浅议水泥生产的质量控制与管理

浅议水泥生产的质量控制与管理内容摘要：

磨石膏粒度不应大于 30mm，还要控制其中杂质（如砂、粘土等）的含量，以防水泥中不溶物超标。 四 生料的质量控制与管理 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。 因此，为了获得合格的生料，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。 生产质量控制系统由生料自动取样设备（或人工）取样， X 荧光光谱分析仪、配料计算机和物料计量设备组成。 通过出磨生料自动取样设备（或人工）取样，经 X荧光光谱分析仪快速准确的分析测试，到配料计算机控制原料计量设备，调整原料配比来实现出磨生料质量的闭路控制。 在生料制备过程中，通过生料中 CaCO3（ CaO）、 Fe2O3 含量、细度等项目的测定，来实现对生料的质量控制。 1 CaCO3（或 CaO）的控制 通过对出磨生料 CaCO3（或 CaO、 MgO）含量的测量，基本上可以判断出生料中石灰石与其它原材料的比例，同时可与配料方案中要求的CaCO3 含量进行对比，以达到相对控制生料的石灰饱和系数。 如果生产水泥的石灰石成分复杂，碳酸镁的含量波动大时，生料 TcaCO3 与 KH 值之间的对应关系不稳定 ,此时用 TcaCO3 来控制生料成分 ,偏差太大 ,不能适应生产要求 ,而要通过测定生料中 CaO、 MgO 含量 ,才能达到控制目的 ,所以现在水泥厂大都用 X荧光分析仪 (或钙铁分析仪 )测定生料中 的 CaO、 MgO 、Fe2O3 含量等。 2 Fe2O3 的控制 控制生料中的 Fe2O3，主要是为了及时调整铁质原料的加入量，稳定生料成分，从而达到控制 P 的目的。 只有铝率相对稳定，才能稳定窑的热工制度和煅烧，有利于熟料质量的提高，粘土（煤矸石）中 Al2O3 的含量一般较为稳定，只要控制好 Fe2O3 含量，就能使铁率稳定，为此，出磨生料要求 Fe2O3 含量每 2h（有的厂可以 1 个 h） 取样测定一次，其波动范围为目标值 +%，合格率达到 80%以上。 3 生料细度 合理的控制 生料细度、对熟料的煅烧和磨机产量都有重要作用。 水泥熟料的矿物形成，基本上靠固相反应后再在部分液相中完成的。 固相反应，除与原料的矿物性质有关外，在均化程度、煅烧温度和时间相同的前提下，它的反应速度与生料细度成正比，细度越细，反应速度越快。 这是因为生料越细其表面积越大，增加了煅烧过程中颗粒的接触，同时颗粒的表面自由能越大，越易参加反应。 但细度超过一定程度（比表面积大于 500 平方米 /千克），对熟料质量提高并不显著，而不恰当地提高粉磨细度，会降低磨机台时产量，电耗增加。 因此，在实际生产中，应结合磨机产量、电耗及对熟 料质量的影响，进行综合的技术经济分析，确定合理的生料细度控制范围。 合理的控制生料细度包括两个方面：一是使生料的平均细度控制在一定的范围。 二是要尽量避免粗颗粒 ,即提高生料的均齐性 ,将粗颗粒控制在最低限度 .根据有关试验研究表明：当生料细度在 方孔筛筛余大于 %时，熟料中 fCaO 显著增加。 生料细度与熟料 fCaO 的关系见下表： 表 2 生料细度与熟料 fCaO 的关系 筛筛余 /% fCaO/% 当 原材料的某种性能较差时，生料细度应有较高的要求。 特别是石灰石中隧石含量较高或粘土中含砂量较大、生料 KH 值偏高、 n 偏高时生料的细度应稍细些。 生料细度应每小时测定一次 方孔筛筛余；没 2 小时测定一次 筛筛余。 在一般情况下， 方孔筛筛余应小于 10%，细度合格率应达到 %以上， 方孔筛筛余应小于 %%。 4 入磨物料的水分和粒度 降低入磨物料的水分和粒度，不仅可以提高配料的准确性，还能充分发挥磨机的粉磨能力，提高磨机产量，降低电耗。 此外 ，由于各种原材料所含水分不同，在用重量法配料时按一定重要比例配合后，表面上满足了配料要求，而实际上把水分当作了原料。 因此，尽管在正常的情况下，而出磨生料的化学成分却不能达到规定的要求。 入磨物料水分应达到：石灰石小于 1%，粘土小于 %，入磨煤小于 4%。 5 生料成分波动的原因及调整方法 在实际生产过程中，由于原燃材料成分的变化，各种物料配比的波动，工艺设备的不完善及分析样品缺乏代表性等因素，生料的化学成分往往波动较大。 现将引起生料成分波动的主要原因分析如下： 原燃材料成分的 变化 石灰石成分的波动主要表现在 CaO、 MgO 含量及其夹带杂质的变化。 当石灰石中 CaO 含量降低（或升高），在配比没有及时调整时，生料中的 CaCO3 也随着降低或升高；杂质含量的增加或减少，也会使石灰石中CaCO3 含量减少或增加，从而造成生料成分的波动。 粘土成分的波动。 主要表现在 SiO2 和 Al2O3 含量的变化，特别是SiO2 变化较大时，对生料 KH 的影响很显著。 燃料及其他辅助原料成分的波动。 在配料时，煤灰分含量及成分的波动，会影响生料中 Al2O SiO2 含量的变化。 在煅烧过程中，燃料的灰分几乎全部存留在熟料中，并且组合到熟料矿物里，成为熟料的一部分。 这些灰分也与其他的配料组分一样，可以影响熟料的化学成分和矿物组成以及各率值，特别是 煤灰分变化大时，使用高灰分的劣质煤，其影响更为突出。 煤的质量波动大，硫含量上升较多（表 3）。 一方面 SO3 能降低熟料形成时液相的粘度、增加液相数量，而且能降低最低共熔温度，有利于C3S 的形成，但是，正常情况下熟料中硫和碱的含量应有一定的比例，即硫碱比或硫酸盐饱和度。 通常这个比例在 40%70%之间。 当煤质。