XOPTIX在线粒度分析仪在水泥行业的应用

 

一、为什么要使用在线粒度分析仪

水泥的质量是我们水泥企业的生命，生产过程中的颗粒大小则是影响最终产品质量的最主要因素之一。在我国，通常用来测量颗粒大小的方法是细度和比表，也就是我们常说的45um筛余，80um筛余和比表面积，然而全面表示一种粉体产品颗粒大小的参数应该是粒度分布，即各个粒径范围内的颗粒数量占颗粒总数的百分比。

对于水泥在混凝土中的性能来讲，0-80um的颗粒都需要，但对于水泥强度的贡献，则主要是3-32um的颗粒。然而就我们目前现有的测量方法而言，80um的筛余只反映出80um以上颗粒的百分比含量，对粒径小于80um、对水泥性能有着直接影响的颗粒来说，具体的粒度分布并不知道，因此也就无法确定水泥的性能，用这种方法来来控制我们的水泥质量，无疑是非常困难的。同样，45um的筛余也是如此。用控制出磨水泥比表面积的方法也是目前许多厂家普遍使用的方法。比表面积是颗粒(表面积)平均粒径的反映。粒径越小，对比表面积的贡献就越大。例如，1个单位重量的2微米颗粒，其表面积之和是同样重量的20微米颗粒表面积的10倍。比表面积主要反映细粉颗粒含量，也即反映3天强度。比表面积同28天强度有一定关系，但相关系数只有0.57。用比面积控制水泥质量主要有两方面的不足。第一，比面积对水泥中细颗粒含量多少反应很敏感。有时比面积并不很高，水泥颗粒级配合理，水泥强度却是很高的。第二，掺有混合材料的水泥比面积不能真实反映水泥的细度状态，如掺有火山灰质混合材料，比面积会产生虚高现象。因此简单的利用45um、80um筛余和比表面积来控制水泥的粉末细度、控制水泥性能以及充分发挥水泥各组成部分的作用是远远不够的。

在大多数水泥厂，实验室的操作人员每1个小时去现场取样一次，然后拿到实验室进行分析。这种方法取样量小，代表性不够，而且取样间隔时间长，测定结果滞后，不能及时、真实的反应生产线上的实际情况。而在线粒度分析仪是将设备直接安装在水泥的生产线上，同时将检测结果传送到中控室，或工厂的DCS和PLC中控系统，对产品输送管路中水泥颗粒的粒径分布和变化趋势做24小时连续、快速、及时、真实地跟踪，为水泥企业产品质量的稳定性和连续性提供了现代化的科学监控手段。

二、在线粒度分析仪的原理

奥普泰克在线粒度分析仪，采用目前世界上最先进的激光衍射法，结合全米氏理论能对生产线上各类气体输送或重力传输的粉末进行连续监控。其工作原理为：压缩空气通过文丘里而产生负压，负压将工艺管道内部的物料吸入测量主机，激光发射器所发射的激光穿过物料时发生衍射现象，在接收器上形成强弱不同的光斑，仪器将这些光信号最终换算为数字信号传输到上位机上去。

三、在线粒度分析仪的安装位置

水泥生产有不同的工艺制作过程，如开流磨、闭流磨等。在整个粉磨生产过程中对水泥颗粒的粒度有影响的因素很多，如磨机的转速，喂料量，旋风机的转速，尾排风量等等。利用在线粒度分析仪，您可以监测您所关心的任何一个点或设备。

根据我们大量的现场经验，我们会在成品斜槽到尾部提升机的下料管段处安装一个可变频的螺旋取样器，再将在线粒度分析仪安装在螺旋取样器上.

     

四、奥普泰克的技术优势以及功能  

作为在线仪器专家和颗粒检测技术的领航者，奥普泰克在线粒度分析仪针对各种复杂的现场工况，采用一体式设计，免维护，易保养。特有的一键清洁系统，可实现一键吹扫功能。人性化的现场显示功能和用户配置软件，可随时根据需求任意调整，其16bit的高样品解析率是其他款12bit的16倍。

 在水泥生产中，可以利用奥普泰克实时了解到生产线上的实际情况，操作人员坐在中控室，就可以不断优化您的生产工艺，发现异常马上控制。在每次磨机启动的时候,使用奥普泰克会快速地使产品进入一个稳定状态,相比不断的人工取样，控制节省了大量时间，您完全有能力利用这些时间生产更多的产品，赢取更多的利润。而我们知道水泥生产中，不可避免的存在着大量的能量损耗，而过度研磨就是离线测量技术下必然存在的情况，因为操作人员无法知道每一刻的粒度情况，而为了达到质量标准，我们不得不留有足够的余量，故意研磨的细一些。但是如果您使用奥普泰克，您可以放心的让质量曲线无限地接近客户的要求界限，而这部分工作带来的效益又是非常可观的。

     在自动化越来越普及的今天，在线测量代替离线测量。自动化调节取代操作工手动调节，这是未来水泥发展的一个必然趋势。奥普泰克可以将我们水泥的细度或者其他任何参数以OPC通讯或其他方式传输出去，通过PID、PLC或者水泥磨优化专家软件进行调节后，接入到磨机的控制系统上去，从而实现无人值守的水泥生产自动化系统。目前奥普泰克已经和国内外多家自动化公司有合作，在很多水泥企业都有成功案例，为我们水泥企业带来非常可观的效益。

总结：截至今日，XOPTIX在线粒度分析仪已在国内水泥行业有近400套在用且效果显著。随着技术革新日新月异，离线测量由于自身的局限性，不能很好的指导生产，必定将会被在线监控所代替。在线粒度分析仪就好像是在现场装了一双眼睛，为中控人员调整各项参数提供了充分的依据，使调整做到及时，准确，量化，这是普通离线测量方法不可比拟的。而且现如今国家大力提倡工业4.0,中国制造2025等概念，已经有不少大型水泥集团使用我司在线粒度分析仪匹配磨机专家软件，给他们带来了非常可观的经济效益。在未来，在线粒度分析仪必然会得到更广泛的应用，其优化生产，提高产品质量，节能降耗，提高自动化程度的特点一定可以使水泥企业在将来激烈的竞争下立于不败之地。

 

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