水泥質(zhì)量控制基礎(chǔ)知識

水泥質(zhì)量控制基礎(chǔ)知識

二○一四年七月一、基本定義1、什么叫水泥水硬性凝材料在拌水后既能在空氣中以能在水中硬化，通常稱為水泥（廣義）。如硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等非水硬性的膠凝材料不能在水中硬化，而只能在空氣中硬化，故稱為氣硬性膠凝材料。如石灰、石膏等。硅酸鹽水泥熟料：凡含SIO2、AL2O3、Fe2O3、CaO原料按一定配比磨成細粉，燒至部分熔融，所得以硅酸鈣為主要成份的水硬性膠凝礦物質(zhì)。普通硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料+5%--20%混合材+適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。復合硅酸鹽水泥：由硅酸鹽水泥熟料+20%--50%混合材+適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。

2、水泥的定義和分類凡細磨成粉未狀，加入適量水后可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料。按用途分：通用水泥、專用水泥、油井水泥、特性水泥（抗硫酸鹽水泥）按礦物組成分：硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥，硫鋁酸鹽水泥氟鋁酸鹽水泥等（一百多種）。

3、硅酸鹽系列水泥我們公司目前生產(chǎn)的水泥均屬硅酸鹽系列水泥，其主要成份為硅酸鹽水泥礦物。4、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成硅酸鹽水泥熟料中的主要礦物有以下四種：C3S、C2S、C3A、C4AF，另外還有少量的f-CaO、方鎂石、含堿礦物、玻璃體。通常，熟料中C3S+C2S含量75%左右，C3A+C4AF含量22%左右。1、C3S含量通常占熟料的50%以上，其特點：水化較快，早期強度高，強度增進就率大，干縮性、抗凍性較好，但水化熱較高，抗水性差，抗硫酸鹽浸蝕能力較差。C3S形成需要較高的燒成溫度和較長的燒成時間，含量過高，燒成困難，易導致f-CaO增多，熟料質(zhì)量下降。2、C2S含量通常分熟料的20%左右，其特點：水化較慢，早期強度低，水化熱低，體積干縮小，抗水性和抗硫鹽日浸蝕能力好，后期強度增進快。

