水泥生产精细过程质量管控的实践

水泥生产精细过程质量管控的实践

马彦云

新疆米东天山水泥有限责任公司 新疆 乌鲁木齐 830019

摘要：近年来，水泥行业已进入微利时代，传统的粗放式管理已不能适应市场发展，公司面对市场疲软乏力、运营成本居高不下、行业竞争愈加激烈等多重困难，如何提高核心竞争力已迫在眉睫，对此，公司讨论确定充分发挥过程价值创造能力，坚持将生产过程数据分析向采购、生产、质量控制、销售各环节延伸，深入分析质量、成本变动的内在驱动因素，将管控措施贯穿于公司管理各个环节，对水泥质量管控围绕原材料关、配料关、操作关展开，强调从细节入手，实现成本最低化和收益最大化。本文介绍我公司在质量控制过程的精细化管控实践，探讨质量管理如何精细化。

关键词：水泥生产；精细过程；质量管控；实践 

1.水泥生产概述

水泥，作为基础建设的重要材料，其生产质量直接影响到建筑物的质量和安全。水泥生产精细过程质量管控，主要是指在水泥生产的各个环节中，通过科学的管理和控制，确保水泥产品的质量稳定、可靠。目前公司拥有二条100%电石渣替代石灰石的新型干法水泥熟料生产线及150万吨水泥粉磨系统，形成年生产熟料120万吨、生产水泥150万吨的生产规模。年处理电石渣、煤矸石、炉渣、粉煤灰、铜渣及脱硫石膏等工业废渣量约250—300万吨。

2.水泥生产精细过程质量管控的意义

保障工程质量：精细的质量管控能够确保出厂的水泥产品质量稳定，避免了因质量波动导致的工程质量问题，确保了建筑工程的安全与耐久。

提高企业竞争力：通过精细的质量管控，企业可以生产出优质的水泥产品，赢得市场信赖，提高品牌影响力，从而增强企业的市场竞争力。

促进节能减排：精细的质量管控有助于优化生产流程，提高资源利用率，减少浪费，同时降低能耗和排放，符合国家绿色发展的要求。

满足国家标准：国家对水泥产品质量有严格的标准与规定，精细的质量管控是企业合法合规经营的必要条件。

保障生产安全：在精细的质量管控下，可以及时发现生产过程中的安全隐患，采取措施预防事故发生，保障员工的生命安全和企业的正常生产。

3.水泥生产精细过程质量管控

3.1原材料质量管控

（1）通过分析，生料的波动主要来自电石渣干粉配料的波动。严格控制干粉烘干水份小于0.5%，有利于稳定入窑CaO合格率； 一是从源头控制时时监控中泰化学供应电石渣水份，要求均匀搭配，水份平稳控制在34%左右；二是操作员控制好烘干温度，根据化验室检测干粉烘干水份进行及时调整，保证干粉烘干水份控制在小于0.5%以内。

目前所供应的电石渣主要化学成分见表1-1。

表1-1      电石渣主要化学成分表

（2）为有效降低煤耗，可以使用就近矿点煤，少量搭配区域内优质原煤，对进厂原煤按质、按量、按产地分别堆存，之后按照质量情况进行搭配布料，并对预均化堆棚所布原煤在使用前进行检验确认，以便操作员及时调整参数。通过原煤质量的精细管控，有效促进了入窑煤质量的平稳，入窑煤灰分标准偏差降低了0.36%，有效促进了水泥窑的平稳高产，在原煤热值较同期下降774kJ/kg的情况下，熟料实物煤耗降低约16kg/t。

3.2配料质量管控

严格高效使用好控制系统，稳定入窑生料质量；网格化管控外堆熟料质量，精准搭配使用。

（1）定期对中子在线配料系统进行静态、动态标定，并制定了具体的对比校准制度，对中子在线配料系统稳定性进行监控，极大程度上稳定了出磨生料质量，从而减少了来料波动对水泥窑煅烧的影响，中子在线配料系统高效使用后，出磨生料成份合格率、标准偏差均大幅提升。

