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1、前言

在當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)下，水泥市場(chǎng)需求正從粗放型向精細(xì)型轉(zhuǎn)變，水泥生產(chǎn)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的把控愈發(fā)嚴(yán)格。水泥的細(xì)度、比表面積以及顆粒度等指標(biāo)，對(duì)水泥產(chǎn)品質(zhì)量起著關(guān)鍵作用。其中，水泥顆粒度貫穿于水泥生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，從原料粉磨、生料煅燒，到熟料與混合材料粉磨以及成品出廠，都有著重要影響。合理控制水泥顆粒級(jí)配，不僅能提升產(chǎn)品質(zhì)量，還能降低能耗，削減生產(chǎn)成本。

粒度分布測(cè)試方法多樣，常見的有篩分法、沉降法、電阻法、顯微圖像法和激光散射法。在水泥顆粒度測(cè)量領(lǐng)域，篩分法和激光散射法應(yīng)用廣泛。不過，篩分法在測(cè)量小于 60μm 的顆粒時(shí)，分辨能力有限。激光散射法憑借操作簡(jiǎn)便快捷、測(cè)量精準(zhǔn)等優(yōu)勢(shì)，深受廣大水泥生產(chǎn)企業(yè)青睞。其原理是光源發(fā)出的單色相干光束，經(jīng)擴(kuò)束鏡、傅立葉透鏡后照射到樣品顆粒，引發(fā)散射現(xiàn)象。散射光投射到一系列光電探測(cè)器上，其能量分布與顆粒粒度分布緊密相關(guān)，通過反演運(yùn)算，即可獲取樣品的粒度分布信息。上海佳航儀器儀表有限公司的 JH 系列激光粒度儀，適用于多種粉體、懸浮液和乳濁液的顆粒粒度測(cè)量，為水泥行業(yè)提供了可靠的粒度檢測(cè)方案。

2、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備

2.1 試驗(yàn)設(shè)備

          儀器實(shí)拍圖

JH 系列激光粒度儀（可根據(jù)實(shí)際需求選擇具體型號(hào)，如 JH - 800 型適用于對(duì)精度要求較高的大型水泥企業(yè)，JH - 600 型則更適合中小企業(yè)）。該系列儀器具備先進(jìn)的光學(xué)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理算法，能確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

2.2 實(shí)驗(yàn)原料

水泥、無(wú)水乙醇、純凈水等。無(wú)水乙醇因能避免水泥在水中發(fā)生水解反應(yīng)，常被用作測(cè)量水泥顆粒度的分散介質(zhì)；純凈水在一些特定實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)或設(shè)備清洗中發(fā)揮作用。

3、實(shí)驗(yàn)步驟

3.1 測(cè)試方法

考慮到水泥在水中的水解特性，測(cè)量水泥顆粒度時(shí)，建議優(yōu)先選用作為分散介質(zhì)進(jìn)行濕法測(cè)量。若企業(yè)有特殊需求，也可采用干法測(cè)量。本方案以 JH 系列激光粒度儀（濕法）為例展開介紹。

3.2 測(cè)量步驟

1. 加入分散介質(zhì)：向儀器的樣品池中加入適量無(wú)水乙醇，確保分散介質(zhì)的量符合儀器使用要求，為后續(xù)樣品分散提供良好環(huán)境。

2. 打開樣品循環(huán)：?jiǎn)?dòng)樣品循環(huán)系統(tǒng)，使分散介質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)充分流動(dòng)，達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，保證測(cè)量環(huán)境的一致性。

3. 開始基準(zhǔn)測(cè)量：進(jìn)行基準(zhǔn)測(cè)量，獲取當(dāng)前分散介質(zhì)的背景數(shù)據(jù)，為后續(xù)測(cè)量提供參照，消除系統(tǒng)誤差。

4. 關(guān)閉樣品循環(huán)：基準(zhǔn)測(cè)量完成后，關(guān)閉樣品循環(huán)，準(zhǔn)備添加測(cè)量物料。

5. 加入測(cè)量物料：準(zhǔn)確稱取一定量的水泥樣品，緩慢加入到樣品池中，避免樣品結(jié)塊或團(tuán)聚，確保樣品均勻分散在分散介質(zhì)中。

6. 攪拌器工作：開啟攪拌器，以適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速攪拌樣品和分散介質(zhì)的混合物，使水泥顆粒充分分散，減少顆粒間的團(tuán)聚現(xiàn)象。

7. 超聲波工作：?jiǎn)?dòng)超聲波裝置，利用超聲波的空化作用進(jìn)一步分散水泥顆粒，確保測(cè)量的準(zhǔn)確性。

8. 開樣品循環(huán)：再次打開樣品循環(huán)，使分散均勻的樣品在系統(tǒng)中穩(wěn)定流動(dòng)，為測(cè)量做好準(zhǔn)備。

9. 隨機(jī)讀取數(shù)：在測(cè)量過程中，隨機(jī)讀取多個(gè)測(cè)量數(shù)據(jù)，以提高測(cè)量結(jié)果的可靠性和代表性。

10. 測(cè)量結(jié)束：完成足夠次數(shù)的測(cè)量后，結(jié)束測(cè)量操作。

11. 數(shù)據(jù)記錄：將測(cè)量得到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄下來(lái)，包括粒度分布的各項(xiàng)參數(shù)，如 D10、D50、D90 等。

12. 打開排液：測(cè)量結(jié)束后，打開排液閥門，排出樣品池中的分散介質(zhì)和樣品混合物。

13. 自動(dòng)清洗：?jiǎn)?dòng)儀器的自動(dòng)清洗功能，對(duì)樣品池、管道等部件進(jìn)行清洗，為下一次測(cè)量做好準(zhǔn)備。

4、結(jié)果與討論

4.1 結(jié)果

通過 JH 系列激光粒度儀測(cè)量，可得到水泥樣品的粒度分布數(shù)據(jù)，例如：D10 = 3.5 - 4.5μm（具體數(shù)值因樣品而異）、D50 = 16 - 18μm、D90 = 40 - 45μm 等。同時(shí)，還能獲取粒度分布的微分和累積百分比數(shù)據(jù)，以直觀呈現(xiàn)不同粒度區(qū)間的顆粒分布情況。這些數(shù)據(jù)可通過儀器自帶的軟件生成詳細(xì)的粒度分析報(bào)告和粒度分布圖，便于企業(yè)分析和研究。