對(duì)新型干法水泥廠(chǎng)質(zhì)量控制指標(biāo)的建議

1、對(duì)新型干法水泥廠(chǎng)質(zhì)量控制指標(biāo)的建議作者：張大康搜索更多相關(guān)文章：工藝水泥0引言20 世紀(jì)80年代，水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)規(guī)程）分為旋窯水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程和立窯水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程。那時(shí)我國(guó)的新型干法水泥尚處于起步階段，因此旋窯水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程主要針對(duì)的是我國(guó)舊干法、濕法和半干法水泥廠(chǎng)的實(shí)際情況，依據(jù)的是這些工廠(chǎng)的質(zhì)量控制要求和經(jīng)驗(yàn)。規(guī)程發(fā)布后進(jìn)行了幾次修訂，最新版本于2002年1月發(fā)布，將回轉(zhuǎn)窯和立窯合并。隨著我國(guó)新型干法的高速發(fā)展，落后的 生產(chǎn)方式正在迅速被淘汰；另一方面，混凝土技術(shù)的進(jìn)步，對(duì)水泥質(zhì)量提出了更高的要求。 這些使得規(guī)程的部分內(nèi)容顯得有些陳舊。比如，新型干法生產(chǎn)的質(zhì)

2、量控制指標(biāo)存在一些不必要的檢驗(yàn)項(xiàng)目，而且一些項(xiàng)目的檢驗(yàn)頻次過(guò)高，有一些重要的檢驗(yàn)項(xiàng)目卻沒(méi)有列上。根據(jù)筆者在水泥廠(chǎng)質(zhì)量管理工作的經(jīng)驗(yàn)， 參照國(guó)外水泥廠(chǎng)的實(shí)際控制方法， 對(duì)新型干法 廠(chǎng)質(zhì)量控制指標(biāo)的確定進(jìn)行了一些探討。 假設(shè)新型干法廠(chǎng)有 X射線(xiàn)熒光分析儀，有原燃料預(yù) 均化堆場(chǎng)和生料均化庫(kù)。 為了概念的明晰，除質(zhì)量一詞使用了約定俗成的含義外， 其它與質(zhì) 量有關(guān)的術(shù)語(yǔ)使用與 GB/TI9000 2000質(zhì)量管理體系一基礎(chǔ)和術(shù)語(yǔ)一致的定義。1確定質(zhì)量控制指標(biāo)的依據(jù)1.1質(zhì)量控制指標(biāo)的內(nèi)容在規(guī)程中質(zhì)量控制指標(biāo)包括：控制對(duì)象（過(guò)程）、檢驗(yàn)項(xiàng)目、控制指標(biāo)、控制標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)頻次和取樣方法。為了更加嚴(yán)密、準(zhǔn)確和具體

3、地描述其控制操作過(guò)程，質(zhì)量控制指標(biāo)的內(nèi)容還可以進(jìn)一步擴(kuò)充。筆者為某大型新型干法廠(chǎng)制訂的入磨原煤質(zhì)量控制方案見(jiàn)表I。表1某新型干法廠(chǎng)入磨原煤質(zhì)量控制方案試樣準(zhǔn)備檢驗(yàn)存 樣 時(shí) 間取樣試樣處理地點(diǎn)方法頻度數(shù)量責(zé)任人處理方法供樣量責(zé)任人項(xiàng)目方法頻度控制指標(biāo)合格率責(zé)任人入磨皮帶輸送機(jī)人工 瞬 時(shí)1次/24h3kg取樣破碎、混勻、縮分200g取樣全水分GB211次/堆MW I0 %取樣無(wú)每天取樣1次，存樣3kg，每堆合并為1個(gè)樣品破碎、混勻、縮分、粉磨100g取樣工業(yè)分析GB21：>1次堆相鄰兩堆灰分相差w2.O %分析30日全硫GB21,發(fā)熱量GB21：質(zhì)量控制指標(biāo)最主要的內(nèi)容是控制對(duì)象（過(guò)程）

