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1、第七章,水泥生产的质量控制,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,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,事后,预防,全方面,7-1 样品的采取与平均试样的制备,总体：具体对象的全体。样本：从总体中随机抽取出来的一部分个体。样品：被抽出的样本中的每一个产品。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“样品”。样本大小（样本容量）：样本中所含的样品数目。样本是由一个
2、或若干个样品组成的。抽样：从总体中随机抽取样品组成样本的过程。,样本的代表性：指样本与整批产品或某工序产品质量一致性程度的高低。,样本代表性的保证措施,数量,方法（随机性）,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）,一、在生产过程中取样（一）生产原料、燃料的取样（二）出磨生料、出磨水泥样品的采取（三）水泥成品样品的采取二、平均试样的制备与保管（一）平均试样的制备(二)、试样的保管,一、在生产过程中取样,（一）生产原料、燃料的取样（1）、在料堆上进行采样：深入0.30.5m，挖取50g左右的样品。将各点取的样品混合而成样本。,12m,0.5m,（2）、在输送设
3、备上取样采用横向截取法，即每隔一定时间，在垂直于物料流动的方向上截取一定量的物料作为样品。输送设备上整个横截面的所有物料都取下来，作为样品；喂料设备在取样时间内所给出的物料全部接取作为样品。,采取一定时间间隔的样品（如每天、每班、每时等）。（1）、人工取样（2）、自动连续取样,（二）出磨生料、出磨水泥样品的采取,（三）水泥成品样品的采取,（1）、自动取样器取样：（2）、取样管取样：随机选择20个以上不同的部位（3）、槽形管状取样器取样：采取水泥混合样时，取样数量应符合各相应水泥标准的规定。采取水泥分割样时的取样数量，对袋装水泥，每1/10编号从一袋中取至少6。对散装水泥，每1/10编号在5mi
4、n内取至少6。,二、平均试样的制备与保管,（一）平均试样的制备：即对样本物料的加工过程。一般要经过烘干、破碎、过筛、混匀、缩分五道工序。(根据试样的种类和用途而定)1.混匀（1）、移堆法：用铁铲将样本物料堆成锥形(物料从锥中心给下)5次（2）、环锥法：堆成的圆锥体，用木板或金属板从锥顶的中心插入，以锥体轴为中心将板转动。重新堆成圆锥体。23次（3）、机械法：分样器混匀,2.样本物料的缩分,质量大，缩分以制备平均试样。（1）锥形四分法：堆成圆锥体。压平，通过圆心将其分成四等份。去掉任意的相对两等份，剩下的两等份再混匀堆成圆锥体。反复至要求的试样数量为止。,（2）正方形法（挖取法）：铺成正方形的均
5、匀薄层，用小铲子划成若干个小正方形将每一间隔的小正方形中的物料全部取出，剩余的部分按上述方法反复进行，直到所需的试样数量。,（3）分样器缩分法：,3.样品最低可靠质量的确定,缩分试样的最低可靠质量，大体上与其最大颗粒直径成正比，可按下式计算：Q=Kd2式中：Q样本物料的最低可靠质量（kg）；K根据矿石特性而确定的经验系数，见下表；d样本物料的最大颗粒直径（mm）。K的经验值较均匀的0.10.3不均匀的0.40.6很不均匀的0.71.0,4.制备试样时应注意的事项,（1）在破碎、磨细试样前，对每一件设备用品都需用刷子刷净，不应有其他试样粉末残留。最好再用少量待磨细的试样“清洗”23次后再使用。（
6、2）应尽量防止试样小块和粉末飞撒。（3）磨细过筛后的筛余一律不许弃去，须继续进行粉碎，直至全部试样都通过筛子为止。（4）要避免试样在制备过程中被玷污，因此要避免机械、器皿污染，试样和试样之间的交叉污染。（5）制备好的合格试样应及时封存保管，要贴上试样标签，以便识别。标签应注明试样名称，检验项目，取样日期，制备人等项目。试样交实验者时应有签收手续。,(二)、试样的保管,保管试样的目的：当试验有误差时需要进行再试验、在抽查或发生纠纷进行仲裁时，均要用原来试样，因此，试样要妥善保管。保管要求：标签要准确无误；水泥、熟料等易受潮的试样应用封口铁桶和带盖磨口瓶保存。保存期：出厂水泥保存三个月；其他试样各
7、厂可根据情况自定，一般应保存一周左右。,7-2 原燃材料的质量控制与管理,一、原料的质量控制二、燃料的质量控制三、矿化剂、晶种的质量控制四、混合材料的质量控制五、石膏的质量控制,一、原料的质量控制：,（一）、质量要求：,（三）、储存期,（二）、质量管理 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,进厂石灰石质量控制原始记录,二、燃料的质量控制,质量要求：,回转窑(烟煤)，立窑(无烟煤)。煤中挥发分10%的为烟煤，10%的为无烟煤。,回转窑入窑煤粉质量波动范围：A：2.0%合格率70%V：2.0%水分：1.0%细度：0.08mm方孔筛筛余 8%15%,（二）、质量管理：1