3、C3AC3A水化速度、凝結(jié)硬化很快，放熱多，硬化快，早期強度較高，但絕對值不高，后期幾乎不再增長，甚至倒縮，C3A干縮變形大，抗硫酸鹽性能差，脆性大，耐磨性差。4、C4AFC4AF水化速度早期介于C3A與C3S之間，早期強度類似于C3A但后期還能不斷增長，水化熱低，干縮變形小，耐磨、抗沖擊、抗硫酸鹽浸蝕能力強。5、f-CaO、MgOf-CaO在高溫下死燒形成，水化很慢，一般加水3天后才反應有盡有，反應體積膨脹97.9%產(chǎn)生應力，造成水泥石破壞。MgO少量可與熟料礦物固溶，對降低燒成溫度、增加液相數(shù)量，改善熟料色澤有好處，但超過一定量后，未固溶部分水化很慢，要幾個月甚至幾年才與水反應，生產(chǎn)Mg（OH）2，體積膨脹148%，導致水泥安定性不良。（二）熟料質(zhì)量控制1、控制項目：熟料化學成份（包括：KH、SM、IM）立升重、f-CaO、MgO及其它物理性能等。2、影響熟料質(zhì)量波動的原因。①生料成份波動②煤質(zhì)波動③窯熱工制度不穩(wěn)定，包括掉窯皮、跑生料、結(jié)大蛋、黃心料等，窯內(nèi)還原氣氛濃，煤料配比波動等。3、熟料的管理①熟料的儲存：專用水泥熟料專門存放，不同質(zhì)量熟料專門存放。②熟料均化使用，搭配入磨，對于某些物理化學性嚴重超國家標準熟料必須采取措施，嚴格控制摻入比例再入磨，熟料的出入庫應做好原始記錄。（三）水泥制成質(zhì)量控制水泥制成的控制項目，一般有水泥的細度、三氧化硫、燒失量、物料的配合比（混合材料、石膏的摻加量）、凝結(jié)時間、安定性、強度等。一、控制項目1.入磨物料的配比：目前生產(chǎn)的水泥品種中除硅酸鹽水泥外，其余各種水泥均由硅酸鹽水泥熟料、石膏和混合材料組成，它們之間的配比關(guān)系著生產(chǎn)水泥的品種、標號和物理性能。水泥生產(chǎn)中，入磨物料的配比一般是根據(jù)物料的性能（包括熟料的化學成份、強度，混合材料的活性，石膏的性質(zhì)及成份）和它們在水泥水化、硬化過程中對強度的影響，以及計劃生產(chǎn)的品種、標號，水泥的其它特殊物理性能而確定的。在實際生產(chǎn)過程中，多數(shù)是根據(jù)熟料質(zhì)量情況，混合材料的品種、質(zhì)量，通過試驗的方法確定其經(jīng)濟合理的配合比例。2.出磨水泥細度：在熟料、混合材料質(zhì)量和配合比相對穩(wěn)定的條件下，水泥的粉磨細度，對水泥性能影響很大。在一定程度上，水泥粉磨得愈細，其比表面積愈大，水泥粉末與水拌合時，它們的接觸面積也就愈大，故有利于加速水泥的水化、凝結(jié)和硬化過程，對提高水泥強度，特別是早期強度有良好的效果。此外，在生產(chǎn)過程中，當熟料中游離氧化鈣較高時，水泥磨細些，游離氧化鈣就可較快地吸收水份而消解，因而可減少它的破壞作用，改善水泥安定性能。但是，不適當?shù)靥岣咚喾勰ゼ毝?，會使磨機產(chǎn)量降低，電耗增高。另外，當水泥細度過細時，需水量增加，水泥石結(jié)構(gòu)的致密性降低，反而會影響水泥的強度。3.出磨水泥中的三氧化硫：適量石膏的另一作用能在一定程度上提高水泥的強度。這是因為它在水泥水化過程中與C3A可生成一定數(shù)量的硫鋁酸鈣針狀晶體，交錯地填充于水泥石的空隙中，從而增加了結(jié)構(gòu)的致密性。在礦渣水泥中，石膏還起硫酸鹽激發(fā)劑的作用，可加速礦渣水泥的硬化過程。具體的石膏摻量應根據(jù)工廠的實際情況制訂石膏曲線得到。4.混合材料摻入量：水泥中摻加混合材不但可以增加水泥產(chǎn)量，降低水泥成本，而還可以改善水泥的某些物理性能。對于游離氧化鈣較高的熟料，摻入活性混合材料，不但可降低水泥中f-CaO的相對濃度，還可吸收部分f-CaO，起到改善水泥安定性的作用。但是，由于混合材料的加入，水泥中熟料組分就相應減少，因此使水泥強度有不同程度的降低，摻加量愈大，強度降低愈顯著。不同品種的混合材料對水泥的物理性能影響是不同的，因此，合理的混合材摻入量應在國家標準規(guī)定的范圍內(nèi)，根據(jù)熟料的質(zhì)量和混合材的品種、質(zhì)量來確定。5.出磨水泥的凝結(jié)時間、安定性、強度：水泥的凝結(jié)時間、安定性、強度也是國家標準中規(guī)定的必須達到的重要質(zhì)量指標。如果出磨水泥的這些質(zhì)量指標均符合標準要求，出廠水泥就有了保證。如有的性能不符合要求，就要采取多庫搭配等相應措施，保證出廠水泥質(zhì)量。6.燒失量：定義：高溫下灼燒時產(chǎn)生的一系列化學反應而引起的質(zhì)量增加和減少的代數(shù)和。

水泥標準中燒失量的規(guī)定，主要是控制水泥中各混合材的摻量及劣質(zhì)熟料的使用。近年來，許多企業(yè)使用的石膏品位下降，所以對水泥的燒失量要進行必要的限制。

