精確的顆粒級(jí)配控制是提升水泥性能的有效手段
“煙開翠扇清風(fēng)曉,水泥紅衣白露秋”,你或許看過(guò)唐詩(shī)宋詞里對(duì)“水泥”的諸多描寫,或詩(shī)意蘊(yùn)藉或情致婉轉(zhuǎn),然而古代的“水泥”已經(jīng)和現(xiàn)在的含義相去甚遠(yuǎn)。在1824年英國(guó)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(jìn)入現(xiàn)代文明的視野,這種材料加水?dāng)嚢韬蟪蔀闈{體,能夠在空氣或水中硬化,把砂、石、鋼材粘結(jié)成為混凝土或鋼筋混凝土。
盡管“水泥”不再詩(shī)情畫意,它卻不知不覺(jué)中滲透進(jìn)現(xiàn)代生活的方方面面。自1985年起,我國(guó)水泥產(chǎn)量連續(xù)35年穩(wěn)居世界第一,目前水泥年產(chǎn)量占世界水泥總產(chǎn)量的57%左右,是名副其實(shí)的水泥生產(chǎn)和消費(fèi)大國(guó)。
水泥的生產(chǎn)制造一般可分為生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三個(gè)階段,整個(gè)過(guò)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(xì)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(shí)還摻加混合材料)與熟料共同磨細(xì)后,即成水泥。
經(jīng)歷了數(shù)十道工序之后才終于制成的水泥,如何評(píng)定其質(zhì)量好壞?一般來(lái)說(shuō),如果水泥顆粒太細(xì),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(wú)法完全激活,造成能源浪費(fèi)。合理的顆粒級(jí)配才是水泥品質(zhì)的重要保證。在實(shí)際生產(chǎn)中只有粉磨至適宜的顆粒級(jí)配,才能達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度等級(jí)。
(不同強(qiáng)度等級(jí)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(duì)不同級(jí)別普通水泥進(jìn)行粒度表征。由分布曲線可見,3種標(biāo)號(hào)水泥粒度差異不大,但通過(guò)粒度數(shù)值可發(fā)現(xiàn),低強(qiáng)度水泥粒度大于高強(qiáng)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(qiáng)度的一些端倪,證明Bettersize2600的高靈敏度。
(混合材對(duì)顆粒級(jí)配的影響)
當(dāng)今,添加混合材是水泥生產(chǎn)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(jí)配,進(jìn)而影響產(chǎn)品性能。為了保證水泥強(qiáng)度始終處于預(yù)期區(qū)間,生產(chǎn)廠商添加的混合材經(jīng)過(guò)粉磨之后,十分有必要借助先進(jìn)的粒度分析儀對(duì)不同比例的混合材進(jìn)行粒度監(jiān)測(cè),如上襦所示。
(必要且可靠的在線儀器)
對(duì)于水泥企業(yè)來(lái)說(shuō),實(shí)驗(yàn)室粒度分析儀可管控最終產(chǎn)品,而在線粒度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)則參與到生產(chǎn)流程中,通過(guò)選粉機(jī)建立粉磨閉環(huán),改善生料、熟料和水泥的顆粒級(jí)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(cè)系統(tǒng)與Bettersize 2600激光粒度儀對(duì)三種水泥進(jìn)行檢測(cè),兩者的測(cè)量結(jié)果展現(xiàn)了相似趨勢(shì)。盡管BT-Online1和Bettersize 2600儀器本身存在差異,測(cè)量結(jié)果卻依然表現(xiàn)出相當(dāng)高的一致性,確認(rèn)了BT-Online1的可行性。
結(jié)論:借力于先進(jìn)高效的激光粒度儀,水泥企業(yè)才能在產(chǎn)業(yè)升級(jí)的道路上走得更好更遠(yuǎn)。