8、、定点供应 2、分批分堆存放 3、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 5、合理存放，防止自燃。（三）、储存期：10d,进厂原煤质量原始记录,进厂煤质量日台帐,三、矿化剂、晶种的质量控制,矿化剂：质量要求：若采用萤石-石膏复合矿化剂，萤石中CaF250%，石膏中SO330%。质量管理：每进厂一批取样一次并检验，分批堆放，分别使用。晶种：要用优质熟料，C3S50%。,四、混合材料的质量控制,掺加品种和掺加量矿渣的质量控制：,矿渣烘干时：气体温度：800850矿渣温度：600650（防温度过高而结晶）,管理：按品种分批、分堆存放 每批取样做品质试验 储存期：粒化高炉矿渣：自水
9、淬成粒算起3个月,一、质量控制要求：1.附着水分：4%2.块度尺寸：400mm或由供需双方商定 3.分级：p172表7.1二、质量管理：按批取样化验（附着水、结晶水、三氧化硫含量）三、储存期：20d,五、石膏的质量控制：,进厂石膏的质量日台帐,采用工业副产石膏时，调凝，强度影响，对水泥性能无害，并报请行业主管部门批准后方可使用,原燃材料的储存期,7-3生料的质量控制,一、生料制备过程中的质量要求二、出磨生料的质量控制三、入窑生料的质量控制物理指标：细度，形态，水分化学指标：化学成分，三率值合格，均匀程度（钙铁分析仪）（多元素分析仪）,区别,一、生料制备过程中的质量要求,1、入磨物料的配比：2、
10、入磨物料的粒度：与磨机类型、规格有关，一般2530mm左右3、入磨物料的水分：与磨机类型有关一般：干法球磨机1.0%2.0%烘干兼粉磨系统6.0%,立窑生产采用全黑生料或半黑生料时，还需进行煤掺加量的质量控制TCaCO3：碳酸钙滴定值 化学成分:人工分析/仪器分析,二、出磨生料的质量控制,控制KH,控制热工制度,适度,出磨生料储存均化入窑,二、入窑生料的质量控制：,多库搭配、机械倒库、空气搅拌,每1h取一次样 测TCaCO3：0.5%合格率80%,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
11、隙,7-4熟料的质量控制,熟料质量控制项目有,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,强度体积密度外观形态,影响熟料煅烧的难易程度及质量,一、熟料的化学成分,二、游离氧化钙（f-CaO）,造成水泥安定性不良,配料不当，KH过高；煤与生料配比不均匀、不准确，煤质波动大或煤粒过粗；入窑生料TCaCO3合格率太低或生料过粗，窑内煅烧不完全；热工制度不稳，卸料太快或偏火漏生；熟料冷却慢，产生二次f-CaO。,熟料出窑时喷洒少量水；加入少量的高活性混合材料制备水泥；调整水泥的粉磨细度；适当延长熟料的堆放时间；和质量好的熟料搭配使用
12、。,解决措施,原因,三、熟料的烧失量,烧失量高，说明窑内物料反应不完全，还有部分CaCO3没有分解或煤粒未燃烧，或部分CaCO3虽已分解，但来不及继续完成熟料的化学反应。1.5%,四、熟料中氧化镁,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%。,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：13001550 波动范围：75 g/L，最好50 g/L外观形态：旋窑优质熟料：绿黑色结粒均齐的圆 球状物料。0.55mm 立窑优质熟料：黑色致密块状 黑灰色葡萄
13、串状强度：小磨磨至30010m2/kg或 0.08mm筛筛余不小于3%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；作为水泥制成质量控制的依据。,二、熟料的管理,（一）储存方式：圆库或堆棚储存期：不少于5d，测出3d强度后方可使用（二）均化方式：搭配入磨分层堆放，竖直切取熟料,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,7-5水泥制成质量控制,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：10%波动范围：目标值1%，合格率：85%或目标值15/，合格率85%,石膏的最佳掺量：试验确定石膏的最大掺量：以水泥中SO
