Контроль качества белого цемента
Важнейшим этапом производства является контроль качества. Он осуществляется в лаборатории завода, которая оснащена по последнему слову техники для всех необходимых анализов сырья, клинкера и цемента.
Здесь организовано отделение текущего контроля и физико-механических испытаний. Пробы со всех переделов отбираются с помощью автоматических пробоотборников и по пневмопочте отправляются на автоматизированную линию пробоподготовки.
Автоматическая линия пробоподготовки Iteca
Автоматическая линия пробоподготовки Iteca представляет собой передовое решение, разработанное для подготовки образцов и рентгеновского анализа. Ключевым преимуществом данной системы является полное исключение человеческого фактора из процесса пробоподготовки, что гарантирует высокий уровень достоверности результатов анализа.
Преимущества и ключевые характеристики
Линия пробоподготовки Iteca разработана с учетом строгих требований к качеству образцов для рентгеновской флуоресценции (XRF) и рентгеновской дифракции (XRD), где критически важны однородность, гладкость поверхности и отсутствие загрязнений.
- Исключение ошибок: Полная автоматизация минимизирует риски, связанные с ручными операциями, такими как взвешивание, измельчение, прессование и перемещение образцов, которые могут привести к ошибкам или перекрестному загрязнению.
- Надежность результатов: Каждый образец обрабатывается в строгом соответствии с заданным протоколом, что обеспечивает надежность результатов, в отличие от ручной подготовки.
- Оптимизация рабочего процесса: Автоматизация рутинных и трудоемких задач (взвешивание, фильтрация, разведение, перенос) позволяет сотрудникам лаборатории сосредоточиться на более важных аналитических задачах и анализе данных.
- Комплексная очистка: Система оснащена эффективными механизмами очистки, что предотвращает загрязнение образцов и обеспечивает надежность результатов.
Принцип работы и основные этапы процесса
Автоматическая линия пробоподготовки от компании ITECA SOCADEI представляет собой комплексную роботизированную систему, предназначенную для подготовки проб к точному лабораторному анализу, а именно к рентгеновской спектрометрии (XRF). Система разработана для минимизации ручного труда, повышения точности и воспроизводимости результатов, а также для обеспечения безопасности персонала.
Линия автоматизирует весь цикл от момента отбора пробы до получения готового образца для анализа. Процесс состоит из нескольких ключевых этапов:
- Отбор пробы: автоматический пробоотборник осуществляет взятие репрезентативной пробы из основного потока материала.
- Транспортировка пробы: Отобранная проба автоматически отправляется по пневмопочте на автоматизированную линию.
- Подготовка пробы: В лаборатории проба проходит подготовку. Она включает тонкое измельчение (с использованием автоматической "puck & ring mill" мельницы), чтобы достичь необходимого размера частиц (менее 40 мкм). Параметры измельчения (скорость, продолжительность) настраиваются в соответствии с типом материала.
- Прессование в таблетку: Для анализа измельченный материал прессуется в плотную таблетку (пеллету) с регулируемым усилием до 25 тонн.
- Анализ: Подготовленный образец подается на XRF анализ в спектрометр.
- Очистка: После каждого цикла все части, контактирующие с пробой, автоматически очищаются с помощью систем пылеудаления, сжатого воздуха и щеток, что исключает перекрестное загрязнение образцов.
Помимо этого, в автоматизированную линию контроля встроен первый в России онлайн-колориметр. Он обеспечивает автоматическое определение белизны продукции непосредственно в потоке, что гарантирует стабильность ключевых характеристик качества.
Анализатор свободной извести.
Анализатор свободной извести — это специализированный прибор, используемый для определения содержания свободного оксида кальция (CaO free) в клинкере.
В производстве цемента содержание свободной извести в клинкере является ключевым показателем степени его обжига - недостаточный обжиг приводит к высокому содержанию свободной извести что может вызвать неравномерность изменения объема и растрескивание цементного камня.
Каждые 30 минут прибор проверяет, как прошёл обжиг клинкера в печи. Это позволяет мгновенно корректировать процесс и поддерживать стабильное качество основного полуфабриката.
Принцип действия основан на изменении электрической проводимости гликоля при различном содержании свободной извести. Эта проводимость прямо пропорциональна концентрации извести. Измерение проводится путем погружения электродов в подогретый до 80С раствор образца в этиленгликоле, затем измеряется проводимость данного раствора и сравнивается с калибровочной кривой для определения содержания извести.
Дифрактометр Bruker
Основным оборудованием для определения минералогического (фазового) состава клинкера и цемента является рентгеновский дифрактометр Bruker D8 Endeavor. Полученные данные позволяют оптимизировать технологический процесс для производства цемента с заданными эксплуатационными характеристиками: высокой прочностью, стабильностью, долговечностью и прогнозируемыми сроками схватывания.
Метод основан на рентгеновской порошковой дифракции (XRD). Когда рентгеновские лучи попадают на кристаллические решетки образцов материалов, они отражаются под разными углами в соответствии с законом Брэгга. Детектор регистрирует интенсивность и углы дифракции, на основе чего строится дифрактограмма. Она служит "отпечатком" конкретных минеральных фаз, присутствующих в образце.
Дифрактометр используется для:
- Качественного фазового анализа: Идентификация основных минералов в клинкере (алит (C₃S), белит (C₂S), трехкальциевый алюминат (C₃A), четырехкальциевый алюмоферрит (C₄AF)), фазовый состав и фазовые переходы гипса в цементе.
- Количественного фазового анализа: Определение точного процентного содержания каждого минерала.
- Исследовательских задач: Анализ структурных изменений при гидратации цемента, определение степени кристалличности и влияния добавок на фазовый состав.
Лазерный гранулометр
С помощью лазерного анализатора мы контролируем тонкость помола цемента с точностью до 1 микрона. Это достигается за счет применения метода лазерной дифракции, при котором угол рассеяния света обратно пропорционален размеру частиц, что позволяет точно определять их распределение по размерам.
Контроль тонкости помола критически важен, так как от него напрямую зависят:
- Скорость набора прочности: более мелкие частицы быстрее вступают в реакцию гидратации.
- Конечная марочная прочность: оптимальное распределение частиц обеспечивает максимальную плотность и прочность цемента.
- Долговечность цемента: точный гранулометрический состав гарантирует стабильные физико-химические свойства материала.
Лаборатория физико-механических испытаний
В лаборатории физико-механических испытаний осуществляется верификация всех прогностических расчетов и проектных данных. Мы применяем строгие процедуры контроля качества, основанные на объективных инструментальных методах.
Процесс приемо-сдаточных испытаний включает в себя определение всех нормируемых стандартом физико-механических характеристик цемента:
- Нормальной густоты и сроков схватывания.
- Равномерности изменения объема.
- Отсутствия признаков ложного схватывания.
- Удельной поверхности по Блейну.
- Остатка на сите 008.
- Марочной прочности и прочности после ТВО (тепло-влажная обработка) при сжатии и изгибе.
Данный подход обеспечивает надежность и достоверность результатов испытаний.