水泥质量与生产培训课件.pptx
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水泥质量与生产培训课件.pptx
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质量与生产,作者:
陈洪波QQ:
5413016532014-02-20,一、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45min,终凝不大于390min;普通硅酸盐水泥、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45min,终凝不大于600min。
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300m2/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,80m方孔筛筛余不大于10%或45m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、Al2O3Fe2O3CaCO3=CaO+CO2(530900)2.粘土质原料:
(粘土、砂岩、页岩等)占生料1015%SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O33.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
(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/kg5.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0.08mm方孔筛筛余810;每2h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SiO2、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,
(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比设计的目的和基本原则定义:
根据水泥品种,原料的物理化学性能及具体的生产条件,确定所用原料配合比例的过程。
目的:
配比设计是为了确定各原料的配合比例,充分发挥每种原料的作用。
以保证生产出符合要求的水泥,并达到优质、高产、低消耗的目的。
(四)水泥的质量控制,4、水泥粉磨的过程质量控制需要考虑的因素:
、熟料质量通过供料方的检验报告了解基本质量情况。
化学分析。
物理检验。
小磨配合比试验。
以往数据的总结分析。
其他材料质量及性能不同材料的组合性能。
如:
易磨性。
(配比试验,筛余物的区别),(四)水泥的质量控制,4、水泥粉磨的过程质量控制需要考虑的因素:
、粉磨工艺特点预均化及均化程度。
达到均匀稳定,避免离析,配库等。
、经济性了解各种材料价格,如到厂价。
成本控制。
(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目、SO3为了使水泥有正常的凝结过程,并正常发挥强度。
即得到和适量的钙矾石填充空隙。
石膏掺量需严格控制。
过高影响安定性和强度,影响成本。
过低急凝。
磨内温度过高,通风不好会产生假凝。
应首选工业副产石膏,并搭配使用,如氟石膏与脱硫石膏或磷石膏搭配使用。
考虑水泥使用性能硬石膏最好不用。
(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目、SO3在粉磨过程中当水泥SO3检测值偏高时,向设定值方向调整即可,不应进行大幅度调整。
当水泥SO3含量偏低时,应及时进行调整幅度可大些。
追求平均值在短时间内合格。
石膏中断时应停止其他物料入磨。
(设定连锁)配料秤跟踪不畅时应适当上调流量设定值。
保证最终产品质量指标合格。
(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目、细度为了使水泥颗粒达到合适的水化量,水泥颗粒大小需达到合适的尺寸。
过大水化不充分,水泥强度低。
过小水泥需水量高,使用性能下降。
增加粉磨电耗。
水泥颗粒尺寸应有合适的分布,堆积体空隙率越低越好。
(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目、细度,(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目、细度检测方法、80m方孔筛筛余量。
测定值较小已不适用。
、45m方孔筛筛余量。
可区分可水化颗粒量。
、比表面积。
受材料影响有较大误差,如沸石,粉煤灰。
沸石,煤矸石,粉煤灰,(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目、细度检测点a、成品,(入库提升机)连续样品;瞬间样品。
b、出磨半成品,(磨尾斜槽)瞬间样品。
c、回磨粗粉的检测。
(80m45m)d、磨内物料。
检测数据分析:
循环负荷率,选粉效率,基本工艺流程,(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目、细度循环负荷率(回料量和成品量之间的比值),选粉效率一般控制在100200%,应经实践确定合适值。
(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目选粉效率选粉效率是指进入成品中小于某一粒径的累计重量与选粉机喂料中该粒径累计重量的比值。
E=(a-g)/(f-g)f/aa出磨物料通过筛下百分数g粗粉通过筛下百分数f成品通过筛下百分数F成品产量G粗粉量一般5080%,(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目磨内筛分曲线,(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目、细度调整方法:
研磨体级配,填充率,工艺参数。
(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目、混合材掺加量通过检测水泥CaO含量来确定水泥混合材参量。
(四)水泥的质量控制,5、出磨水泥的质量控制项目、混合材掺加量要掌握每种物料比例变化1%时对水泥CaO的影响程度。
熟料变化1%水泥CaO贡献变化0.6%。
矿渣变化1%水泥CaO贡献变化0.3%+石膏变化1%水泥CaO贡献变化0.3%粉煤灰变化1%水泥CaO贡献变化0.05%(中控员,质检值班人员的常规技能)根据以上数据关系进行适度调整。
针对不稳定者进行适度调整。
(四)水泥的质量控制,6、水泥粉磨过程中成本控制、计算设定配合比条件下的原料成本。
(四)水泥的质量控制,6、水泥粉磨过程中成本控制、粉磨电耗控制。
细度指标的合理控制下达细度控制指标必须综合考虑。
降低水泥细度使混合材掺量得到提高节约的材料成本与台产降低增加的成本关系。
还应考虑市场的情况,供不应求与供大于求时应采用不同的质量控制方案。
要测算产量与成本的经济性的关系。
生产过程中细度达到指标即可不可过渡。
入磨物料的易磨性,易磨性与水泥性能的关系也应予以考虑。
(四)水泥的质量控制,7、包装出厂的控制通过出磨水泥质量检查数据推算出厂质量状态。
根据出磨水泥质量完成情况确定配库方案。
抽检出库水泥的必要成分。
如:
SO3、CaO、等。
通过巡检确定配库比例是否适当。
斜槽料层厚度的检查确认。
每班接班调教包装机计量状态。
并按规定抽检。
为保障出厂水泥质量,必须密切关注整个过程的质量动态。
这是重中之重!
四、生产现场管理,1、原料堆场、合理规划。
不同加工工艺所用原料不可相邻堆放。
、界限清晰,不得混杂。
、不得混入杂物。
区分品种、按质存放,设立标志。
区分品质,四、生产现场管理,1、原料堆场、做好苫盖等防护避免损失。
、堆取物料采用横堆竖取方式实现预均化效果。
、及时清理散落物料回归远处。
、物料进厂、验收、存放、使用按流程进行,加强采购、物管、车间、质检部门的有效沟通。
、严格执行质检部门下达的技术方案。
任何环节均与质量相关,2、车间环境、及时清扫设备、地面、墙壁、窗户卫生,特别是输送环节的散落物料。
、清除不利于产品质量、成本、工效、环境的物品。
、及时处理跑冒滴漏。
做到清洁生产。
达到干净、高效、安全的目的。
清洁的现场才高效,干净的装备不停车。
任何环节均与质量相关,四、生产现场管理,五、生产过程的基本原则,一切围绕质量要求进行。
达到质量状态。
达到高效目的。
再见,
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