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水泥建材

    2012年我国水泥行业面临着巨大的困境,受下游房地产企业低迷的影响,今年水泥市场出现产能严重过剩的现象。针对这一情况,水泥行业自发的进行了大规模的产业结构调整,涉及技术结构、产品结构等各个方面。在整体市场疲软的大环境下,越来越多的企业对水泥产品质量提出了较高的要求。水泥的细度、比表面积、颗粒级配都极大的影响着水泥产品的质量。其中,颗粒级配在水泥生产过程中,从原料的粉磨到生料的煅烧、熟料与混合材的粉磨,水泥成品的出厂都有着极大的影响。控制水泥的颗粒级配还能够大大减少能耗,降低生产成本。并且水泥磨的粉磨效率也与入磨物料的粒度密切相关。提高水泥磨的粉磨效率,进而提高水泥磨的台时产量,也是水泥生产企业密切关注的问题。
    水泥颗粒级配是影响水泥强度的直接因素。水泥中粒度在1μm以下的颗粒在搅拌中会完全水化,对强度没有贡献,且会增加浇筑时的需水量。1-3μm的颗粒含量高,3天强度就高,同时需水量也会增加。1-32μm的颗粒含量决定了28天强度,由于1-3μm颗粒含量不宜过高,故3-32μm的颗粒应越高越好,若强度指标有较大幅度的富余,可以增加混合材添加量。32-65μm颗粒含量对强度有贡献,但贡献率不高。65μm以上颗粒对强度没有贡献,只起骨架作用。
 粒度分布的测试一般有以下几种方法:1.筛分法;2.沉降法;3.电阻法;4.显微图像法;5.激光散射法。在水泥颗粒级配的测量中,筛分法与激光散射法是应用最广泛的方法。但针对颗粒粒度小于60μm的颗粒,筛分法的分辨能力是无法达到要求的。激光散射法以其操作简便快捷、测量准确等特点而被广大水泥生产企业所认同。激光散射法是由光源发出的单色相干光束,经过扩束镜、傅立叶透镜后,照射到样品颗粒上,发生散射现象,散射光照射在一系列的光电探测器上,散射光的能量分布与颗粒粒度分布直接相关,根据反演运算,就可以得到所测样品的粒度分布情况。以济南微纳等为代表的国内激光粒度仪生产厂家为更多水泥生产企业所接受。
 
   山东省产品质量监督检验研究院隶属于山东省质量技术监督局,是集检测、科研、标准制修订为一体的第三方综合性检验机构,是山东省质监系统规模最大的质检技术机构,是山东省内检测范围最广、综合实力最强的专业化、科研型公共检测服务平台。该单位在水泥产品质量监测上下足功夫,得到了众多水泥生产企业的认可。研究所使用济南微纳公司生产的Winner3003干法激光粒度仪,对水泥生产企业提供水泥原材料、生料、熟料及混合材、水泥成品等一系列的测试服务,为企业提供翔实可靠的数据,以便企业可依据数据对自身工艺进行优化调整,提高产品质量。
 在水泥生产过程中,传统的细度和比表面积与水泥性能的相关性并不理想,颗粒级配愈加受到水泥生产厂家的重视。细度只能有效反映在80μm以上颗粒的百分含量。虽然此数据能在一定程度上表明,有效颗粒含量高,水泥强度就会变高,但对含量在90%以上、粒径小于80μm、与水泥性能直接相关的颗粒来说,具体的粒度分布情况并不清楚,无法详尽的了解水泥的性能。比表面积是颗粒平均粒径的反映。颗粒粒径越小,比表面积越大。故而比表面积主要反映的是细颗粒的含量,即主要表征3天强度,与水泥28天强度相关度不大,相关系数只有0.57。而利用干法激光粒度仪对水泥颗粒级配的测试则能兼顾细度与比表面积所侧重的方面,并且还可以详尽的描述粒度的分布情况,对水泥质量控制更有指导意义。且在测试中,激光粒度仪有测试范围大,分辨率高,测试速度快等优点,更能够适用于水泥生产企业在水泥生产工艺工程中的应用。随着各水泥生产企业对产品质量越来越高的要求,颗粒级配也愈加受到厂家的重视,干法激光粒度仪也在水泥生产中逐渐普及。
水泥案例

l  单位名称: 济南翠苑建材

l  样品名称: 水泥

l  使用仪器:Winner3003

l  分散介质: 空气

l  测试过程:

由于水泥是一种与水发生水化反应的物质,特别是小颗粒在遇水初期就放出大量的水化热,因此湿法测试水泥粒度必须使用无水乙醇。相比而言,水泥更适合选择Winner3003干法激光粒度仪测试 。干法激光粒度分析技术是一种采用作空气分散介质的粒度分析技术,其特点是测试速度快,采样量大、代表性好、无需液体介质、运行费用低。分散是否充分是干法测试的关键,干法测试根据空气动力学原理,采用紊流分散技术,颗粒在气流正激波的作用下,颗粒之间由于互相碰撞、速度梯度、颗粒与管壁的摩擦产生分离达到分散的效果,合理调整气压,特别是进料负压可以保证分散效果。   

 

测试报告:

 

 

 

l  结果分析:

1.重复性:好

2.稳定性:好

其他:1、气压大小对颗粒分散有较大影响,气压不足导致分散力不够,分散不充分,通过干法与湿法的反复测试对比,选择5bar的压力对水泥测试效果较好。

      2、喂料速度与均匀性对测试稳定性有直接关系,遮光比大将导致多重散射,浓度不同,多次散射效果也不同因此控制均匀的料流与合适的遮光比是十分必要的。超细水泥颗粒较小遮光比最好不要超过20

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