濟南微納參加第十一屆國內外水泥粉磨新技術交流大會
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濟南微納
2019年5月15至17日，弗格2019第二屆水性乳液及分散體技術發展論壇在美麗的杭州召開，濟南微納顆粒儀器股份有限公司赴會做技術交流。
會議期間，濟南微納顆粒儀器股份有限公司董事長任中京教授上臺做題為《多重散射補償技術在水泥粒度檢測中的應用》的報告。
水泥粉磨過程是機械力化學活化的物理效應過程，水泥顆粒粒徑在粉磨中不斷被磨細、縮小直至合格的延續過程，是促進水泥顆粒水化反應的前提。但國內大部分水泥企業都是采用共同粉磨工藝制備水泥，就是將水泥熟料、混合材以及緩凝劑以不同的比例配料，一起輸送至粉磨設備磨細至細度合格，但普遍一種問題，就是磨機一倉球徑偏小，對物料的粗粉粉碎能力不足，導致水泥中熟料摻入量偏高、磨細能力不足、材料成本增加、產量降低、電耗成本增加及水泥的性能標準降低等不良問題。激光粒度儀是根據光的散射現象測量顆粒大小的。光波在行進中遇到微小顆粒時，會發生散射現象，顆粒越小，散射光的分布范圍越大。散射光的分布與顆粒大小之間存在一定的定量關系。激光粒度儀通常以激光作光源，激光束先經過一個倒置的顯微物鏡聚焦，在焦點處放置一個針孔濾波器，以濾去雜散光。通過針孔的光是純凈的發散光束，經過準直鏡后變成平行光。樣品窗口處在平行激光束的照射之下。待測的顆粒樣品用空氣作為分散介質被送到測量窗口時，激光就會被散射。散射光被富里葉透鏡聚焦，使得同樣散射角的光聚集在光電探測器陣列的同一點上，因此光電探測器陣列輸出的光電信號分布，就代表散射光強的分布。光電信號經放大、A/D轉換后送入計算機。計算機自動將散射光強分布轉換成粒度分布。
在線粒度儀示意圖
很多企業現有細度控制方法僅能夠大致判斷出水泥中最大顆粒所占的比例，無法詳細、直觀的了解水泥平均粒徑及各粒徑的區間分布，更不能測定出水泥是否存在“過粉磨”現象。而比表面積也只能從水泥顆粒的總表面積大小去判斷水泥的粗、細程度。理論上講，比表面積越高，水泥顆粒粒徑整體下降，對應的篩余相對較小。但在實際生產過程中往往因為混合材品種與粉磨工藝不同導致水泥成品比表面積高而細度也大，或比表面積低但細度篩余小的情況，所以對水泥中不同顆粒的具體分布無法作出準確的判斷，對調整水泥的性能及磨機的研磨體級配不能提供全面、準確的依據。采用激光粒度分析的方法能非常準確的判斷出水泥中不同粒徑顆粒的含量分布情況，對掌握磨機粉磨系統狀況及指導研磨體級配調整與粉磨工藝技術改造提供最直接的數據支持，激光粒度分析儀已成為水泥企業指導水泥粉磨系統質量指標調整過程的重要工具。
水泥在線粒度監測軟件界面
激光粒度分析應用于水泥生產中，在水泥粉磨及質量控制過程中起到了指導性作用。不論是工藝參數的調整，還是磨內的改造、鋼球級配的調整等，可有效用于生產，徹底改變了傳統水泥僅憑細度和比表面積進行粉磨質量參數控制的思路。利用激光粒度分析儀可非常直觀的顯示水泥成品中不同顆粒粒徑的分布范圍，對調整水泥顆粒級配、穩定控制產品質量，特別是工業副產品資源在水泥生產及降本、增效過程中更是起到了決定性的作用。
微納水泥在線粒度監測系統現場
微納在線激光粒度監測系統是可用于工業現場的粉體粒度分析系統,各項參數根據客戶應用要求量身定制,本系統主要有以下幾部分構成:主機系統、供氣系統、取樣系統、樣品分散系統、密封樣品窗口系統、回料系統、現場控制柜系統、遠程傳輸與顯示系統。本系統的主要功能是可以對流動的顆粒粒度分布進行實時監測,并提供準確的控制信號。取樣器把粉體樣品從生產線管道中取出,通過卸料器傳給喂料器,喂料器均勻地把樣品送入樣品分散泵中,分散好的粉體樣品通過防堵反吹閥進入儀器主機,在保護氣的作用下通過樣品窗口,回料泵把測試過的粉體樣品送回到生產線管道中。測試過程中主機把測試到的粉體散射光譜實時地傳輸到現場控制柜,由安裝到現場控制柜PC平板中的在線粒度分析軟件通過反演運算得到粉體樣品的粒度分布,現場控制柜把得到的粒度分布數據一方面通過遠程通訊傳給中控PC,工作人員可根據粒度分布數據對生產線及時作出調整,也可直接傳輸給生產線控制系統,直接調整生產線上的設備使其運轉到最佳位置。現場控制柜中的PLC系統是整套系統的控制中心,能控制系統上每一個部件的開關,并對系統的運行實時監控,對異常情況及時報警。
針對水泥在線粒度測試方面的技術難點，結合微納在線粒度監測系統進行了詳細的分析研究，經過幾年的現場使用結果表明在線取樣技術，激光粒度儀在線實時監測，遠程通訊技術均滿足了水泥粒度在線測試的需求，為水泥企業把控好水泥細度標準大關。
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