水泥企业化验室的设计和筹建 

水泥厂化验室的设计和筹建

刘文长，王瑞海

(国家水泥质量监督检验中心，北京 100024)

随着我国建材行业的现代化水平不断提高，水泥的生产正在朝着低耗、节能、低成本的方向发展。为了发挥水泥大企业的生产优势，对水泥产品质量控制力度也要相应地加强，这样才能保证水泥产品质优价廉，更好地服务社会，为企业创造效益。笔者参与了国内外多个水泥厂化验室的筹建和检测设备的配套供应，从中积累了一定的经验，现归纳总结如下，供同行参考。 1 化验室位置的选择

化验室作为整个水泥厂的质量控制核心部门，在厂区的位置应当考虑与原料车间、生料车间、水泥车间和水泥成品库的距离最短，做到取样方便快捷，检验数据及时准确，以最快速度掌握原、燃材料的质量情况，制定合理的配料方案，保证半成品和成品的质 量。一般的水泥企业把化验室建在回转窑的旁边，因为这个位置是水泥生产线的中间位置，但同时要注意不要离窑太近，以减少振动和灰尘对化验室精密仪器准确度的影响。化验室有许多的精密仪器，一般怕振动而干扰数据的准确性。最好离生产车间、锅炉房和主要交通要道稍远一些。 2 化验室土建和房间布置

化验室的房间布置主要是土建设计方面，一般化验室分为物理检验、化学分析和质量控制三个部门。一般可建成三层楼房，分地

下室、一层和二层。其中物理检验部门对环境要求较严格，例如水泥试体的养护，环境温度要严格控制，保证恒定在(20~1)cIC。对湿度的要求也同样严格，房间的保温、保湿成了关键，所以一般化验室要建地下室，地下室的环境比较容易满足要求。地下室的建设要考虑它的防水，特别是南方，雨水充足，防水成了大问题，所以，地下室最好以半地下为好。可以节约建设成本，又达到了要求。一层可用作破型室，还可放置一些设备的备用件，利用其较干燥的环境放置标准砂和化学试剂等。样品的存放也非常关键，放在一楼较好。储藏室的空气必须是流通的，防止易燃物的聚集达到燃点后自燃而发生火灾。化学药品要与标准砂室和样品室隔开，以防污染或失效。还应把质量控制组设在一楼。因为控制组的任务比较繁重，试样的采取、样品的处理和半成品的检验都在这个部门，设在一楼比较方便。二楼可设为化学分析室，分析室的精密仪器非常多，要求空气干燥、无振动。化学分析室的通风比较关键，有害气体的排放应在高层楼的位置，尽可能减小对环境的污染，否则对健康不利。把通风设备安装在最高楼层，便于安装。仪器分析室如测硫仪、火焰光度计等设备，要注意通风、无振动和温、湿度可控，增强精密仪器的稳定性和准确度，以延长其使用寿命。大型设备(如X荧光分析仪)设在二楼是合理的。天平室和高温室应隔开远一些，因为高温室的温度较高，分析天平要保持恒温常温，所以要互不干扰。对天平室内总的要求是：恒温、防震、干燥、避光和整齐。化学分析项目繁多，要考

虑各分析项目之间不能互相干扰。例如进行钾、钠分析，要考虑空白问题。测定钾、钠的仪器、器皿和化学试剂应与其他分析的器皿和化学试剂分开使用和放置，防止干扰测试。对于振动较大的设备，例如：样品的制备环节用标准试验小磨和颚式破碎机，噪音较大，所以制样房间布置要远离精密仪器和人员较集中的办公室，防止振动干扰精密仪器的准确度，也要防止噪声对人类的伤害。所以，制样室必须是隔音效果良好，其振动不应影响精密仪器的使用，最好建在地下室的房间里，或者离化验室较近的地方。易烧性试验用的高温炉，其额定电容量为16kW，耗电量极大，必须单独房间放置。有的水泥厂将中控室和化验室建在一起，中控室设在化验室的楼上，首先影响了通风设备的安装和使用；其次因为中控室的人员流动较大，影响了化验室安静的环境和正常的工作秩序。 3 电源容量的设计

化验室电源容量的设计往往会被忽视，因为水泥厂是一个电耗较高的企业，化验室的用电量对全厂来讲是微不足道的。但是，化验室的电源容量是否合理，直接影响化验室正常工作。具体设计思路：首先，电源必须与大型的动力电源分开，单独拉线进入化验室。在水泥厂设备调试期间，化验室正是非常忙碌的时刻，原材料的进场，人员的培训，设备的安装调试等，任务繁重。如果忽视了化验室电源的稳定性，临时拉线，将会导致电压不稳，超出没备的允许电压范围，给设备的控制系统带来极大的损坏，使

设备电路部分烧毁，陷于瘫痪状态，影响正常工作，甚至出现安全事故。所以，化验室的电源及线路是电气设计的重点之一， 在生产调试之前必须将正常的线路送到化验室。其次，对于化验室设备，电源的配备必须提前设计，千万不要存在侥幸心理，认为化验室设备简单，临时再处理，这种思想是不对的。笔者l995年去国外水泥厂进行化验室的筹建，因为忽略了化验室的电源和电容量，不得不改变设计，暗线变明线，墙上和地面重新开槽布置电线，使整个化验室的线路处于混乱状态，影响了设备的正常用电。检验设备的电压根据设备的电动机型号不同而提供的电压也不相同。表l是化验室设备电源额定电压和功率统计表。表1 化验室设备电源额定电压和功率统计

设备名称 额定电压／V 功率／kW 数量／台 压力试验机 380 O．5 2 振实台 220 1．O 2 胶砂搅拌机 380 O．75 2 试验小磨 380 1．5 1 颚式破碎机 380 1．5 2 分析天平 220 O．1 3 高温炉 220 4．O 3

易烧性试验用高温炉 380 16．O 1

蒸馏水器 380 15．O 2 钙铁分析仪 220 O．1 1

设备名称 额定电压／V 功率／kW 数量／台 离心式风机 380 1．5 2 矿石破碎机 220 1．O 2 测硫仪 380 3．5 1 火焰光度计 220 O．5 1 量热仪 220 O．5 1 电炉 220 1．5 6 干燥箱 220 2．O 3 x荧光分析仪 220，380 3．O 1 抗折仪 220 1．O l

从表l可以看出，设备的额定电压和额定功率都是不相同的，根据设备放置的房间不同，各房间的用电量和电压也不相同。有的电源线可以共用一根，有的线路必须单独拉线才能满足要求，设计时要全面考虑。需要单独供电的设备：蒸馏水器、压力试验机、高温室、天平室、养护室、小磨房、通风柜和X荧光分析室。使用精密度较高的检测设备，需要安装稳压电源来确保没备用电的稳定性。例如：天平、压力试验机、抗折仪、测硫仪、x荧光分析仪、钙铁分析仪和量热仪等。另外，为了防止突然停电给试验造成影响，化验窒应配套备用发电机来满足检验要求。保证长期供电的设备有：恒温恒湿养护室设备、压力试验机、抗折仪和X荧光分析仪等。