水泥生产全过程中的质量控制

水泥生产全过程中的质量控制培训大纲：一、物料性质对水泥质量的影响

二、水泥制成过程控制对水泥质量的影响

三、操作技能手法对水泥质量的影响

四、设备故障的判断与处理

培训内容：

一、物料性质对水泥质量的影响

1、熟料的成分对水泥质量的影响

水泥强度的影响因素主要来自水泥熟料的矿物组成和形态，以及水泥的颗粒组成、颗粒形貌和细度等方面。就熟料矿物而言，硅酸盐相是影响水泥强度的主要因素，硅酸盐矿物的含量是决定水泥强度的主要因素。一般认为C3S不仅影响早期强度，而且也影响水泥的后期强度，而C3S对早期强度影响不大，却是决定后期强度的主要因素；C3A含量对水泥早期强度的影响最大；鲍格和泰勒等认为C4AF是熟料4种矿物中强度最差的一种，对水泥的强度不会有较大的作用.

早期抗压和抗折强度与C3S含量有很好的相关性，C3S含量高，则水泥早期强度高。

熟料中C3S+C2S的含量越高，则水泥后期抗压强度就相对越高。

水泥胶砂强度不仅取决于硅酸盐相的含量，很大程度上也取决于矿物形态，熟料矿物晶体发育良好，晶体尺寸适中，晶体自形好，则水泥的强度相对较高。

2、熟料冷却速度对水泥粉磨的影响

快速冷却熟料的目的及优点如下：

①能防止或减少C3S的分解。

②能防止在500℃时β-C2S转化成γ-C2S，从而防止熟料粉化，失去水硬性；

③防止C3A结晶粗大，以免水泥快凝。

④能防止或减少MgO生成方镁石，从而减少MgO对水泥石安定性的破坏作用。

⑤ 能增加熟料内应力，有利于提高易磨性。

6熟料冷却也是利用熟料余热预热入窑空气，提高窑的热效率；改进熟料质量与易磨性；降低熟料的温度；便于熟料运输、储存和粉磨

3、添加混合材的意义及对水泥质量的影响

①调节水泥的强度；

②降低水泥的成本；

③改善水泥的性能，降低水泥水化热和碱含量，提高水泥耐久性和抗腐蚀性；

④变废为宝，减少混合材（工业废渣）对环境的污染。

4、物料质量的管理

熟料的管理

1、熟料的储存

出窑熟料不允许直接入磨，应进行储存。

储存的目的：降低熟料温度，防止石膏脱水和保证粉磨效率；提高熟料易磨性。

储存方式：圆库或堆棚。质量波动不大时，可混合入库。质量差的要分别堆放，搭配使用。

入磨熟料温度最好小于100℃，熟料的储存期应在5d以上。

2、熟料的均化

均化目的：减少质量波动，保证出厂水泥的质量。

均化方式：搭配人磨；分层堆放，竖直切取。

3、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。

二、水泥制成过程控制对水泥质量的影响

入磨物料及出磨水泥温度高的危害

1）引起石膏脱水成半水石膏甚至产生部分无水石膏，使水泥产生假凝，影响水泥质量，而且易使入库水泥结块；

2）严重影响水泥的储存、包装和运输等工序。使包装纸袋发脆，增大破损率，工人劳动环境恶化；

3）对磨机机械本身也不利，如轴承温度升高，润滑作用降低，还会使筒体产生一定的热应力，引起衬板螺丝折断。甚至磨机不能连续运行，危及设备安全；

4）易使水泥因静电吸引而聚结，严重的会粘附到研磨体和衬板上，产生包球包锻，降低粉磨效率，降低磨机产量；

5）使入选粉机物料温度增高，选粉机的内壁及风叶等处的粘附加大，物料颗粒间的静电引力更强，影响到撒料后的物料分散性，直接降低选粉效率，加大粉磨系统循环负荷率，降低水泥磨台时产量；