水泥燒失量應列為控制項目，在磨頭除定期抽查混合材的摻量外，至少每四小時應測定一次水泥的燒失量，必要時可增加檢測頻次。（四）制定水泥質(zhì)量控制指標的依據(jù)

水泥質(zhì)量控制指標的制定，要根據(jù)各廠的具體情況，首先應根據(jù)本廠所要求生產(chǎn)的水泥品種、等級，以及熟料和混合材料的質(zhì)量。通過試驗，摸清各種工藝因素之間的相互關(guān)系，從質(zhì)量、經(jīng)濟等各方面進行綜合考慮，權(quán)衡利弊后確定。質(zhì)量控制指標的制定應根據(jù)以下幾個方面：1.水泥的品種、等級：水泥的品種，應根據(jù)計劃并結(jié)合水泥產(chǎn)量，混合材料的品種、來源、數(shù)量，各種材料的價格和市場的需要通盤考慮。水泥的等級，應根據(jù)用戶的需要，并考慮本廠的工藝條件和技術(shù)管理水平來確定。當水泥品種、等級確定之后，據(jù)此即可制訂出各項質(zhì)量控制指標。2.熟料強度：水泥的強度主要是由熟料的強度決定的。在水泥的品種、等級確定之后，熟料強度主要是確定熟料混合材等配合比的主要依據(jù)。3.混合材的活性：（1）混合材的分類及作用為了增加水泥產(chǎn)量，降低成本，改善和調(diào)節(jié)水泥的某些性質(zhì)，綜合利用工業(yè)廢渣，減少環(huán)境污染，在磨制水泥時，可以摻加數(shù)量不超過國家標準規(guī)定的混合材料。混合材按其性質(zhì)可分為兩面大類：活性混合材料和非活性混合材料。5.石膏摻入量與強度的關(guān)系：石膏可以延緩凝結(jié)時間，一般只要摻加3-6%的石膏，就能使水泥凝結(jié)時間正常。對于C3A含量較高的熟料，應多加一些石膏藥，對于礦渣打硝酸鹽水泥來說，石膏又是促進水泥強度增長的激發(fā)劑。但石膏過多會影響水泥長期安定性，這是因為石膏中的SO3水化鋁酸鈣作用而形成硫鋁酸鈣賒使體積顯著增加，從而引起建設(shè)物的崩裂。任何一種水泥都有使其強度達到最高值的石膏最佳摻入量。石膏最佳摻入量的范圍，可通過石膏與水泥強度關(guān)系的試驗來確定。6.大磨－小磨強度關(guān)系：上面所說的水泥各物料適宜的配合比、細度、石膏摻加量等指標，大部分在化驗室中通過小磨試驗確定的，它與生產(chǎn)實際總有一定的差別。大小磨磨制的水泥，雖然細度相同，但往往因大小磨機規(guī)格、研磨體的級配及粉磨方式等各方面的差異，樣品的顆粒級配就不相同。因此單純用小磨的數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)控制的指標，往往會出現(xiàn)偏差。因而，從小磨得出的數(shù)據(jù)只能作為生產(chǎn)控制指標的參考數(shù)據(jù)，應進一步找出大小磨之間的關(guān)系，對試驗數(shù)據(jù)進行符合生產(chǎn)實際的修正后，才能正式成為實際生產(chǎn)中水泥的控制指標。7、工藝條件對粉磨效率的影響（1）入磨物料的粒度；（2）入磨物料的易磨性；（3）入磨物料溫度；（4）入磨物料水分；（5）產(chǎn)品細度與喂料的均勻性；（6）助磨劑；（7）磨機通風；（8）選粉效率與循環(huán)負荷；（9）料球比及磨內(nèi)物料流速。（五）出磨水泥的管理

