的利用