6）水泥温度高，会影响水泥的施工性能，产生快凝、混凝土坍落度损失大、甚至易使水泥混凝土产生温差应力，造成混凝土开裂等危害。

加强磨机通风是提高磨机生产能力的主要途径之一，有以下优点：

（1）减少球磨机内的过粉磨现象。使磨内微细粉，及时地被气流带走，消除了细粉结团、糊球、糊衬板现象以及对研磨体的缓冲作用。

（2）磨内的水蒸汽能及时的排除，使隔仓板篦缝不易堵塞，减少饱磨、糊磨现象。

（3）能降低磨机温度，有利于磨机正常运转和保证水泥质量。

磨内风速

干法磨机进行磨内通风，是提高磨机产质量的重要因素之一，在一般情况下磨内风速应在0.7～1.5米／秒之间，常用风速为0.7～1.0米／秒。

经验公式：

Q=KG

Q：球磨机通风量（m3/h）

G：磨机台时产量（t/h）

K：经验系数（磨机通风取：500～600m3/t；细粉收集取：1200～1300 m3/t）

理论公式：

Q=3600（D－0.1）2 (1－ф) u

Q：球磨机通风量（m3/h）

D：球磨机筒体直径（m）

φ：研磨体填充率（以小数表示）（一般取：0.3）

u：磨内风速（m/s）（开流磨取：1m/s；闭路磨取：0.7m/s）

3600：换算系数（含：时/秒、π/4、漏风系数1.2～1.3）

（一）入磨物料的配比

根据水泥品种、强度等级、入磨物料性能等确定。可试验确定。尽量做到经济合理。

入磨物料配比通过喂料设备实现，配比不恰当或喂料过程中物料流量不稳定，都会影响水泥质量。

（二）出磨水泥细度

水泥细度影响水泥性能和磨机产量与电耗。在一定程度上，水泥越细，水泥强度尤其是早强越高；利于f-CaO消解，改善安定性。但增加细度，会降低磨机产量，增加电耗。另外，水泥过细，需水量增加，水泥石结构的致密程度降低，反而会影响水泥强度，所以细度指标要合理，应综合考虑本厂实际。生产中还应尽量减小细度的波动，达到稳定磨机产量及水泥质量的目的。

控制指标：0.080mm方孔筛筛余：≤目标值，合格率≥85%；或比表面积：≥目标值，合格率≥85%。检验频次：分磨1h检验一次。

（三）出磨水泥中SO3含量

水泥中SO3来源：主要来自石膏，其次来自熟料。

石膏作用：主要是调节凝结时间；同时石膏是矿渣的活性激发剂，可提高水泥强度尤其是早强。石膏掺入过少，无法抑制水泥快凝，过多石膏会使水泥安定性不良。

石膏缓凝机理

适量石膏，对水泥熟料的缓凝作用一般认为是由于水泥水化时，石膏很快与C3A及Ca （ＨＯ）2发生反应生成难溶于水的水化硫铝钙（即钙矾石C3A?3CaSO4?Ca（ＨＯ）2,在C3A 粒子表面形成包裹层，阻止了C3A进一步水化，使溶液中铝酸盐的溶解度降低，以致铝酸钙的水化产物不能分离出来。这样，对凝结时间起决定作用的将不是C3A，而是反应较慢的C3S 胶体溶液自身浓度的增大，从而延缓了水泥的凝结时间。

为了调节硅酸盐系列的水泥凝结时间，在粉磨水泥时必须掺加一定数量的石膏。在有石膏的条件下，熟料矿物C3A水化生成钙矾石：

3CaO·Al2O3+3CaSO4·2H2O+26H2O＝3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O

铝酸三钙和石膏生成钙矾石时，固相体积增大到2.22倍，这种反应是在水泥凝结硬化过程中进行的，水泥混凝土尚具有一定的塑性，因此体积膨胀不会造成水泥混凝土体积安定性不良。若水泥中石膏掺加量过多，在水泥混凝土硬化之后还剩余较多的石膏，则将继续与