在线粒度监控系统对水泥生产的帮助.PDFVIP

在线粒度监控系统对水泥生产的帮助 薛金松 2014/5/9 响水中联水泥有限公司 水泥是一种粉体产品，由不同大小的颗粒按一定比例构成。在我国，目前用来 表示水泥颗粒大小的最流行的方法是细度和 比表面积，众所周知，水泥性能与水泥粒度 密切相关，水泥粒度的大小直接影响水泥的 凝结、硬化过程和强度、流动性等一系列物 理性能，乃至混凝土的物理力学性能。 水泥细度的表述概括起来有筛余、比表 面积、颗粒级配、平均粒径等几种，而水泥 细度的传统的检测方法有筛析法和比表面积 法，其中筛析法是水泥生产最常用，也是延 续了很久的方法，目前以 80um 和 45um 筛余 为主。 我国水泥标准规定水泥产品的细度小于10%，这个细度是指80um筛余量%。这个方 法简单易行，在一定的粉磨工艺条件下，细度与水泥强度存在一定关系。理论分析和 生产实践均发现,传统的细度和比表面积与水泥性能相关性并不理想.80 微米筛余只反 映80um以上颗粒的百分含量.虽然该组分含量低,表明有效颗粒含量高.水泥强度变高, 但是对总量90%以上、粒径小于80um、对水泥性能有直接影响的颗粒来说,具体的粒度 分布情况并不清楚,因此也就无法完全确定水泥性能(如 3 天强度、浇筑性能等).用这 种方法进行水泥质量控制存在一些问题。同样的问题也或多或少的存在于45um的筛余。 比表面积的控制也存在一定的缺陷，因为同一比表面积可能存在众多的细度分布可能。 因此，简单的利用45um、80um筛余和比表面积来控制水泥的粉磨细度，进而控制水泥 的强度是远远不够的。 我公司隶属于中国联合水泥，在经过多方研究和考察后，于2013年开始安装使用 了Xoptix在线粒度分析系统，其测量原理是激光衍射技术结合全米氏理论，也是目前 最为成熟的一种粒度测量方法。我们将Xoptix系统安装在选粉机后的输料斜槽上，利 用螺旋输送器将斜槽内一部分产品取出，XOPTIX 装在螺旋输送器的下料管上，不但可 以保证样品的代表性，也使得仪器的运行更加稳定，为了仪器效益最大化，我们选择 了一台在线粒度仪同时监测我们的两台磨机。 图一 现场安装图 在安装在线粒度监控系统之前，实验室都是用 80 微米和 45 微米的筛余来测量粒 度的大小，不同人员的检验误差和30分钟的检验时长，影响中控操作员稳定操作。 使用了XOPTIX在线粒度仪之后，我们尝试对选粉机的转速做细微的调整，中控室 的操作人员几大概 3 分钟之后，就可以看到水泥的粒度是如何随着选粉机转速的变化 而变化以及变化大小，好像一台实验室仪器搬到了现场。图二即是操作人员对工艺进 行了手动调整，把选粉机转速从 59%微调到 57%，15 分钟过后又从 57%调回到 59%，我 们从软件里面截取这一段时间的曲线数据可以明显看出 %45, %80 曲线图在这段时 间都发生了明显变化。 选粉机转速从 选粉机转速从 59%微调到 57% 57%微调到 59% 图二 由于45um的筛余主要反映水泥中粗颗粒的百分比含量，而比表面积主要反映水泥 中细颗粒百分比含量（小于5um），所以我公司采用45um筛余和比表面积相结合控制出 磨水泥细度，在生产初期取得了不错的效果，但由于两头大，中间小的颗粒分布使得 水泥失去了优势。在使用了Xoptix在线粒度仪之后，对出磨水泥各种规格的粒径所占 的比例就可以直接读出，快速判断是磨机研磨导致颗粒分布变化还是物料（熟料和混 合材）活性变化导致水泥强度变化，并且能够实时跟踪调整结果，这无疑给我们增添 了一个控制水泥性能的先进手段。 谈到利用一个全新的数据来控制我们的生产工艺，不得不提出其和我们现有的实 验室数据的差异，因为不同厂家 不同原理的仪器必然存在结果不 同，但是综合比