4、、檢驗(yàn)項(xiàng)目和檢驗(yàn)頻次。1.2目前質(zhì)量控制指標(biāo)的不足規(guī)程第四十六條規(guī)定：“日產(chǎn)2 000噸以上（含2000噸）的新型干法預(yù)分解窯水泥生 產(chǎn)企業(yè)，其原燃材料、生料和熟料的質(zhì)量控制和檢驗(yàn)人員配備，可根據(jù)本企業(yè)生產(chǎn)工藝狀況和檢驗(yàn)設(shè)備自動(dòng)化程度，參照本規(guī)程制訂相應(yīng)內(nèi)控指標(biāo)”。但是，我國(guó)新型干法廠(chǎng)的質(zhì)量管 理多數(shù)延續(xù)了規(guī)程中有關(guān)質(zhì)量控制指標(biāo)的規(guī)定，除少數(shù)外資、合資企業(yè)外，很少有新型 干法廠(chǎng)根據(jù)自身的特點(diǎn)和實(shí)際需要重新制訂質(zhì)量控制指標(biāo)。對(duì)新型干法廠(chǎng)而言， 規(guī)程中質(zhì)量控制指標(biāo)存在以下幾個(gè)方面的不足：1) 檢驗(yàn)項(xiàng)目過(guò)多和檢驗(yàn)頻次過(guò)高， 使得檢驗(yàn)工作量很大， 所需檢驗(yàn)人員的數(shù)量與新型干 法很高的生產(chǎn)效率不相匹配。

5、2) 沒(méi)有充分體現(xiàn)新型干法生產(chǎn)和質(zhì)量控制的特點(diǎn)， 沒(méi)有充分考慮新型干法生產(chǎn)對(duì)檢驗(yàn)項(xiàng) 目的需要。一些重要檢驗(yàn)項(xiàng)目被遺漏。3) 沒(méi)有充分考慮X射線(xiàn)熒光分析儀的作用。1.3 質(zhì)量控制指標(biāo)確定的依據(jù)確定質(zhì)量控制指標(biāo)應(yīng)考慮質(zhì)量控制的下述特點(diǎn)：1) 連續(xù)生產(chǎn)。除特殊情況，生產(chǎn)不可中斷。2) 物料在各工序之間可能沒(méi)有停留， 如原料經(jīng)過(guò)配比計(jì)量后立即入生料磨； 或只有有限 時(shí)間的停留，如生料和熟料的儲(chǔ)存。3) 一些重要生產(chǎn)過(guò)程屬于灰箱， 如熟料煅燒， 過(guò)程的狀態(tài)和結(jié)果只有部分可控。 對(duì)此類(lèi) 過(guò)程應(yīng)該加強(qiáng)輸入，特別是輸出的檢驗(yàn)，根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果確定其特性。4) 一些重要質(zhì)量要求的檢驗(yàn)周期很長(zhǎng)， 檢驗(yàn)結(jié)果無(wú)法用于對(duì)被

6、檢驗(yàn)樣品進(jìn)行控制， 例如 強(qiáng)度。5)最終產(chǎn)品 (出廠(chǎng)水泥和熟料 )的合格率是 100。6) 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量高。即使幾個(gè)小時(shí)的不合格品 ( 非最終產(chǎn)品) ，也會(huì)造成巨大損失。7) 很多質(zhì)量控制指標(biāo)有一個(gè)適宜值范圍，既非越小越 好，也非越大越好。如水泥的 S03 含量和比表面積。8) 質(zhì)量指標(biāo)處于允許的波動(dòng)范圍之內(nèi)的不同數(shù)值， 產(chǎn)品 質(zhì)量沒(méi)有明顯區(qū)別。9) 生產(chǎn)過(guò)程中， 產(chǎn)品的質(zhì)量具有部分可恢復(fù)性， 已經(jīng)失 去的質(zhì)量特性可以全部或部分重新獲得。在條件允許的情況下， 兩種質(zhì)量不合格的產(chǎn)品可以混合為質(zhì)量合格的產(chǎn)品。 例如， 由于水泥中 S03 含量偏低，引起的凝結(jié)時(shí)間不合格，可以用部分S03含量超標(biāo)的水泥與

7、之混合，使混合后的水泥S03 含量重新合格。這個(gè)特性經(jīng)常用來(lái)糾正生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的不合格品。10) 產(chǎn)品一些質(zhì)量指標(biāo)可能彼此矛盾。例如，早期強(qiáng)度 和早期水化熱。質(zhì)量控制中應(yīng)該注意這些指標(biāo)的平衡。除了上述特點(diǎn)影響質(zhì)量控制指標(biāo)的確定之外， 物料化學(xué) 成分、 預(yù)均化和均化設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)、 參數(shù)也與質(zhì)量控制指標(biāo)的 確定密切相關(guān)。 在我國(guó)水泥行業(yè)習(xí)慣使用合格率來(lái)表示和限定質(zhì) 量指標(biāo)的波動(dòng)。規(guī)程除了對(duì)熟料 KH水泥28d抗壓強(qiáng)度規(guī) 定了標(biāo)準(zhǔn)偏差外， 其余質(zhì)量指標(biāo)均規(guī)定了合格率。 曾經(jīng)對(duì)比了合 格率與標(biāo)準(zhǔn)偏差的優(yōu)劣， 提出幾乎所有的質(zhì)量指標(biāo)均可以用標(biāo)準(zhǔn) 偏差代替合格率，并且具有更多的優(yōu)勢(shì)。最新研究表明，標(biāo)準(zhǔn)偏

