湯銀浩

（江蘇金峰水泥集團有限公司，江蘇 溧陽 213342）

0 引言

隨著混凝土技術的發(fā)展，客戶對水泥性能的要求也越來越高。江蘇金峰水泥集團有限公司，之前采用比表面積和細度篩余作為水泥細度的控制指標，已不能滿足需要，需使用目前比較先進的能反應各顆粒級配比例的粒度分布作為水泥細度的控制指標。

1 水泥顆粒分布的特點

水泥中3～32 um的顆粒對強度增進率起主要作用，其間各粒級分布是連續(xù)的，其總量不能低于60%；16～24 um的顆粒對水泥的性能尤為重要，含量越多越好；大于65 um的顆粒越少越好，因為它活性小，僅起填充料作用。一般情況下，特征粒徑值越大，粉磨產(chǎn)品越粗；特征粒徑值越小，粉磨產(chǎn)品越細。特征粒徑值較好的范圍為20～25 um。

江蘇金峰水泥集團有限公司水泥由熟料、礦渣、石灰石、改性磷石膏、礦渣粉磨制而成。各組分在水泥中發(fā)揮的作用不同，它們的粒徑范圍也不一樣，從水泥水化速率和水化程度出發(fā)，首先應要求熟料所需要的粒徑適當粗點，以保持熟料持續(xù)水化，從而彌補混凝土因碳化而造成的強度下降，而石灰石、改性磷石膏、礦粉磨得更細點，填充熟料顆粒之間的空隙，進而使水泥達到最緊密堆積的狀態(tài)。

2 檢測儀器

干法激光粒度儀：德國新帕泰克公司，HELOSRODOS型號。

3 干法激光粒度儀的工作原理和特點

（1）利用光的衍射現(xiàn)象，即大顆粒產(chǎn)生的衍射角小，小顆粒產(chǎn)生的衍射角大，通過計算探測器上收集到的不同衍射圖形的光強分布情況，確定顆粒的粒度大小和分布情況。

（2）通過分散管中物料不同速度梯度之間強大的摩擦剪切力實現(xiàn)團聚顆粒的分布。

（3）通過大小不同顆粒之間的碰撞所產(chǎn)生的摩擦剪切力實現(xiàn)團聚顆粒的分散。

（4）通過大小不同顆粒和分散壁之間的碰壁，實現(xiàn)團聚顆粒的分布。

（5）干法干測，不需要任何分散溶劑或表面活性劑，操作簡單。

（6）敞開式測量區(qū)域，瞬時分散，瞬時測量，有效避免分散好的顆粒流二次團聚，和樣品交叉污染。

（7）直線型分散管，整體硬化鋼材質，分散壓力可調，可完成分散至0.1 um的干粉。

（8）可測樣品量范圍廣：mg～kg。

（9）可測樣品顆粒范圍廣：0.1～3 500 um。

（10）檢測數(shù)據(jù)及時準確，減少了人為誤差。

4 干法激光粒度儀在水泥粉磨檢測中的作用及優(yōu)勢

國家水泥標準中水泥的細度用比表面積或0.045 um以及0.08 um篩余表示，比表面積反映的是一個綜合效果，在同樣比表面積情況下，粒度分布可能差異較大，水泥的性能差異亦比較明顯，而0.045 um以及0.08 um篩余，只能反映單一的粒度比例，不能反映水泥的性能。

干法激光粒度儀作為國外先進的顆粒檢測設備，能檢測不同粒徑的比例以及特征粒徑等項目，根據(jù)水泥的粒度分布與水泥性能的對應關系，調整水泥球磨機的球經(jīng)級配，改進生產(chǎn)工藝和調整工藝參數(shù)，使水泥性能達到最佳，降低粉磨能耗。

5 干法激光粒度儀實際應用

江蘇金峰水泥集團有限公司于2021年4月份購買三臺干法激光粒度分布儀，針對不合理的粒度分布進行調整。

多破少磨也是使水泥粒度分布更合理，粉磨電耗降低的理論基礎，因此通過縮小輥壓機原始輥縫，調小輥壓機側檔板，在操作中控制合理的小倉位，保持穩(wěn)定的料壓，同時加強輥壓機輥面的管理，使輥壓機的電流從原來的40～50 A提高至60～80 A，確保了輥壓機的做功，出輥壓機的細度明顯降低。在此基礎上對水泥磨工藝進行改造，采用三分離選粉機，將輥壓機出來的物料中易磨的石灰石、調凝材料以及火山灰性質的超細粉選出，直接進入成品，擠出了間隙中的水份，水泥粒度分布符合連續(xù)級配的理論，標準稠度用水量下降0.6～1.0，改善了水泥與外加劑適應性，由于部分易磨的物料已被分離，入磨物料比表面積基本在200～250㎡/㎏，水泥磨主機電流從原來的190 A降為160 A，水泥粉磨電耗進一步降低，同時水泥的粒度分布更合理，混凝土強度有所提高。

使用粒度分布控制前后水泥粒度分布和物理性能對比見表1。

表1 使用粒度分布控制前后水泥粒度分布和物理性能對比

由表1可知，通過粒度分布控制水泥生產(chǎn)，水泥強度相當，但水泥標準稠度下降0.6%～1.0%，混凝土強度提高了一個標號以上。水泥磨的臺時產(chǎn)量提高20 t/h，電耗下降2 kwt/h。

6 結語

以干法激光粒度分布儀檢測的水泥粒度分布為依據(jù)，對水泥磨工藝進行改造，同時對輥壓機的設施、球磨機級配、粉磨系統(tǒng)的工藝參數(shù)進行調整，大幅改善了水泥的性能，提高了水泥磨的產(chǎn)量，同時降低了水泥磨的綜合電耗，產(chǎn)品質量得到了客戶的一致好評。