加強出磨水泥的管理，是為了確保出廠水泥質(zhì)量的穩(wěn)定，出磨水泥的管理主要抓好以下幾項工作：1.嚴格控制出磨水泥的各項質(zhì)量指標，對于生產(chǎn)工藝條件較差，質(zhì)量波動較大的廠，應盡量縮小出磨水泥的取樣時間和檢驗噸位，增加檢驗次數(shù)，以掌握質(zhì)量的波動情況，以便在出廠時進行合理的調(diào)配。2.嚴格出磨水泥入庫制度。出磨水泥應由化驗室指定的庫號入庫，并做好入庫記錄。3.出磨水泥要有一定的庫存量（不低于磨機5天的產(chǎn)量），這樣便于根據(jù)出磨水泥的快速或三天強度和其它質(zhì)量指標來確定出廠水泥質(zhì)量，同時也可根據(jù)出磨水泥的質(zhì)量情況在庫內(nèi)進行必要的均化或在出廠前進行合理調(diào)配，以穩(wěn)定出廠水泥質(zhì)量。（六）出廠水泥質(zhì)量控制出廠水泥的管理是水泥廠質(zhì)量控制中最后的也是最重要的一關(guān)。生產(chǎn)廠對出廠水泥的要求是：(1)出廠合格率100%；(2)確保28天抗壓強度富裕2.0兆帕（2002年4月1日起執(zhí)行）以上，即富裕強度合格率100%。另外，出廠水泥28天抗壓強度目標值按下式控制：目標值≥水泥國家標準規(guī)定值＋2.0兆帕＋3S，標準偏差S≤1.62兆帕。為此，必須加強對出廠水泥的管理，嚴格把好出廠關(guān)。1、決定水泥出廠的依據(jù)①根據(jù)出磨水泥的質(zhì)量：在生產(chǎn)中，為了有效地控制出廠水泥質(zhì)量，采取對出廠水泥進行預先檢驗，用以指導出庫管理工作，如果各庫中的水泥質(zhì)量有差別，甚至有的不符合標準規(guī)定時，就應根據(jù)檢驗結(jié)果，進行必要的存放或搭配，以使出廠水泥合格，并達到要求的等級。②根據(jù)出磨水泥與出廠水泥的強度關(guān)系：出磨水泥與出廠水泥強度之間往往存在一定偏差,掌握出磨水泥與出廠水泥之間的強度關(guān)系是非常必要的，通?？筛鶕?jù)出磨水泥的強度推算出出廠水泥的強度，控制出廠。它們之間的關(guān)系，因廠而異，它與水泥的性能、試樣的取樣方法及水泥均勻性等有關(guān)，各廠可在生產(chǎn)實踐中，通過大量的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，找出出磨水泥與出廠水泥強度之間的對應關(guān)系是必要的。當根據(jù)出磨水泥預測出廠水泥三天強度較低時,至少應保留一個標準偏差的強度富裕才可出庫。③根據(jù)出廠水泥的檢驗結(jié)果：水泥出廠前必須按國家標準規(guī)定的編號、噸位取樣，進行全套物理、化學性能的檢驗，確認全部符合國家標準時，方可由化驗室通知出廠。出廠水泥的檢驗樣一般可在包裝機旁留樣，也可在成品庫中按規(guī)定方法從水泥袋中抽樣。水泥出廠的強度等級一般應根據(jù)實測的１天或３天強度規(guī)律推算出２８天強度后確定。在控制中要以確切地掌握水泥強度的發(fā)展規(guī)律，掌握快速強度與３、７、２８天強度之間的關(guān)系，否則就難以保證出廠水泥的100％合格和富裕強度100％。4.水泥細度與強度的關(guān)系：選擇合理的細度指標，可以獲得較好的水泥強度。同樣的水泥物料配比，在一定范圍內(nèi)改變其粉磨細度，水泥的強度有時可提高近一個等級。由于各廠情況不同，水泥細度與強度的關(guān)系也不一致，一般情況下，應結(jié)合生產(chǎn)中的實際情況，通過試驗的方法測定細度與強度的關(guān)系，確定適宜的粉磨細度指標。在日常生產(chǎn)中，通過掌握細度與強度間的相互關(guān)系，可及時根據(jù)原料的半成品的質(zhì)量波動情況調(diào)整細度控制指標，即當發(fā)現(xiàn)熟料、混合材料質(zhì)量下降，使水泥強度沒有保證時，可將水泥磨細一些，以達到穩(wěn)定水泥質(zhì)量的目的。七、水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程總則第一條為加強水泥企業(yè)管理，提高水泥及熟料產(chǎn)品質(zhì)量，根據(jù)《中華人民共和國產(chǎn)品質(zhì)量法》和相關(guān)水泥、硅酸鹽水泥熟料產(chǎn)品標準，特制定本規(guī)程。第二條本規(guī)程適用于中華人民共和國境內(nèi)所有水泥企業(yè)(含水泥熟料生產(chǎn)企業(yè)和水泥粉磨站)。第三條水泥企業(yè)應嚴格執(zhí)行國家有關(guān)法規(guī)和標準，參考采用GB/T19000-ISO9000族標準，建立健全質(zhì)量管理體系，并結(jié)合企業(yè)實際制定質(zhì)量管理體系文件，確保有效性和符合性。第四條企業(yè)法人是本企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的第一責任者。企業(yè)法人可以任命管理者代表全權(quán)負責質(zhì)量管理，化驗室主任在企業(yè)法人或管理者代表直接領(lǐng)導下對產(chǎn)品質(zhì)量具體負責。第五條國家和省級建材行業(yè)協(xié)會應在工業(yè)和信息化部及各省行業(yè)主管部門的領(lǐng)導下，加強對水泥企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量管理的監(jiān)督檢查，督促企業(yè)認真執(zhí)行本規(guī)程，保證出廠水泥（熟料）產(chǎn)品質(zhì)量。質(zhì)量管理機構(gòu)的職責

