济南微纳携在线粒度仪参加第十一届国内外水泥粉磨新技术交流大会

    2019年4月25日，第十一届国内外 水泥粉磨新技术交流大会在武汉召开，济南微纳颗粒仪器股份有限公司携微纳在线粒度监测仪参加。

    会议期间，济南微纳颗粒仪器股份有限公司董事长任中京教授上台做题为《多重散射补偿技术在水泥粒度检测中的应用》的报告。

    水泥粉磨过程是机械力化学活化的物理效应过程，水泥颗粒粒径在粉磨中不断被磨细、缩小直至合格的延续过程，是促进水泥颗粒水化反应的前提。但国内大部分水泥企业都是采用共同粉磨工艺制备水泥，就是将水泥熟料、混合材以及缓凝剂以不同的比例配料，一起输送至粉磨设备磨细至细度合格，但普遍一种问题，就是磨机一仓球径偏小，对物料的粗粉粉碎能力不足，导致水泥中熟料掺入量偏高、磨细能力不足、材料成本增加、产量降低、电耗成本增加及水泥的性能标准降低等不良问题。激光粒度仪是根据光的散射现象测量颗粒大小的。光波在行进中遇到微小颗粒时，会发生散射现象，颗粒越小，散射光的分布范围越大。散射光的分布与颗粒大小之间存在一定的定量关系。激光粒度仪通常以激光作光源，激光束先经过一个倒置的显微物镜聚焦，在焦点处放置一个针孔滤波器，以滤去杂散光。通过针孔的光是纯净的发散光束，经过准直镜后变成平行光。样品窗口处在平行激光束的照射之下。待测的颗粒样品用空气作为分散介质被送到测量窗口时，激光就会被散射。散射光被富里叶透镜聚焦，使得同样散射角的光聚集在光电探测器阵列的同一点上，因此光电探测器阵列输出的光电信号分布，就代表散射光强的分布。光电信号经放大、A/D转换后送入计算机。计算机自动将散射光强分布转换成粒度分布。

    很多企业现有细度控制方法仅能够大致判断出水泥中最大颗粒所占的比例，无法详细、直观的了解水泥平均粒径及各粒径的区间分布，更不能测定出水泥是否存在“过粉磨”现象。而比表面积也只能从水泥颗粒的总表面积大小去判断水泥的粗、细程度。理论上讲，比表面积越高，水泥颗粒粒径整体下降，对应的筛余相对较小。但在实际生产过程中往往因为混合材品种与粉磨工艺不同导致水泥成品比表面积高而细度也大，或比表面积低但细度筛余小的情况，所以对水泥中不同颗粒的具体分布无法作出准确的判断，对调整水泥的性能及磨机的研磨体级配不能提供全面、准确的依据。采用激光粒度分析的方法能非常准确的判断出水泥中不同粒径颗粒的含量分布情况，对掌握磨机粉磨系统状况及指导研磨体级配调整与粉磨工艺技术改造提供最直接的数据支持，激光粒度分析仪已成为水泥企业指导水泥粉磨系统质量指标调整过程的重要工具。

    激光粒度分析应用于水泥生产中，在水泥粉磨及质量控制过程中起到了指导性作用。不论是工艺参数的调整，还是磨内的改造、钢球级配的调整等，可有效用于生产，彻底改变了传统水泥仅凭细度和比表面积进行粉磨质量参数控制的思路。利用激光粒度分析仪可非常直观的显示水泥成品中不同颗粒粒径的分布范围，对调整水泥颗粒级配、稳定控制产品质量，特别是工业副产品资源在水泥生产及降本、增效过程中更是起到了决定性的作用。

    微纳在线激光粒度监测系统是可用于工业现场的粉体粒度分析系统,各项参数根据客户应用要求量身定制,本系统主要有以下几部分构成:主机系统、供气系统、取样系统、样品分散系统、密封样品窗口系统、回料系统、现场控制柜系统、远程传输与显示系统。

    本系统的主要功能是可以对流动的颗粒粒度分布进行实时监测,并提供准确的控制信号。取样器把粉体样品从生产线管道中取出,通过卸料器传给喂料器,喂料器均匀地把样品送入样品分散泵中,分散好的粉体样品通过防堵反吹阀进入仪器主机,在保护气的作用下通过样品窗口,回料泵把测试过的粉体样品送回到生产线管道中。测试过程中主机把测试到的粉体散射光谱实时地传输到现场控制柜,由安装到现场控制柜PC平板中的在线粒度分析软件通过反演运算得到粉体样品的粒度分布,现场控制柜把得到的粒度分布数据一方面通过远程通讯传给中控PC,工作人员可根据粒度分布数据对生产线及时作出调整,也可直接传输给生产线控制系统,直接调整生产线上的设备使其运转到最佳位置。现场控制柜中的PLC系统是整套系统的控制中心,能控制系统上每一个部件的开关,并对系统的运行实时监控,对异常情况及时报警。

    针对水泥在线粒度测试方面的技术难点，结合微纳在线粒度监测系统进行了详细的分析研究，经过几年的现场使用结果表明在线取样技术，激光粒度仪在线实时监测，远程通讯技术均满足了水泥粒度在线测试的需求，为水泥企业把控好水泥细度标准大关。