Kiểm soát chất lượng xi măng

Kiểm soát chất lượng xi măng – từ nghiền mẫu và nghiền mịn đến phân tích nguyên tố

– Để sản xuất xi măng chất lượng cao, cần xác định thành phần khoáng học và hóa học của nguyên liệu thô cũng như các sản phẩm trung gian và cuối cùng.
– Ở mỗi giai đoạn sản xuất, người ta phải lấy mẫu, xử lý và phân tích để đảm bảo quy trình kiểm soát chất lượng liên tục không có kẽ hở nào trong kiểm tra.

1. Chuẩn bị mẫu

Quy trình chuẩn bị mẫu điển hình gồm:

Giảm kích thước sơ bộ
Chia mẫu
Nghiền mịn

2. Chia mẫu

Sau khi giảm kích thước sơ bộ, vật liệu cần được chia nhỏ hơn để lấy phần mẫu đại diện.

Thành phần chất lượng của phần mẫu phải càng gần với mẫu gốc càng tốt.
Lấy mẫu ngẫu nhiên không khuyến nghị, vì có thể gây sai số cao (lên tới ~20 %).
Sai số có thể giảm xuống ~0.5 % nếu sử dụng máy chia mẫu.
Các thiết bị này hoạt động với cơ chế nạp tự động đồng bộ giúp thao tác dễ dàng và kết quả lặp lại tốt.
Chúng phù hợp với vật liệu có kích thước đến 10 mm và chia thành 1-3 hoặc 6-10 phần mẫu theo tiêu chuẩn DIN 51 701.

3. Nghiền mịn

Phần mẫu sau khi chia có thể được nghiền nhỏ đến kích thước ≤100 µm bằng:

Máy nghiền bi (ball mill)
Máy nghiền đĩa rung (vibratory disc mill)

Máy nghiền có thể đạt độ mịn này chỉ trong 30–40 giây với kết quả lặp lại cao.
Mẫu nghiền mịn sau đó có thể dùng cho:

Phân tích XRF
Phân tích nguyên tố

Để phục vụ XRF, mẫu sau khi nghiền mịn có thể được ép thành viên pellet bằng máy ép, tạo bề mặt nhẵn và chắc — điều kiện quan trọng để có kết quả XRF đáng tin cậy.

4. Đo hàm lượng Cacbon và Lưu huỳnh

Việc xác định hàm lượng cacbon (Carbon) và lưu huỳnh (Sulphur) trong xi măng là phần quan trọng của kiểm soát chất lượng.
Nếu lưu huỳnh quá cao, xi măng có thể bị phá hủy do phản ứng tạo axit sulfuric.
Cho xi măng, cacbon thường được biểu diễn dạng CO₂ và lưu huỳnh dạng SO₃.
Máy phân tích nguyên tố sử dụng công nghệ đốt cháy (combustion): mẫu bị đốt cháy và các khí phát sinh được đo để xác định hàm lượng nguyên tố.
Các mẫu vô cơ có hàm lượng C & S thấp như xi măng thường được đốt trong lò cảm ứng (induction furnace) ở nhiệt độ lên tới ~2200 °C.

Bảng kết quả ví dụ cho 10 lần phân tích

Mẫu	% CO₂	% SO₃	% C	% S
Xi măng	6.01 ± 0.04	2.61 ± 0.04	49.86 ± 0.18	0.02 ± 0.001
Gỗ	(chất đốt phụ)	—	64.42 ± 0.07	0.56 ± 0.002
Than	(chất đốt chính)	—	—	—

5. Nhiên liệu phụ

Ngày càng nhiều nhà máy xi măng sử dụng nhiên liệu phụ ngoài nhiên liệu chính (ví dụ than).
Nhiên liệu phụ có thể gồm các chất thải có giá trị nhiệt cao — nhưng do tính chất khác nhau nên cần phải:
1. Chuẩn bị mẫu tương tự như mẫu nhiên liệu chính
2. Phân tích để đảm bảo độ ổn định và tái lập của quá trình đốt
Vì nhiên liệu phụ thường mềm và đàn hồi, việc giảm kích thước sơ bộ cần được thực hiện bằng lực cắt/giảm lớn như trong máy nghiền cắt (cutting mills).
Sau đó tiến hành chia và nghiền mịn theo cùng quy trình như với vật liệu giòn khác.

6. Kết luận

Kiểm soát chất lượng đóng vai trò quan trọng trong sản xuất xi măng.
Chuẩn bị mẫu đúng quy trình là yếu tố then chốt để có kết quả phân tích đáng tin cậy và có ý nghĩa.
Máy phân tích nguyên tố dựa trên công nghệ đốt là bổ sung hữu ích cho phương pháp XRF, giúp đo nhanh, chính xác hàm lượng C & S.
ELTRA cung cấp máy sử dụng cả lò cảm ứng và lò điện trở, thích hợp cho các mẫu hữu cơ và vô cơ, phù hợp với đa dạng ứng dụng phân tích trong nhà máy xi măng.

Xem thêm: tại đây

Qua những chia sẻ trên, chúng tôi chắc chắn bạn cũng có những thông tin rất hữu ích. Để có thể lựa chọn một sản phẩm phù hợp với ứng dụng riêng của mình.

Nếu bạn không chắc chắn để chọn loại máy phù hợp cho mình và các phương pháp đo lường công việc. Đừng lo lắng về điều đó, hãy liên hệ với chúng tôi để được tư vấn miễn phí.

VTS EQUIPMENT CO., LTD
Điện thoại: +0961130366 | Email: Sales@vts-vn.com | www.vts-vn.com