1．負責和監(jiān)督企業(yè)質(zhì)量管理體系的有效運行。2．組織制定企業(yè)的質(zhì)量方針和質(zhì)量目標。3．編制適合本企業(yè)實際的質(zhì)量管理體系文件。4．制定質(zhì)量獎懲制度，負責協(xié)調(diào)各部門的質(zhì)量責任，并考核工作質(zhì)量。5．組織企業(yè)內(nèi)部質(zhì)量審核。6．負責重大質(zhì)量事故的分析處理。7．監(jiān)督企業(yè)質(zhì)量基金的使用與管理?；炇业穆氊?/p>

1．質(zhì)量檢驗按照有關(guān)標準和規(guī)定，對原燃材料、半成品、成品進行檢驗。按規(guī)定做好質(zhì)量記錄和標識，及時提供準確可靠的檢驗數(shù)據(jù)，掌握質(zhì)量動態(tài)，保證必要的可追溯性。2．質(zhì)量控制根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求，制定原燃材料、半成品和成品的企業(yè)內(nèi)控質(zhì)量指標，強化過程控制，運用科學的統(tǒng)計方法掌握質(zhì)量波動規(guī)律，不斷提高預見性與預防能力，并及時采取糾正、預防措施，使生產(chǎn)全過程處于受控狀態(tài)。3．出廠水泥（熟料）的確認、檢驗、交貨和驗收3.1嚴格按照相關(guān)產(chǎn)品標準和供需雙方合同的規(guī)定對出廠水泥（熟料）的質(zhì)量進行確認，編寫出廠水泥（熟料）的質(zhì)量確認程序文件。3.2按相關(guān)標準和供需雙方合同的規(guī)定進行出廠檢驗、交貨和驗收，杜絕不合格水泥（熟料）出廠。4．質(zhì)量統(tǒng)計用正確、科學的數(shù)理統(tǒng)計方法，及時進行質(zhì)量統(tǒng)計并做好分析，為出廠產(chǎn)品質(zhì)量提供預警分析。5．試驗研究根據(jù)用戶需求進行產(chǎn)品試驗研究，提高產(chǎn)品的使用性能?；炇业穆氊熁炇业臋?quán)限