8、 差在表征水泥廠(chǎng)質(zhì)量指標(biāo)的波動(dòng)時(shí)仍然存在不足， 一組質(zhì)量指標(biāo) 數(shù)據(jù)，不改變其中任何一個(gè)數(shù)據(jù)的大小，僅改變其排列順序，使 得相鄰或鄰近數(shù)據(jù)具有較大差值， 改變后將對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量或設(shè)備穩(wěn) 定運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生更加不利的影響。以某水泥廠(chǎng)18月進(jìn)廠(chǎng)煤每天一次的Aad檢驗(yàn)結(jié)果為例（ 見(jiàn)圖 l） 。使用標(biāo)準(zhǔn)偏差已經(jīng)難以反映出數(shù)據(jù)的波動(dòng)情況，特別 是不能給出質(zhì)量控制所需的鄰近數(shù)據(jù)波動(dòng)情況的信息。 例如，在 3 月 21 日附近，灰分突然降低 l0 ，如果沒(méi)有預(yù)均化堆場(chǎng)，這 種波動(dòng)會(huì)給熟料率值穩(wěn)定性帶來(lái)很大影響。 5 月 28 日至 6 月 13 日期間的波動(dòng)， 即使有預(yù)均化堆場(chǎng)也會(huì)給熟料率值穩(wěn)定性帶來(lái)很 大影響。質(zhì)量指標(biāo)

9、的檢驗(yàn)頻次應(yīng)該能夠反映出這種波動(dòng)。質(zhì)量控制指標(biāo)的確定除應(yīng)考慮水泥廠(chǎng)上述特點(diǎn)外， 還應(yīng) 考慮以下因素：圖1某水泥廠(chǎng)I8月進(jìn)廠(chǎng)煤Aad檢驗(yàn)結(jié)果1）檢驗(yàn)的難易程度，耗費(fèi)工時(shí)的多少2）根據(jù)已有檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果， 確定檢驗(yàn)頻次。 通過(guò)分析 一段時(shí)間高頻次的檢驗(yàn)結(jié)果， 很容易確定降低檢驗(yàn)頻次的影響和 可接受程度。例如，某大型新型干法廠(chǎng)熟料物理性能按I次/24h的頻次檢驗(yàn)，為探討能否改為 I次/48h或1次/72h，對(duì)3個(gè)月 各項(xiàng)物理性能指標(biāo)的單日測(cè)定值計(jì)算步長(zhǎng)為2、3的移動(dòng)平均值（分別相當(dāng)于 2 日、3 日的合并樣品 ） ，然后與單日測(cè)定值比較。3d和28d抗壓強(qiáng)度單日測(cè)定值與 2日、3日移動(dòng)平均值的比

10、較分 別見(jiàn)圖 2 和圖 3。圖 2 3d 抗壓強(qiáng)度單日測(cè)定值與 2 日、 3 日移動(dòng)平均值的比較圖 3 28d 抗壓強(qiáng)度單日測(cè)定值與 2日、 3日移動(dòng)平均值的比較圖 2 顯示 2 日、3 日移動(dòng)平均值與單日測(cè)定值同步波動(dòng)，并 且對(duì)于單日測(cè)定值較大的波動(dòng) （例如 7月 18日數(shù)據(jù) ） ，有及時(shí)和 足夠的響應(yīng)。圖 3 顯示 2日、3 日移動(dòng)平均值與單日測(cè)定值同步 波動(dòng)，并且對(duì)于單日測(cè)定值較大的波動(dòng)，有及時(shí)的響應(yīng)，例如 8 月12日高達(dá)6MPa的波動(dòng)，但響應(yīng)程度略有不足。2 確定質(zhì)量控制指標(biāo)的原則2.1 檢驗(yàn)項(xiàng)目的分類(lèi)質(zhì)量控制指標(biāo) （ 質(zhì)量指標(biāo)、控制指標(biāo) ） 是一個(gè)約定俗成的名 詞，這個(gè)名詞從字面上

