生产水泥前样品的制备及质量控制手段
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生产水泥前样品的制备及质量控制手段

  生产水泥前样品的制备及质量控制手段

  水泥是一种水硬性胶凝材料,加水拌和成塑性浆体,能胶结砂石等适当材料并能在空气和水中硬化的粉状物料,其重要的成分是硅酸盐水泥熟料,俗称波特兰水泥。起始原料是白垩、粘土和泥灰岩,原材料经开采、破碎、烘干,在一定的质量比例下互相混合,后磨细,这就制造出原料混合物。

  经过仔细检测成分后,将原料混合物置于大窑炉,在约1450℃的温度下烧结,产生水泥熟料-小而硬的球状物。将水泥熟料与一些石膏、水硬活性剂(例如粒状炉渣、粉煤灰)和石灰石一起磨细,就生产出水泥。

  为了生产优质水泥,必须确定原材料、中间体和成品的矿物学和化学成分。在生产的每一个阶段,必须抽取样本进行分析,以确保质量控制不出漏洞,或能及时发现问题进行改进。取样和制样是所有理化分析初的一步,所谓“良好的开始是成功的一半”,取样的代表性和制样的无污染往往成为了质量控制的关键因素和基本前提。典型的样品制备工序包括了预粉碎、分样、筛选、细粉碎、压片等。其分样、筛选等环节在日后技术文章中陆续给予介绍。本文主要提示粉碎环节。

  一、初粉碎

  对于坚硬、易碎的材料如石灰石、水泥熟料和煤,各种型号的鄂式破碎机是有效的工具。如RETSCH公司的BB200鄂式破碎仪,它适合于进料尺寸约90毫米的样品,粉碎至2毫米左右,这些强有力的破碎机不但稳固结实,而且处理量大,由于能连续调节鄂板间隙,故可以根据样品的形状选择合适的间隙,同时也具有校正功能。

  预粉碎后的材料佳的选择是进行分样,选择具有代表性的样品,这样能保证分析结果具有重现性和说服力,也能进行相关的平行性实验。比如使用PK1000分样器,它可以从一堆初粉碎后的样品中自动分样成1份、2份或3份代表性样品。

  二、细粉碎

  化学分析前通常需要对样品进行进一步的研磨和均一化,以便达到相关前处理的要求(如200目),通常的手段是采取振动盘式研磨仪,如RS200。这种盘式研磨仪能量极大,研磨圆盘和研磨环受离心力的作用对研磨样品产生挤压、冲击和摩擦,从而快速地完成研磨过程,一般研磨至200目只需要1分钟。此环节主要为化验分析,因此不需用到实际生产中的水泥磨机

  另一种普遍采用的设备是球磨仪,传统的行星式球磨仪,如PM100,研磨罐围绕太阳轮直径进行公转,自身进行反向的自转,研磨球在罐体内撞击样品进行粉碎。有一种新型的球磨仪引起了业内人士的关注,MM301混合球磨仪,它可以同时研磨两个样品,每一次几十克,对于化学分析而言,容量足够,而具研磨时间快,细度佳,它正成为水泥化学分析实验的新宠。

  由于细粉碎过程需要杜绝污染,因为采用碳化钨或氧化锆的研磨材质更好。

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