水泥制成的质量控制

水泥制成是水泥生产的重要工艺过程，对制成的质量控制是确保出厂水泥符合国家标准的重要环节。

水泥制成的控制项目，一般有水泥的细度、三氧化硫、烧失量、物料的配合比（混合材料、石膏的掺加量）、凝结时间、安定性、强度等。

（一）、控制项目

1.入磨物料的配比

目前生产的水泥品种中除硅酸盐水泥外，其余各种水泥均由硅酸盐水泥熟料、石膏和混合材料组成，它们之间的配比关系着生产水泥的品种、等级和物理性能。在水泥生产中，入磨物料的配比一般是根据物料的性能（包括熟料的化学成份、强度，混合材料的活性，石膏的性质及成份）和它们在水泥水化、硬化过程中对强度的影响，以及计划生产的品种、等级，水泥的其它特殊物理性能而确定的。在实际生产过程中，多数是根据熟料质量情况，混合材料的品种、质量，通过试验的方法确定其经济合理的配合比例。

入磨物料配比不恰当或在制成过程中物料下料量不稳定，都直接影响到水泥的质量。因此，加强水泥制成中物料配比的控制，是保证水泥质量、按计划稳定生产各等级水泥的重要环节之一。

2.出磨水泥细度

在熟料、混合材料质量和配合比相对稳定的条件下，水泥的粉磨细度，对水泥性能影响很大。在一定程度上，水泥粉磨得愈细，其比表面积愈大，水泥粉末与水拌合时，它们的接触面积也就愈大，故有利于加速水泥的水化、凝结和硬化过程，对提高水泥强度，特别是早期强度有良好的效果。此外，在生产过程中，当熟料中游离氧化钙较高时，水泥磨细些，游离氧化钙就可较快地吸收水份而消解，因而可减少它的破坏作用，改善水泥安定性能。但是，不适当地提高水泥粉磨细度，会使磨机产量降低，电耗增高。另外，当水泥细度过细时，需水量增加，水泥石结构的致密性降低，反而会影响水泥的强度。

可见，只有合理地确定水泥细度指标才能在保证水泥质量的基础上，取得良好的经济效果。在生产过程中，应力求减少细度的波动，以达到稳定磨机产量和水泥质量的目的。

3.出磨水泥中的三氧化硫

水泥中三氧化硫的含量实质上是磨制水泥时石膏掺入量的反映（采用劣质煤时，熟料中也含有一定量的SO3）。石膏在水泥中主要起调节凝结时间的作用。适量的石膏在水泥水化过程中，能与C3A生成水化硫铝酸钙胶体，包裹于C3A表面，阻碍C3A内部的继续水化而使水泥缓凝。因此，当石膏掺入量不足时，它不能抵消水化铝酸钙的快凝作用，使水泥快凝。但是，当石膏掺入量过大时，由于硫酸钙水化速度较快，水泥的凝结反而会变快；硫酸钙水化后呈结晶状态，大量晶体硫酸钙还会产生体积膨胀，对水泥石的结构还会产生破坏作用。

适量石膏的另一作用能在一定程度上提高水泥的强度。这是因为它在水泥水化过程中与C3A可生成一定数量的硫铝酸钙针状晶体，交错地填充于水泥石的空隙中，从而增加了结构的致密性。在矿渣水泥中，石膏还起硫酸盐激发剂的作用，可加速矿渣水泥的硬化过程。

具体的石膏掺量应根据工厂的实际情况制订石膏曲线得到。

4.混合材料掺入量

水泥中掺加混合材不但可以增加水泥产量，降低水泥成本，而还可以改善水泥的某些物理性能。对于游离氧化钙较高的熟料，掺入活性混合材料，不但可降低水泥中f-CaO的相对浓度，还可吸收部分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，水泥中熟料组分就相应减少，因此使水泥强度有不同程度的降低，掺加量愈大，强度降低愈显著。不同品种的混合材料对水泥的物理性能影响是不同的，因此，合理的混合材掺入量应在国家标准规定的范围内，根据熟料的质量和混合材的品种、质量来确定。

5.出磨水泥的凝结时间、安定性、强度

水泥的凝结时间、安定性、强度也是国家标准中规定的必须达到的重要质量指标。如果出磨水泥的这些质量指标均符合标准要求，出厂水泥就有了保证。如有的性能不符合要求，就要采取多库搭配等相应措施，保证出厂水泥质量。

