随着混凝土技术的发展，客户对水泥性能的要求也越来越高。江苏金峰水泥集团有限公司，之前采用比表面积和细度筛余作为水泥细度的控制指标，已不能满足需要，需使用目前比较先进的能反应各颗粒级配比例的粒度分布作为水泥细度的控制指标。
1 水泥颗粒分布的特点
水泥中3～32 um的颗粒对强度增进率起主要作用，其间各粒级分布是连续的，其总量不能低于60%;16～24 um的颗粒对水泥的性能尤为重要，含量越多越好；大于65 um的颗粒越少越好，因为它活性小，仅起填充料作用。一般情况下，特征粒径值越大，粉磨产品越粗；特征粒径值越小，粉磨产品越细。特征粒径值较好的范围为20～25 um。
江苏金峰水泥集团有限公司水泥由熟料、矿渣、石灰石、改性磷石膏、矿渣粉磨制而成。各组分在水泥中发挥的作用不同，它们的粒径范围也不一样，从水泥水化速率和水化程度出发，首先应要求熟料所需要的粒径适当粗点，以保持熟料持续水化，从而弥补混凝土因碳化而造成的强度下降，而石灰石、改性磷石膏、矿粉磨得更细点，填充熟料颗粒之间的空隙，进而使水泥达到最紧密堆积的状态。
2 检测仪器
干法激光粒度仪
3 干法激光粒度仪的工作原理和特点
(1）利用光的衍射现象，即大颗粒产生的衍射角小，小颗粒产生的衍射角大，通过计算探测器上收集到的不同衍射图形的光强分布情况，确定颗粒的粒度大小和分布情况。
(2）通过分散管中物料不同速度梯度之间强大的摩擦剪切力实现团聚颗粒的分布。
(3）通过大小不同颗粒之间的碰撞所产生的摩擦剪切力实现团聚颗粒的分散。
(4）通过大小不同颗粒和分散壁之间的碰壁，实现团聚颗粒的分布。
(5）干法干测，不需要任何分散溶剂或表面活性剂，操作简单。
(6）敞开式测量区域，瞬时分散，瞬时测量，有效避免分散好的颗粒流二次团聚，和样品交叉污染。
(7）直线型分散管，整体硬化钢材质，分散压力可调，可完成分散至0.1 um的干粉。
(8）可测样品量范围广：mg～kg。
(9）可测样品颗粒范围广：0.1～3 500 um。
(10）检测数据及时准确，减少了人为误差。
4 干法激光粒度仪在水泥粉磨检测中的作用及优势
国家水泥标准中水泥的细度用比表面积或0.045 um以及0.08 um筛余表示，比表面积反映的是一个综合效果，在同样比表面积情况下，粒度分布可能差异较大，水泥的性能差异亦比较明显，而0.045 um以及0.08 um筛余,只能反映单一的粒度比例，不能反映水泥的性能。
干法激光粒度仪作为国外先进的颗粒检测设备，能检测不同粒径的比例以及特征粒径等项目，根据水泥的粒度分布与水泥性能的对应关系，调整水泥球磨机的球经级配，改进生产工艺和调整工艺参数，使水泥性能达到最佳，降低粉磨能耗。
5 干法激光粒度仪实际应用
江苏金峰水泥集团有限公司于2021年4月份购买三台干法激光粒度分布仪，针对不合理的粒度分布进行调整。
多破少磨也是使水泥粒度分布更合理，粉磨电耗降低的理论基础，因此通过缩小辊压机原始辊缝，调小辊压机侧档板，在操作中控制合理的小仓位，保持稳定的料压，同时加强辊压机辊面的管理，使辊压机的电流从原来的40～50 A提高至60～80 A，确保了辊压机的做功，出辊压机的细度明显降低。在此基础上对水泥磨工艺进行改造，采用三分离选粉机，将辊压机出来的物料中易磨的石灰石、调凝材料以及火山灰性质的超细粉选出，直接进入成品，挤出了间隙中的水份，水泥粒度分布符合连续级配的理论，标准稠度用水量下降0.6～1.0，改善了水泥与外加剂适应性，由于部分易磨的物料已被分离，入磨物料比表面积基本在200～250㎡/㎏，水泥磨主机电流从原来的190 A降为160 A，水泥粉磨电耗进一步降低，同时水泥的粒度分布更合理，混凝土强度有所提高。
使用粒度分布控制前后水泥粒度分布和物理性能对比见表1。
表1 使用粒度分布控制前后水泥粒度分布和物理性能对比
表1 使用粒度分布控制前后水泥粒度分布和物理性能对比
由表1可知，通过粒度分布控制水泥生产，水泥强度相当，但水泥标准稠度下降0.6%～1.0%，混凝土强度提高了一个标号以上。水泥磨的台时产量提高20 t/h，电耗下降2 kwt/h。
6 结语
以干法激光粒度分布仪检测的水泥粒度分布为依据，对水泥磨工艺进行改造，同时对辊压机的设施、球磨机级配、粉磨系统的工艺参数进行调整，大幅改善了水泥的性能，提高了水泥磨的产量，同时降低了水泥磨的综合电耗，产品质量得到了客户的一致好评。
客服QQ