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一起水泥质量问题的分析及措施

百科   2024-11-04 14:11   湖南  
摘要：一起看似普通的水泥质量问题，缘由生产工艺现场存在的一系列质量隐患引起。从机、料、环、法、测原因分析等方面进行分析并采取措施，成功解决了该质量问题并杜绝再发生。
关键词：水泥；质量；措施；改进
0 引言
漳州水泥厂为一水泥粉磨企业，品种以散装P·O42.5水泥为主。2014年5月底，出厂的散装水泥一编号批次出现稠度变大、3d 强度较出磨水泥降低现象。针对该情况，工厂立即从影响水泥质量的各方面进行分析并寻找原因，几经周折终于采取有效措施，质量问题得到解决。
1 出现的水泥问题
2014年5月底，对出厂散装P·O42.5水泥BJ067 编号进行检验，结果数据与同批次出磨水泥相比出现异常，具体如表1。
从表1数据可看出，出厂水泥较出磨水泥标准稠度加水量增加13ml，3d抗压强度下降3.3MPa。
2 原因查找分析
针对出厂水泥稠度变高，首先分析是否是由于水泥在库内温度高、存放时间长引起石膏脱水假凝造成，于是对该出厂水泥的稠度再次采用延长净浆搅拌时间进行试验，经过分别延长3、6和 10min 多次试验，结果标准稠度需水量变化不大，排除了假凝原因。从水泥3d抗压强度值下降可以判断，水泥出厂时在库内已经提前部分水化。
经过对水泥库逐一观察，发现各个水泥库存在不同程度的水泥结库现象，通过对有效库容的测算，6个水泥库总的有效库容率仅为66.9%，水泥结库现象比较严重。对结在库内的水泥多次取样，大多基本仍为粉状，并未完全水化呈硬块，对 P·O42.5 水泥样品进行检验，数据如表2。
从表2数据可看出，结库的水泥稠度比正常水泥高、而强度度偏低，与出磨 P·O42.5 水泥(3d抗压强度为23~25MPa)相比出现不同程度的强度损失，说明已部分水化。出现质量问题的水泥应该是夹带塌落的结库水泥出厂而造成的，稠度变大应是水泥部分水化改变了原有的水泥组分引起。
对造成水泥结库及部分提前水化的原因进行分析，初步认为是入磨物料水分偏高引起。由于使用脱硫石膏(水分含量13%~15%)、掺用0.8‰的助磨剂，以及混合材露天堆放雨季时混合材经常全湿，造成生产 P·O42.5 水泥时入磨物料水分含量有时高达 3%。
另外查看水泥库底下料情况，发现每个库底4个0.60mx0.60m下料控制闸板，由于闸板下输送水泥的单管纹刀极易跳停，放料工放料时仅开0.10mx0.60m左右宽度，以减少水泥下料量、降低绞刀负荷来保证绞刀运转，结果造成水泥时常下料不畅、库底死角增大，增加水泥结库机会。
3 采取措施
针对以上分析原因，为防止水泥再结库，工厂从降低入磨物料水分，改造库底下料装置着手，采取了如下措施：
(1)在原露天混合材堆场加盖围墙及钢结构雨棚，避免了雨天混合材淋湿入磨，降低入磨水分。
(2)要求助磨剂厂家把原 0.8‰掺量的助磨剂更换为0.35‰掺量，减少多余水分入磨。
(3)调整工艺操作参数控制。经过调试，在不影响比表及细度控制的情况下，把控制磨尾排风机的变频器由28Hz提高到31Hz，增加排风量，加大磨内通风，目的是尽量多排出磨内水分。
(4)对水泥库底下料及输送装置进行改造，具体如下：
①库底装置及原尺寸(从上而下)：库底下料口→0.60mx0.60m 控制闸板→下料溜子(上接口 0.60mx0.60m、下接口0.70mx0.70m→Ф0.40mx2.70m单管绞刀(设计48t/h)→下料溜子→FU500拉链机(设计190t/h)。经分析造成单管绞刀容易跳停主要原因是控制闸板与单管绞刀之间的下料溜子设计不合理，上小下大，且斜度不够，几近垂直，这样若控制闸板全开，库内水泥下落重量基本直接作用上单管绞刀上，造成绞刀负荷过大，容易跳停。
