精確的顆粒級配控制是提升水泥性能的有效手段
“煙開翠扇清風曉,水泥紅衣白露秋”,你或許看過唐詩宋詞里對“水泥”的諸多描寫,或詩意蘊藉或情致婉轉,然而古代的“水泥”已經和現(xiàn)在的含義相去甚遠。在1824年英國的建筑工人Joseph Aspdin發(fā)明了水泥(Cement)的制作方法后,水泥開始進入現(xiàn)代文明的視野,這種材料加水攪拌后成為漿體,能夠在空氣或水中硬化,把砂、石、鋼材粘結成為混凝土或鋼筋混凝土。
盡管“水泥”不再詩情畫意,它卻不知不覺中滲透進現(xiàn)代生活的方方面面。自1985年起,我國水泥產量連續(xù)35年穩(wěn)居世界第一,目前水泥年產量占世界水泥總產量的57%左右,是名副其實的水泥生產和消費大國。
水泥的生產制造一般可分為生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三個階段,整個過程可概括為“兩磨一燒”:將石灰石、黏土及少量配料破碎烘干后,按照一定的比例混合、磨細即可得到生料;將生料煅燒后即為熟料;再添加適量石膏(有時還摻加混合材料)與熟料共同磨細后,即成水泥。
經歷了數(shù)十道工序之后才終于制成的水泥,如何評定其質量好壞?一般來說,如果水泥顆粒太細,則在空氣中極易水化,難以保存;如果水泥顆粒太粗,則顆粒水化率低,活性無法完全激活,造成能源浪費。合理的顆粒級配才是水泥品質的重要保證。在實際生產中只有粉磨至適宜的顆粒級配,才能達到預期的強度等級。
(不同強度等級的水泥表征)
本文用丹東百特儀器公司的激光粒度儀Bettersize 2600對不同級別普通水泥進行粒度表征。由分布曲線可見,3種標號水泥粒度差異不大,但通過粒度數(shù)值可發(fā)現(xiàn),低強度水泥粒度大于高強度水泥粒度。以D50排序:32.5>42.5>52.5。雖然粒度差異很微小,但仍能從中看出粒度與強度的一些端倪,證明Bettersize2600的高靈敏度。
(混合材對顆粒級配的影響)
當今,添加混合材是水泥生產的普遍現(xiàn)象。但是摻入的混合材成分和水泥熟料有差異,粒度也大不相同,因而有可能影響水泥的顆粒級配,進而影響產品性能。為了保證水泥強度始終處于預期區(qū)間,生產廠商添加的混合材經過粉磨之后,十分有必要借助先進的粒度分析儀對不同比例的混合材進行粒度監(jiān)測,如上襦所示。
(必要且可靠的在線儀器)
對于水泥企業(yè)來說,實驗室粒度分析儀可管控最終產品,而在線粒度監(jiān)測與控制系統(tǒng)則參與到生產流程中,通過選粉機建立粉磨閉環(huán),改善生料、熟料和水泥的顆粒級配,從而幫助企業(yè)節(jié)能減耗。使用丹東百特BT-Online1在線粒度監(jiān)測系統(tǒng)與Bettersize 2600激光粒度儀對三種水泥進行檢測,兩者的測量結果展現(xiàn)了相似趨勢。盡管BT-Online1和Bettersize 2600儀器本身存在差異,測量結果卻依然表現(xiàn)出相當高的一致性,確認了BT-Online1的可行性。
結論:借力于先進高效的激光粒度儀,水泥企業(yè)才能在產業(yè)升級的道路上走得更好更遠。