噴霧激光粒度分析儀在水泥顆粒級配中的應用

　　水泥顆粒級配又稱水泥粒度分布，對水泥水化速度、水泥強度有重要的影響。提高水泥早期強度的方法有多種，研究表明，控制水泥顆粒級配是有效的方法。水泥行業曾經采用細度控制生產，現在已經表明效果不佳。水泥行業采用比表面積的指標，實際上比表面積應該是顆粒級配的函數，顆粒級配卻并不僅僅是比表面積的反函數。換句話說，一個比表面積值可以代表多種不同的粒度分布，結果不是的。

 

　　噴霧激光粒度分析儀技術出現以后，顆粒級配的測試是水泥行業的選擇。我公司對水泥顆粒級配進行了大量研究。現在將濕法與干法測試對比介紹如下。

 

　　1.濕法水泥測試

 

　　由于水泥是一種與水發生水化反應的物質。特別是小顆粒在遇水初期就放出大量水化熱。因此濕法測試水泥顆粒級配必須使用無水乙醇。

 

　　水泥粒度分布主要特點是分布較寬，范圍在1-100μm。濕法激光粒度儀Winner2000為了準確測定水泥粒度分布采用了特殊設計的管道閥門循環系統，以保證大小顆粒在測試過程中既充分分散又不會發生離析。測試過程中取樣操作特別重要，取樣前充分混合攪拌以保證樣品的代表性。分散劑可選用氯化鈣水溶液，超聲3-4min。為了節約運行成本，用過的乙醇經真空抽濾，可重復使用3-4次，zui后可用于清洗樣品池。耐克特激光粒度分析技術已經在山東水泥質檢站等數十家水泥生產與研究單位使用取得了很好的效果。在此不再贅述。

 

　　2.干法水泥測試

 

　　干法激光粒度分析技術是一種采用空氣作分散介質的粒度分析技術，其優點是測試速度快、操作簡單、采樣量大、代表性好、無需液體介質、運行費用低。分散是否充分是干法測試的關鍵。干法測試根據空氣動力學原理，采用紊流分散技術，顆粒在氣流中正激波的作用下，顆粒之間由于互相碰撞、速度梯度、顆粒與管壁的摩擦產生分離達到分散的效果，合理調整氣壓，特別是進料負壓可以保證分散效果。干法分散對于水溶性顆粒、磁性顆粒、植物性顆粒等都是的分散方法。

 

　　為了研究干法與濕法之間的一致性，我們做了大量的實驗。

 

　　實驗表明，影響干法測試與濕法測試之間一致性的因素有：

 

　　(1)氣壓大小對顆粒分散有較大的影響，氣壓不足導致分散力不夠，分散不充分;

 

　　(2)負壓不僅與氣壓有關也與噴嘴結構有密切關系;

 

　　(3)喂料速度與均勻性對測試穩定性有直接關系，遮光比大將導致多次散射，濃度不同多次散射效果也不同，因此嚴格控制遮光比提供均勻的料流是十分必要的;

 

　　(4)氣體的濕度對樣品的有效分散有較大影響，控制水分含量是水泥測試的一項必要措施;

 

　　(5)噴嘴顯然對樣品的測試狀態有直接影響。

 

　　3.干法與濕法測試對比

 

　　對比采用水泥廠客戶送來的樣品，首先用濕法激光粒度儀進行反復測試，再將同一個樣品

 

　　用干法噴霧激光粒度分析儀測試，測試結果

 

　　4.結論

 

　　(1)測試結果表明：每種樣品測試10次，重復性均在5%以內，干法濕法均具有良好的重復性。

 

　　(2)提供的數據與粒度分析曲線均表明：對同一樣品干法、濕法曲線具有幾乎相同的分布形態。這一點具有重要的意義，它表明干法與濕法測試顆粒級配在細節上的一致性。

 

　　(3)對水泥而言，干法測試與濕法測試比較，中位徑D50系統誤差為(1±0.5)μm。該誤差與水泥顆粒的表面形態有關。

 

　　(4)對來自不同水泥廠的樣品，粒度分布曲線差別很大。這種差別可以反映磨機的工作狀態。這證明了本公司的無約束擬合軟件具有較高的分辨能力，對指導水泥生產具有重要意義。

 

　　綜合以上分析，可以認為噴霧激光粒度分析儀能夠滿足水泥行業質量檢驗與工藝控制的需要。