11、理解強(qiáng)調(diào)了控制， 但實(shí)際上有一些檢驗(yàn)項(xiàng) 目并不以控制為主要目的， 而是有其它更明顯的用途。 按檢驗(yàn)的 主要目的和用途可以將其分為控制項(xiàng)目、 驗(yàn)證項(xiàng)目和評(píng)價(jià)項(xiàng)目三 類(lèi)?？刂祈?xiàng)目控制項(xiàng)目主要用于生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制， 要求檢驗(yàn)周期 短，檢驗(yàn)頻次高。驗(yàn)證項(xiàng)目驗(yàn)證項(xiàng)目可以是與其它檢驗(yàn)項(xiàng)目共同得到近似的檢驗(yàn) 結(jié)論，也可以是對(duì)可以預(yù)期結(jié)果的佐證，不必過(guò)高的檢驗(yàn)頻次。評(píng)價(jià)項(xiàng)目評(píng)價(jià)項(xiàng)目主要用于對(duì)已完成產(chǎn)品 （ 過(guò)程） 質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。 一些檢驗(yàn)周期長(zhǎng)的檢驗(yàn)項(xiàng)目， 只能用于評(píng)價(jià)， 也不必設(shè)過(guò)高的檢 驗(yàn)頻次。按用途劃分檢驗(yàn)項(xiàng)目是相對(duì)的，不能涵蓋其全部用途，因?yàn)槠溥€可用于標(biāo)識(shí)和追溯。 分類(lèi)的主要目的在于合理確定其頻 次

12、。2.2 質(zhì)量控制指標(biāo)確定的原則1) 重事先控制，輕事后檢驗(yàn)，突出重點(diǎn)項(xiàng)目。2) 改善檢驗(yàn)結(jié)果永遠(yuǎn)比獲得檢驗(yàn)結(jié)果更重要。 面對(duì)波動(dòng) 較大的控制項(xiàng)目， 應(yīng)該首先致力于將其波動(dòng)恢復(fù)到正常水平， 提 高檢驗(yàn)頻次只是應(yīng)急措施。3) 控制對(duì)象和檢驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置應(yīng)該有助于： 提高產(chǎn)品質(zhì) 量、產(chǎn)量；使設(shè)備更加穩(wěn)定運(yùn)行；改善運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。應(yīng)評(píng)估其 重要性和必要性， 不遺漏重要的控制對(duì)象和檢驗(yàn)項(xiàng)目； 不設(shè)立不 必要的控制對(duì)象和檢驗(yàn)項(xiàng)目。4) 控制對(duì)象和檢驗(yàn)項(xiàng)目對(duì)產(chǎn)品 ( 過(guò)程 ) 特性應(yīng)有明確的 對(duì)應(yīng)關(guān)系。5) 檢驗(yàn)頻次的設(shè)定應(yīng)保證能夠?qū)赡墚a(chǎn)生的波動(dòng)有及時(shí)響應(yīng)， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量、 產(chǎn)量和穩(wěn)定運(yùn)行有

13、明 顯不利影響的波動(dòng)。在此前提下盡量降低檢驗(yàn)頻次。6) 用于控制的項(xiàng)目采用較高頻次； 用于驗(yàn)證、 評(píng)價(jià)及其 它用途的項(xiàng)目采用較低頻次。7) 檢驗(yàn)頻次并不是固定不變的， 預(yù)計(jì)質(zhì)量指標(biāo)可能出現(xiàn) 較大波動(dòng)或惡化， 或已經(jīng)出現(xiàn)較大波動(dòng)或惡化后， 應(yīng)該臨時(shí)提高 檢驗(yàn)頻次。8) 區(qū)別取樣頻次和檢驗(yàn)頻次， 盡管二者在多數(shù)情況下是 一致的。3 對(duì)質(zhì)量控制指標(biāo)的建議1) 根據(jù)入磨原料的化學(xué)成分、 原料的設(shè)定配比和對(duì)應(yīng)的 生料化學(xué)成分， 可以驗(yàn)證原料的實(shí)際執(zhí)行配比， 發(fā)現(xiàn)計(jì)量設(shè)備的 誤差。根據(jù)入磨原料檢驗(yàn)結(jié)果，還可以驗(yàn)證進(jìn)廠(chǎng)檢驗(yàn)結(jié)果。2) 石灰石的粒度由其破碎設(shè)備決定， 存在問(wèn)題時(shí)可以臨 時(shí)檢驗(yàn)， 不必作為日常檢

