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微納跟您分析激光粒度儀在水泥行業(yè)的應(yīng)用
水泥顆粒的粒度分布對水泥性能（例如強(qiáng)度、流動(dòng)性等）有很大影響。目前為止，粒度測試技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用并不普及，針對目前大家對粒度儀以及粒度數(shù)據(jù)如何指導(dǎo)水泥生產(chǎn)問題還不十分了解，濟(jì)南微納在此做些簡單的討論，以幫助大家初步了解這個(gè)相對較新的技術(shù)領(lǐng)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(fā)現(xiàn)：
1、 1 微米以下細(xì)顆粒由于在加水?dāng)嚢璧亩虝哼^程中就*水化，對強(qiáng)度沒有貢獻(xiàn)。其含量多，說明存在過度粉碎，浪費(fèi)了磨機(jī)電能；同時(shí)還降低了水泥的流動(dòng)性，不利于澆筑。因此，這部分顆粒是有害的，應(yīng)盡可能減少。
2、 1—3 微米顆粒水化速度較快，幾個(gè)小時(shí)到兩三天時(shí)間就基本水化完畢。這部分顆粒多，水泥的 3 天強(qiáng)度（水泥重要性能參數(shù)之一）就高，同時(shí)配制水泥漿需水量會(huì)相應(yīng)增加，水泥漿流動(dòng)性降低。因此，該范圍顆粒在 3 天強(qiáng)度能滿足要求的前提下，也應(yīng)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(nèi)核未水化，未被水化的內(nèi)核在混凝土中只起填充作用，對膠凝沒有貢獻(xiàn)。16、32 和 64µm 顆粒的水化率分別為 97%、72%和 43%，因此通常認(rèn)為 3～32µm 顆粒對 28 天強(qiáng)度（水泥重要性能參數(shù)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(fèi)，應(yīng)盡可能降低。
從以上幾點(diǎn)研究可以看出，水泥顆粒粒度分布對水泥的性能和生產(chǎn)成本影響是很大的。
二、原有粒度分析方法和實(shí)驗(yàn)手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有技術(shù)需求。
長期以來，水泥行業(yè)都用RRSB 曲線描述水泥的粒度分布。它的優(yōu)點(diǎn)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(shí)際粒度分布的一種近似表達(dá)，與水泥真實(shí)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?yàn)樗鼰o法做到真實(shí)、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(shù)據(jù)。
三、現(xiàn)代流行的粒度儀中，激光粒度儀是測試水泥粒度分布的。
現(xiàn)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(jì)數(shù)器、顆粒圖像儀等。沉降儀、電阻法計(jì)數(shù)器和圖像儀的測量范圍基本都在微米級，但它們的動(dòng)態(tài)范圍不夠（通俗講也就是不換檔的情況下的zui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(shí)現(xiàn)，無法滿足粒度是寬分布的水泥顆粒測試。絕大多數(shù)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(zhì)（干法分散），非常有利于分散會(huì)有水化反應(yīng)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(shí)詳細(xì)的粒度分布，我們就可以發(fā)現(xiàn)自身產(chǎn)品在顆粒級配上存在的問題，及時(shí)正確調(diào)整生產(chǎn)工藝（球磨時(shí)間、鋼球配比等），從而獲得較高的生產(chǎn)效益。
通過對水泥水化過程的研究發(fā)現(xiàn)：
1、 1 微米以下細(xì)顆粒由于在加水?dāng)嚢璧亩虝哼^程中就*水化，對強(qiáng)度沒有貢獻(xiàn)。其含量多，說明存在過度粉碎，浪費(fèi)了磨機(jī)電能；同時(shí)還降低了水泥的流動(dòng)性，不利于澆筑。因此，這部分顆粒是有害的，應(yīng)盡可能減少。
2、 1—3 微米顆粒水化速度較快，幾個(gè)小時(shí)到兩三天時(shí)間就基本水化完畢。這部分顆粒多，水泥的 3 天強(qiáng)度（水泥重要性能參數(shù)之一）就高，同時(shí)配制水泥漿需水量會(huì)相應(yīng)增加，水泥漿流動(dòng)性降低。因此，該范圍顆粒在 3 天強(qiáng)度能滿足要求的前提下，也應(yīng)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(nèi)核未水化，未被水化的內(nèi)核在混凝土中只起填充作用，對膠凝沒有貢獻(xiàn)。16、32 和 64µm 顆粒的水化率分別為 97%、72%和 43%，因此通常認(rèn)為 3～32µm 顆粒對 28 天強(qiáng)度（水泥重要性能參數(shù)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(fèi)，應(yīng)盡可能降低。
從以上幾點(diǎn)研究可以看出，水泥顆粒粒度分布對水泥的性能和生產(chǎn)成本影響是很大的。
二、原有粒度分析方法和實(shí)驗(yàn)手段已經(jīng)不能滿足現(xiàn)有技術(shù)需求。
長期以來，水泥行業(yè)都用RRSB 曲線描述水泥的粒度分布。它的優(yōu)點(diǎn)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(shí)際粒度分布的一種近似表達(dá)，與水泥真實(shí)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?yàn)樗鼰o法做到真實(shí)、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(shù)據(jù)。
三、現(xiàn)代流行的粒度儀中，激光粒度儀是測試水泥粒度分布的。
現(xiàn)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(jì)數(shù)器、顆粒圖像儀等。沉降儀、電阻法計(jì)數(shù)器和圖像儀的測量范圍基本都在微米級，但它們的動(dòng)態(tài)范圍不夠（通俗講也就是不換檔的情況下的zui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(shí)現(xiàn)，無法滿足粒度是寬分布的水泥顆粒測試。絕大多數(shù)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(zhì)（干法分散），非常有利于分散會(huì)有水化反應(yīng)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(shí)詳細(xì)的粒度分布，我們就可以發(fā)現(xiàn)自身產(chǎn)品在顆粒級配上存在的問題，及時(shí)正確調(diào)整生產(chǎn)工藝（球磨時(shí)間、鋼球配比等），從而獲得較高的生產(chǎn)效益。
