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技術文章
 
激光粒度儀在水泥行業的作用
2020/9/7 9:07:44 閱讀次數:7776

激光粒度儀在水泥行業的作用

    水泥顆粒的粒度分布對水泥性能(例如強度、流動性等)有很大影響。目前為止,粒度測試技術在水泥行業的應用并不普及,針對目前大家對粒度儀以及粒度數據如何指導水泥生產問題還不十分了解,在此做些簡單的討論,以幫助大家初步了解這個相對較新的技術領域。

    

一、 首先要介紹水泥粉體粒度分布對水泥性能有什么影響。

    

    通過對水泥水化過程的研究發現:

    

    1、 1 微米以下細顆粒由于在加水攪拌的短暫過程中就完全水化,對強度沒有貢獻。其含量多,說明存在過度粉碎,浪費了磨機電能;同時還降低了水泥的流動性,不利于澆筑。因此,這部分顆粒是有害的,應盡可能減少。

    

    2、 1—3 微米顆粒水化速度較快,幾個小時到兩三天時間就基本水化完畢。這部分顆粒多,水泥的 3 天強度(水泥重要性能參數之一)就高,同時配制水泥漿需水量會相應增加,水泥漿流動性降低。因此,該范圍顆粒在 3 天強度能滿足要求的前提下,也應盡可能少。

    

    3、 水泥澆筑 28 天后的水化深度約為 5.46μm。這就意味著大于兩倍水化深度(約 11μm)的顆粒,總是有一部分內核未水化,未被水化的內核在混凝土中只起填充作用,對膠凝沒有貢獻。16、32 和 64μm 顆粒的水化率分別為 97%、72%和 43%,因此通常認為 3~32μm 顆粒對 28 天強度(水泥重要性能參數之一)起主要作用。32μm 以上顆粒,尤其是 65μm 以上顆粒水化率較低,是對熟料的浪費,應盡可能降低。

    

    從以上幾點研究可以看出,水泥顆粒粒度分布對水泥的性能和生產成本影響是很大的。

    

二、原有粒度分析方法和實驗手段已經不能滿足現有技術需求。

    

    長期以來,水泥行業都用RRSB 曲線描述水泥的粒度分布。它的優點是簡便易于分析,只要做兩種篩孔的篩余量(通常為80μm 篩余和 45μm 篩余)就能求出分布。但是 RRSB 分布只是水泥實際粒度分布的一種近似表達,與水泥真實粒度分布有一定差距,對一般性的性能研究有幫助,但是如要深入的探討粒度分布對水泥性能的影響,RRSB 分布就無能為力了。因為它無法做到真實、精確的描述 1微米以下顆粒含量、1~3 微米顆粒含量、3~32μm 顆粒含量等對水泥性能有重要影響的數據。

    

三、現代流行的粒度儀中,激光粒度儀是最適合測試水泥粒度分布的。

    

    現代比較流行的粒度測試儀器有:激光粒度儀、沉降粒度儀、電阻法顆粒計數器、顆粒圖像儀等。沉降儀、電阻法計數器和圖像儀的測量范圍基本都在微米級,但它們的動態范圍不夠(通俗講也就是不換檔的情況下的最大量程不夠)。它們的全量程一般需要某種形式的“換擋”后才能實現,無法滿足粒度是寬分布的水泥顆粒測試。絕大多數的激光粒度儀都是無需換擋的全量程儀器,非常適合測量水泥的粒度分布,另外激光粒度儀可用空氣作為介質(干法分散),非常有利于分散會有水化反應的水泥顆粒。

    

    通過使用激光粒度分析儀獲得了水泥顆粒的真實詳細的粒度分布,我們就可以發現自身產品在顆粒級配上存在的問題,及時正確調整生產工藝(球磨時間、鋼球配比等),從而獲得較高的生產效益。

    

    綜上所述,在水泥生產、研究領域引入激光粒度分析儀是非常有必要且能夠產生巨大技術和經濟效益的事情。筆者參考了部分相關方面的專著,并結合自身的粒度儀和水泥技術知識,對激光粒度儀在水泥行業的意義作用做了淺顯說明,希望能給水泥行業工作人員一點啟示和幫助。由于本人水平有限,文中有敘述不當和不足之處也請大家諒解并指正。

 

 

 
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