14、3含量不超过GB为限SO3波动范围：目标值0.3%；合格率：70%,4.混合材料掺入量掺混合材料的作用：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。控制指标：目标值2.0%，合格率80%；检验频次：分磨4h检验一次。5.氧化镁检验目的：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，可采用搭配均化的方式进行处理，确保出厂水泥合格。检验次数：取平均样，一天检验一次。,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
15、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。,二、出磨水泥的管理,严格控制出磨水泥的各项质量指标严格出磨水泥入库制度出磨水泥要有一定的库存量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,7-6出厂水泥质量管理,一、出厂水泥质量控制要求出厂水泥合格率100%富余强度合格率100%28d抗压强度目标值（GB规定值+富余强度+3S）袋装水泥20包总重不少于1000kg，单包净质量不小于49kg,合格率100%均匀性试验的28d抗
16、压强度变异系数目标值不大于3.0%,28d？,二、水泥出厂的依据,1、熟料质量2、出磨水泥质量3、出磨水泥与出厂水泥的强度关系4、出厂水泥的检验结果,强度增长率，成分，率值变化对强度的影响，小磨和大磨,班次和库号/质量不同,强度增长率,检验按编号和吨位取样（表7.2）,三、出厂水泥的均化,质量波动大,均化,多库搭配,机械倒库,空气搅拌,四、袋装水泥的质量控制,1、包装质量：袋装水泥20包总重不少于1000kg，单包净质量不小于49kg2、袋装质量合格率（如何计算合格率）以20袋为一抽检单位,每班每台包装机至少抽查20袋。（单袋小于49kg不合格，若20袋小于1000 kg，合格率0）3、包装袋
17、的标志：,水泥袋上应清楚标明：工厂名称、注册商标、水泥品种的名称、代号、强度等级、包装日期、试验编号、生产许可证号和“立窑”或“旋窑”两字。包装袋辆两侧 应印有水泥名称和强度等级；字体颜色：硅酸盐水泥、普通水泥：红色 矿渣水泥：绿色火山灰水泥、粉煤灰水泥：黑色,作用：便于存放，使用，便于查对，复检,五、散装水泥的质量控制散装库：个数：视生产规模而定；每个储库的容量：以本厂每个编号的吨位数为宜。质量控制：对出磨水泥必须按本厂每个编号的吨位数进行全套化学、物理性能检验。各项指标合格的水泥方可打入散装库出厂。当出磨水泥有一项质量不合格时，应根据质量情况进行多库搭配或机械倒库调配，确认质量合格后，再打
18、入散装库。散装水泥出厂时，必须在装车的同时按编号吨位取样进行全套化学、物理性能检验。散装水泥出厂时，必须提交用户与袋装相同内容的卡片。不准用出磨水泥的检验数据代替散装出厂水泥的数据。,六、水泥出厂手续检验合格化验室主任或出厂水泥专管人员签发“水泥出厂通过单”一式两份。一份交销售部门作为发货依据，一份由化验室存档。销售部门必须严格按化验室“水泥出厂通知单”通过的编号、强度等级、货位及数量验证无误后发货。水泥发出后，销售部门必须将发货单位、发货数量、编号填写“出厂水泥回单”；一式两份，一份交化验室，一份由销售部门存档。化验室按销售部门提供的发货单位，在水泥发出日期7d内寄发除28d强度以外的各项试
19、验结果。28d强度数值，应在水泥发出日起32d内补报。在成品库或栈台上存放一个月（从成型日期算起）以上的袋装水泥，出厂前必须重新取样检验，确认合格后才能出厂。水泥安定性不合格或某项品质指标达不到GB的袋装或散装水泥，一律不准借库存放。,水泥出厂后发现质量问题的处理措施当用户对水泥质量提出异议时，可进行仲裁检验,7-7 水泥生产过程质量控制图表,表7.3，表7.4，表7.5,一、质量控制点的确定与控制项目,二、取样方法的选择,三、取样次数和检验次数的确定,四、检验方法的选择,五、质量控制指标的确定,连续取样？瞬时取样？,影响质量的主要环节出，结果。进，操作,质量波动,简单、迅速、准确,国标、企标,7-8 质量统计与质量事故分析,质量控制和分析大量数据整理分析,算术平均值中位数加权平均值m几何平均值a标准差S变异系数CV,质量事故：？,出厂水泥不合格富余强度不足2.5MPa半成品质量连续3次或3h达不到要求进厂原料不符合要求并严重影响生产生产工艺不执行化验室通知造成不良后果检验用药品、试剂、仪器或操作不符合要求，以错误的检验结果指导生产违反质量管理制度，工作不负责或弄虚作假造成大量废品或不合格品？,7-9 生产控制自动化,自动计量与控制技术,磨机负荷自动控制系统,立窑偏火自动监测与控制系统,预分解窑系统自动控制系统,1、出磨生料和入窑生料2、出磨水泥和出厂水泥,