6.烧失量

水泥标准中烧失量的规定，主要是控制水泥中各混合材的掺量及劣质熟料的使用。近年来，许多企业使用的石膏品位下降，所以对水泥的烧失量要进行必要的限制。

水泥烧失量应列为控制项目，在磨头除定期抽查混合材的掺量外，至少每四小时应测定一次水泥的烧失量，必要时可增加检测频次。

（二）、制定水泥质量控制指标的依据

水泥质量控制指标的制定，要根据各厂的具体情况，首先应根据本厂所要求生产的水泥品种、等级，以及熟料和混合材料的质量。通过试验，摸清各种工艺因素之间的相互关系，从质量、经济等各方面进行综合考虑，权衡利弊后确定。质量控制指标的制定应根据以下几个方面：

1.水泥的品种、等级

水泥的品种，应根据计划并结合水泥产量，混合材料的品种、来源、数量，各种材料的价格和市场的需要通盘考虑。水泥的等级，应根据用户的需要，并考虑本厂的工艺条件和技术管理水平来确定。当水泥品种、等级确定之后，据此即可制订出各项质量控制指标。

2.熟料强度

水泥的强度主要是由熟料的强度决定的。在水泥的品种、等级确定之后，熟料强度主要是确定熟料混合材等配合比的主要依据。

3.混合材的活性

混合材料的活性是确定混合材料掺加量的依据之一。在生产某一品种的水泥时，混合材料的活性高，其掺加量就可多些。目前对混合材料的活性虽有统一标准要求，但是地区的混合材料质量往往差异很大，用混合材的活性控制其掺加量的实用价值不大，因此，混合材料的合理掺加量，必须采用不同的配合比进行强度试验来确定的。

4.水泥细度与强度的关系

选择合理的细度指标，可以获得较好的水泥强度。同样的水泥物料配比，在一定范围内改变其粉磨细度，水泥的强度有时可提高近一个等级。由于各厂情况不同，水泥细度与强度的关系也不一致，一般情况下，应结合生产中的实际情况，通过试验的方法测定细度与强度的关系，确定适宜的粉磨细度指标。

在日常生产中，通过掌握细度与强度间的相互关系，可及时根据原料的半成品的质量波动情况调整细度控制指标，即当发现熟料、混合材料质量下降，使水泥强度没有保证时，可将水泥磨细一些，反之，细度可控制粗些。这样既经济合理，又能稳定水泥质量。

5.石膏掺入量与强度的关系

任何一种水泥都有使其强度达到最高值的石膏最佳掺入量。石膏最佳掺入量的范围，可通过石膏与水泥强度关系的试验来确定。在日常生产中，通常用同一熟料掺加不同百分比的石膏，磨到同一细度，然后进行凝结时间、安定性、各龄期强度情况综合考虑，选择在凝结时间正常、安定性合格时达到最高强度的SO3掺入量，作为生产中的控制指标。

6.大磨－小磨强度关系

上面所说的水泥各物料适宜的配合比、细度、石膏掺加量等指标，大部分在化验室中通过小磨试验确定的，它与生产实际总有一定的差别。大小磨磨制的水泥，虽然细度相同，但往往因大小磨机规格、研磨体的级配及粉磨方式等各方面的差异，样品的颗粒级配就不相同。一般情况下，间歇式小磨过粉磨现象较多，细颗粒比例较大，试验样品的强度比生产中水泥的强度要高一些，但也有时因小磨的研磨体级配不够合理，样品的强度低于生产中水泥的强度。因此单纯用小磨的数据作为生产控制的指标，往往会出现偏差。因而，从小磨得出的数据只能作为生产控制指标的参考数据，应进一步找出大小磨之间的关系，对试验数据进行符合生产实际的修正后，才能正式成为实际生产中水泥的控制指标。

（三）、出磨水泥的管理

加强出磨水泥的管理，是为了确保出厂水泥质量的稳定，出磨水泥的管理主要抓好以下几项工作：

1.严格控制出磨水泥的各项质量指标，对于生产工艺条件较差，质量波动较大的厂，应尽量缩小出磨水泥的取样时间和检验吨位，增加检验次数，以掌握质量的波动情况，以便在出厂时进行合理的调配。

2.严格出磨水泥入库制度。出磨水泥应由化验室指定的库号入库，并做好入库记录。

3.出磨水泥要有一定的库存量，这样便于根据出磨水泥的快速或３天强度和其它质量指标来确定出厂水泥质量，同时也可根据出磨水泥的质量情况在库内进行必要的均化或在出厂前进行合理调配，以稳定出厂水泥质量。