②为减少绞刀负荷，主要对绞刀的上、下两个下料溜子进行改造：对闸板与绞刀间的下料溜子保留上部 0.60mx0.60m下料口，将下部0.70mx0.70m下料口改为0.35mx0.35m(改后面积仅为原来的 25%)，形成上大下小的倒锥溜子，溜子体积较原来缩小，这样减少了溜子中水泥重量，同时改造后的溜子斜度变大，起到承担分解部分水泥重量、缓冲水泥下落冲力，减少水泥直接对单管绞刀造成的过大负荷，对单管绞刀到 FU500拉链机的下料溜子，利用足够高差，由原在绞刀管尾垂直下料，改为下料口从原在管尾位置向绞刀管中间移 0.70m，形成45°倾斜下料到拉链机，这样水泥在单管绞刀内输送距离缩短了 0.7m，再次减轻绞刀运行负荷。
(5)原6个水泥库底 24 个下料口共用1台FGS125、功率15kW 罗茨风机，作为水泥放料时充气松化水泥作用。考虑多库放料时不能满足充气需要，易引起水泥下料不畅而结库，所以采取在库底新增1台同型号同功率罗茨风机，与原风机分开各自负责3个库的充气，以提高松化水泥效果。
4 措施效果及持续改进
通过采取以上措施，效果得到明显好转的是水泥库放料时，库底控制闸板开度可以开到80%以上，单管绞刀再也没发生无故跳停情况，加上放料时罗茨风机充气充足，各水泥库底下料变得比以前顺畅，出厂水泥放料配比指标得到有效执行，水泥结库现象也得到改善。
但经过一段时间的运行，发现出厂水泥强度仍会发生比出磨水泥低的现象，具体数据如表3。
表3数据表明出厂水泥平均3d抗压强度比出平均下降2.3MPa，且各批次间波动大，有的批次仍出现强度较出磨水泥下降现象，说明水泥在库内提前部分水化问题仍未完全解决。于是对入水泥库的水泥每班次取样进行水分检测，结果在 0.4%~0.9%，平均0.7%，超出正常水泥水分含量。为查找入库水泥水分偏高原因，通过对现场生产线进行认真检查，发现出磨至入库的提升机底坑地面潮湿严重，打开提升机底部，出现提升机机壳水渍超过提升机内部最底线部位，提升机底部水泥受潮结块严重。工厂由于地质原因提升机底坑的地下水位较高，加上建厂房时防水处理较差提升机底坑内长期积水，平时靠一抽水泵利用浮球原理对水坑自行抽水。该地坑由于地面积灰累积，长期未清理，导致机底坑地面抬高，超过提升机内部最底位。在雨季地下水量大，巡检不到位时，极易出现底坑积水渗入提升机内部，使水泥受潮，从而导致入库水泥水分含量偏高，影响水泥质量。
针对该情况，工厂在清理提升机底坑的同时，在厂房外打2口深 13m左右的机井，定时抽水，降低地下水位，并根据测量，使机井水位保持6m以下，以保证地下水位低于提升机底坑地面。
5 结束语
采取以上措施后，提升机底坑一直保持干燥，杜绝了提升机渗水情况。入库水泥水分含量降至0.1%~0.4%，水泥再结库现象基本消失。出厂水泥质量控制迅速好转，且保持稳定，与出磨水泥相比，至今再未出现稠度变大、强度损失现象。
为防止以上水泥质量事故再次发生，除加强日常管理外，另作了以下规定：①每天检测入库水泥水分并每台班巡检提升机底坑情况，预防提升机渗水；②每月检查水泥库容对出现有水泥粘壁的水泥库立即采取措施处理，以防结库加重；③对已结库严重的水泥库及时安排人工清库；④计划对水泥库顶的收尘器进行改造，增加库内抽风量，以进一步降低水泥库内水分。
——作者：林秋任，福建水泥股份有限公司漳州水泥厂
——来源：《福建建材》2015年第8期

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