（2）定期开展生料易烧性试验，要不断总结评判生料、水泥配料方案，要始终围绕质量可靠、经济可行、生产适应来进行年度评价，并根据国家标准变化、原燃材料更换、工艺设备变更来综合考虑，生料、水泥配料方案要综合以上各要素的最大公约数来制定。

（3）对外堆熟料采用预测法和网格化法取样检测，事先检验外堆熟料质量并进行标识，再确定使用搭配比例，根据入磨熟料质量、混合材抗压强度比等指标，精准掺加混合材，实现质量、成本双控的目的，P·O42.5水泥混合材掺加量同比上升2.8%，变异系数降低0.26。出厂水泥质量稳定且富余强度充足，取得了较好的质量效益，各品种水泥质量受到客户肯定。

3.3水泥粒度检测

水泥粒度检测是评估水泥颗粒尺寸分布的重要方法之一。通常使用激光粒度分析仪来进行水泥粒度检测，最先需要准备待测水泥样品，之后根据激光粒度分析仪的使用说明，准备并校准仪器。激光粒度分析仪在现场进行安装，组态软件在中控室电脑上进行安装。在开始测量之前，由于水泥颗粒大小并不合理，因此需要对水泥颗粒的含量进行选取。在现今的水泥厂中多使用45μm的细度作为筛余表示，本文也依据该数值进行数据采集。但是为减少现场数据采集的误差，需要对异常数据进行处理，可以使用拉依达准则来进行异常数据处理。拉依达准则是一种常用的统计方法，用于识别和排除异常值。该准则需要收集一系列不同样品的水泥粒度数据，包括颗粒尺寸和对应的数量或百分比，对于每个粒径区间，计算平均值和标准差作为基本统计指标。通常选择3倍标准差作为阈值，即数据点与平均值的距离超过3倍标准差被视为异常值。这是因为在拉依达准则中定义了一个阈值范围，位于该范围之外的数据可以被认为是异常值

[2]。

3.4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：≤10%，内控≤2%，合格率≥85%；

3.5出磨水泥中SO3含量

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。

控制指标：国标规定矿渣硅酸盐水泥≤4.0%，其他水泥≤3.5%，具体指标工厂可根据生产实际确定。控制目标：目标值±0.3%，合格率＞90%。

3.6水泥制成混合材料掺入量

掺混合材料的作用：增产，降成本；改善和调节水泥的某些性能；利于环保。但会降低强度尤其是早强，优选低价活性混合材。掺入量应根据生产水泥品种、强度等级、熟料质量、混合材料品种及质量综合确定，为了保证水泥中混合材料掺量符合国标及保证熟料的质量，要限制水泥的烧失量。

3.7水泥强度检测

现阶段，水泥作为应用范围最广、应用频次最高的建筑材料，其质量优劣程度直接关乎到工程总体建设质量与使用安全。水泥强度作为水泥材料检测体系的主要内容，影响检测质量的因素较多。为保障工程安全，要重视水泥强度检测工作，认真分析具体的影响因素，及时采取解决对策，保障检测结果数据的可靠性。

标准化检测模式是保障检测精度与成果质量的重要前提，全程约束检测过程，从根源上杜绝错误操作行为发生，并采取检查胶砂制备质量、检查试模夹具状态等其他措施，基本可以消除检测误差源，实际误差比例在允许范围以内。

3.8出磨水泥的物理性能

包括安定性、凝结时间、强度等级等都要符合国家标准，才能保证出厂水泥质量。如某些性能不符合国标，应采取均化处理。

结束语

通过质量控制过程的精耕细作，能够最大程度地实现降本水泥增效，稳步提升了产品质量，水泥质量让用户更加放心，为全面推动公司高质量发展夯实了基础，质量管控的精细化操作不仅是稳定产品质量的基础，更是企业降本增效必不可少的一部分。

参考文献

[1]张小军.水泥工业生产过程重金属的管控[J].水泥工程,2022,(03):72-74.

[2]陈树国.大数据应用水泥生产成本管控实时考核系统[J].内蒙古科技与经济,2021,(12):85-86.

[3]严宏涛.对建筑施工材料的现场质量管控[J].工程与建设,2020,34(02):344-345.