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利用在线粒度测量来指导水泥生产 周 颉 （上海联合水泥有限公司，上海 200232 ） 摘要：目前我国水泥企业几乎都采用80um 筛余和比表面积来控制水泥的粉磨细度，进而控 制水泥强度。但是它对于调整水泥性能和充分发挥水泥颗粒中各组分含量的作用是远远不够 的。本公司利用英国马尔文公司的Insitec 在线激光粒度仪来监控粉磨细度，操作更加方便， 水泥性能指标更加稳定、合理。 关键词：Insitec 在线粒度 强度 选粉机 转速 水泥用户要求水泥均匀、质量稳定，特别是现代建筑施工工程对水泥质量要求越来越高， 愈来愈迫切。一方面我国水泥行业不仅需要重视如何提高水泥的3 天和28 天强度，而且还 需要重视如何提高水泥的质量稳定性，减小波动。另一方面还必须充分考虑到水泥的性能适 应混凝土的要求（工作性和耐久性）。 1 对水泥粒度参数与水泥强度的认识 目前我国水泥企业几乎都采用80um 筛余和比表面积控制水泥的粉磨细度，它对于控制 水泥性能和充分发挥水泥各组分的作用是远远不够的。细度（80um 筛余）和勃氏比表面积 只能部分的体现水泥的颗粒情况，无法完全了解水泥颗粒的分布。众所周知，即使筛分细度 相同或比表面积相近，水泥的性能有时也会表现出较大的差异，其原因是粒度分布可能不同 （当然，颗粒形状的因素也很重要）。勃氏透气法比表面积实际含有颗粒堆积因素，并非真 正几何意义上的颗粒比表面积。激光计算比表面积值比较细致地考虑了颗粒形状和细度且与 颗粒堆积状况无关，与水泥使用过程中强度的发挥对应性可能会更好。激光粒度仪能够得出 水泥行业原来无法测量的粒度分布，建立起粒度分布与强度的关系。 根据国外专家的研究结果，水泥颗粒大小与水化过程有着直接的影响，不同粒径的水泥 水化速度及水化程度差异很大。水泥中0~30um 的颗粒对强度起主要作用，其中0~10um 部 分早期强度高，10~30um 部分后期强度高。3~30um 这部分颗粒含量越多，水泥质量越好。 粉磨过程中，不能完全消除32um 的颗粒（但应尽量减少60um 的颗粒），同时又必然产生 3um 的颗粒。最佳水泥颗粒级配是：3~32um 的颗粒含量65%，3um 的颗粒含量在10% 左右。在适当的条件下，提高这一阶段的含量，就可达到提高强度的目的。 通过对粉磨方法及粉磨工艺的研究可知，调节选粉机产品的粒度分布可以提高水泥的强 度，而不一定要由提高粉磨细度来实现这个目的。 2 水泥粒度测试方法的选择 在水泥粒度测试中，现在普遍采用的是离线测定，但最好是在线测定，对仪器本身的 要求是要做到机电一体化，以便及时修正工艺设备的操作状态和打印监测报告。 本公司在做了一段时间的调查后，选用了英国Malvern 公司的Insitec 在线粒度监控系 统来在线监控水泥的粒径分布。因为 Insitec 系统能自动监控质量，提供连续的数据，使实 时生产优化成为可能。生产优化是终极目标，通过生产监控来决定哪些参数需要优化，如何 进行优化。Insitec 系统还使操作员免于直接测量产品，并提供了比人工取样的实验室测量 结果更为精确而连续的数据。 3 本公司使用Malvern/Insitec 的情况 3.1 本公司的基本情况 上海联合水泥有限公司(SAC)创立于1993 年12 月，由香港联合国际工业（上海）有限 公司与上海建材集团总公司所属上海水泥厂合资建立。有一套水泥磨闭流系统，台时产量 125 吨，年产42.5 高标号硅酸盐和普通硅酸盐水泥90 万吨，生产能力在上海地区规模最大， 品质最优。 在使用Insitec 以前，每小时测量Blaine 值和80µm 筛余1 次。但我们发现，有时人工 Blaine 值并不能及时地反映粉磨系统操作状态的变化。有时生产很平稳，人工Blaine 值却 波动较大，有时生产已出现较大波动，人工Blaine 值却没有什么变化。 本公司安装新的Insitec 在线分析系统的目的是，在线监控水泥的粒径分布，及时调整 选粉机的转速，通过对水泥在线粒径分布的更佳控制来提高对水泥质量的控制力度。 3.2 设备安装 安装在本公司的Insitec 分析系统主要包括三大部 分： 1. 取样和分散系统 2. 电器控制柜 3. 流动池和激光侦测系统 使用一种可调速的螺旋取样器将样品取出， 调节螺旋取样器转速以确保收集到足够的样品给 下一级取样系统。利用Eductor，次级取样