14、驗(yàn)項(xiàng)目。 單獨(dú)的入磨原料水分可以用綜合入磨物料水分代替。 立磨和球磨要求的綜合入磨物料水分有很 大差別，水分目標(biāo)值應(yīng)根據(jù)磨機(jī)的型式、磨機(jī)烘干能力確定。3) 使用礦渣時(shí)入磨水分可用出烘干機(jī)水分代替。 使用干 粉煤灰可不檢驗(yàn)水分。4) 進(jìn)廠(chǎng)粉煤灰使用罐車(chē)運(yùn)輸， 取樣困難， 可以用入磨檢 驗(yàn)代替進(jìn)廠(chǎng)檢驗(yàn)。5) 將檢驗(yàn)結(jié)果與進(jìn)廠(chǎng)原煤、 出磨煤粉進(jìn)行對(duì)比， 可以發(fā) 現(xiàn)其中可能存在的差別，并查找存在差別的原因。連續(xù)按 1 次 /24h 頻次檢驗(yàn)入磨原煤，可以評(píng)價(jià)原煤預(yù)均化堆場(chǎng)的均化效果。 考慮燃料質(zhì)量波動(dòng)對(duì)熟料率值穩(wěn)定性的影響， 入磨原煤比出磨煤 粉更準(zhǔn)確。6) 粒度由沒(méi)備決定，檢驗(yàn)結(jié)果用途很小。7) 以

15、出窯熟料檢驗(yàn)結(jié)果代替。8) 多數(shù)新型干法廠(chǎng)有石膏破碎機(jī)， 進(jìn)廠(chǎng)石膏粒度由破碎機(jī)入 口尺寸決定，可以目視檢查。當(dāng)石膏由多產(chǎn)地供應(yīng)，且不同產(chǎn)地質(zhì)量明顯不同， 或使用工業(yè)副產(chǎn)品石膏時(shí)， 入磨化學(xué)成分檢驗(yàn)顯 得重要。9) 除非有極特殊的情況， 生料全分析是水泥廠(chǎng)所有檢驗(yàn)項(xiàng)目中最重要的。如果條件允許，該項(xiàng)目的頻次盡量為I次/2h , 不宜低于1次/4h。10) 生料0.2mm篩余對(duì)煅燒的影響比80卩m篩余更大。 但作為生料粉磨質(zhì)量控制指標(biāo)，80卩m篩余比0.2mm篩余更適宜。 在生料粒度分布比較穩(wěn)定的情況下， 二者也有較好的相關(guān)性。 規(guī) 定1次/24h的0.2mm篩余檢驗(yàn)，可以控制生產(chǎn)。11) 從保證熟

16、料化學(xué)成分穩(wěn)定性角度考慮，直接檢驗(yàn)熟料化學(xué)成分僅比入窯生料延遲約 30min，這并不會(huì)引起明顯的問(wèn) 題。畢竟熟料化學(xué)成分是由入窯生料化學(xué)成分、 窯和分解爐喂煤 量、煤的發(fā)熱量、煤灰化學(xué)成分多種因素決定的，需要分別考察 這些因素時(shí)， 仍然需要檢驗(yàn)入窯生料。 在需要驗(yàn)證生料均化庫(kù)的 均化系數(shù)， 或者出磨生料的率值嚴(yán)重偏離目標(biāo)值的時(shí)候， 需要對(duì) 入窯生料的化學(xué)成分進(jìn)行檢驗(yàn)。12) 入窯料是最下級(jí)預(yù)熱器下料管喂入窯內(nèi)的大部分碳酸鹽已經(jīng)分解的生料。 分解率是預(yù)分解窯的重要工藝參數(shù)。 在容易發(fā) 生結(jié)皮堵塞的水泥廠(chǎng)， 需要對(duì)入窯料的揮發(fā)性組分進(jìn)行監(jiān)視。 沒(méi) 有結(jié)皮堵塞危險(xiǎn)的水泥廠(chǎng)， 可以進(jìn)一步降低揮發(fā)性組分的檢驗(yàn)頻 次，例如 1 次/ 月。13) 對(duì)于煤磨的控制，出磨煤粉比入窯煤粉更加直接。 煤粉細(xì)度取決于燃燒器要求、 煤的灰分