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激光粒度分析在水泥行业的应用

发布日期: 2021-06-29
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 一、水泥质量与民生经济

 

水泥作为国民经济建设中的*的基础材料,在经济发展中扮演重要角色,水泥质量的好坏,直接影响到国家的百年大计,也涉及老百姓的民生问题,不容许出现任何闪失。提高水泥生产质量,对提高我国建设工程质量具有重要意义。

 

尽管国家市场管理总局、住房与城乡建设部等相关主管部门对包括水泥在内的建筑、建材行业质量提升多次提出严格要求,但在市场上仍频繁爆出水泥质量不合格的问题,并且由于水泥质量不合格引发的建筑质量事故层出不穷。

 

 

 

二、水泥的粒度分布(级配)与质量

 

水泥颗粒的粒度分布(级配)对水化有着直接的关系。

 

<1μm 水泥颗粒:加水后便立即水化,还没等水泥硬化就已经完成水化,水化后的颗粒只是起到细微颗粒的填充作用,对水泥的强度没有贡献,因此宜没有。

 

1~3μm 水泥颗粒水化速度较快,只对1天强度有贡献,<3μm的颗粒过多(含<1μm的颗粒)会造成水泥需水量增大、凝结时间缩短,而细粉过多又会影响水泥在混凝土中的使用,造成混凝土外加剂用量增多、混凝土坍落度减小、坍落度经时损失加快、水泥早期(1天)水化热集中释放,易引发混凝土的温度裂缝,因此要限制其含量(一般以<10%为宜)。

 

3~32μm 水泥颗粒:水化速度正常,是3天到28天强度的主要提供者(32μm 的颗粒28天基本水化),其含量越多越好,一般应>65%(65%~75%)。

 

>45μm 水泥颗粒:水化速度较慢,水化时已经超过28天,有一部分强度无法在28天内发挥出来,因此其含量也要限制,<10%。

 

>65μm 水泥颗粒:水化速度更慢,28天只水化了很少一部分,3个月水化不到一半,其后期强度虽然仍有增长,但水泥企业已无法实现其价值,因此>65μm 的颗粒没有。

 

 

 

三、传统粒度分析法 vs 激光粒度分析法

 

◆ 筛分法:主要反映水泥中粗颗粒含量,无法分辨32µm以下颗粒粒度分布,更无法控制1-3µm的量。

 

◆ 比表面积法:主要反映水泥中细颗粒含量,只能得到比表面积值,用于间接地评估粗细变化。

 

◆ 激光粒度法:细粉和粗粉颗粒不同粒级的含量都能反映出来,可以给出详尽的粒度分布结果。

 

 

四、来自德国的干法激光粒度检测技术

 

  

由于初代的激光粒度仪采用湿法分散,初的水泥粒度检测只能用有机溶剂测试,这不仅效率低,也增加了很多溶剂使用与处理的成本。

 

德国新帕泰克,做为一家以粉体研究为背景的技术型公司,于1984年开创了干法激光粒度仪HELOS | RODOS,为众多行业的粒度检测打开了新的视野。如今,干法激光粒度仪也在水泥行业得到了的应用。


实验室干法激光粒度仪HELOS | RODOS

 

水泥5次取样测试重复性

 

 

五、水泥干法在线粒度检测技术

 

相较实验室水泥粒度分析而言,在线测试更能够及时有效的控制生产工艺。一方面,在线检测能够连续监测水泥产品的粒度分布,另一方面,在节约人力成本的同时,由于其实时性大大较少了在粒度变化过程中调整所需的能耗与物耗。

 

MYTOS系统是整合HELOS和RODOS系统的核心技术,专门为了在实际生产线条件下进行in-line、on-line和at-line的粒度测试而特殊设计的粒度测试系统。

 

MYTOS | VIBRI应用于自动化实验室

 

MYTOS | MIXER应用于水泥生成线

 

MYTOS | MIXER应用于水泥生成线的产品切换过程

 

 

在连续的生产过程中MYTOS可以实时监测,参与粉磨控制,以质量稳定。在进行产品切换时,在线控制技术可完成快速转换。由此,生产企业就无需专门设置一个料仓用来储存在产品切换时所产生的中间不合格产品,节约成本。

 

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