生產水泥前樣品的制備及質量控制手段

　　水泥是一種水硬性膠凝材料，加水拌和成塑性漿體，能膠結砂石等適當材料并能在空氣和水中硬化的粉狀物料，其重要的成分是硅酸鹽水泥熟料，俗稱波特蘭水泥。起始原料是白堊、粘土和泥灰巖，原材料經開采、破碎、烘干，在一定的質量比例下互相混合，后磨細，這就制造出原料混合物。

　　經過仔細檢測成分后，將原料混合物置于大窯爐，在約1450℃的溫度下燒結，產生水泥熟料-小而硬的球狀物。將水泥熟料與一些石膏、水硬活性劑（例如粒狀爐渣、粉煤灰）和石灰石一起磨細，就生產出水泥。

　　為了生產優質水泥，必須確定原材料、中間體和成品的礦物學和化學成分。在生產的每一個階段，必須抽取樣本進行分析，以確保質量控制不出漏洞，或能及時發現問題進行改進。取樣和制樣是所有理化分析初的一步，所謂“良好的開始是成功的一半”，取樣的代表性和制樣的無污染往往成為了質量控制的關鍵因素和基本前提。典型的樣品制備工序包括了預粉碎、分樣、篩選、細粉碎、壓片等。其分樣、篩選等環節在日后技術文章中陸續給予介紹。本文主要提示粉碎環節。

　　一、初粉碎

　　對于堅硬、易碎的材料如石灰石、水泥熟料和煤，各種型號的鄂式破碎機是有效的工具。如RETSCH公司的BB200鄂式破碎儀，它適合于進料尺寸約90毫米的樣品，粉碎至2毫米左右，這些強有力的破碎機不但穩固結實，而且處理量大，由于能連續調節鄂板間隙，故可以根據樣品的形狀選擇合適的間隙，同時也具有校正功能。

　　預粉碎后的材料佳的選擇是進行分樣，選擇具有代表性的樣品，這樣能保證分析結果具有重現性和說服力，也能進行相關的平行性實驗。比如使用PK1000分樣器，它可以從一堆初粉碎后的樣品中自動分樣成1份、2份或3份代表性樣品。

　　二、細粉碎

　　化學分析前通常需要對樣品進行進一步的研磨和均一化，以便達到相關前處理的要求（如200目），通常的手段是采取振動盤式研磨儀，如RS200。這種盤式研磨儀能量極大，研磨圓盤和研磨環受離心力的作用對研磨樣品產生擠壓、沖擊和摩擦，從而快速地完成研磨過程，一般研磨至200目只需要1分鐘。此環節主要為化驗分析，因此不需用到實際生產中的水泥磨機。

　　另一種普遍采用的設備是球磨儀，傳統的行星式球磨儀，如PM100，研磨罐圍繞太陽輪直徑進行公轉，自身進行反向的自轉，研磨球在罐體內撞擊樣品進行粉碎。有一種新型的球磨儀引起了業內人士的關注，MM301混合球磨儀，它可以同時研磨兩個樣品，每一次幾十克，對于化學分析而言，容量足夠，而具研磨時間快，細度佳，它正成為水泥化學分析實驗的新寵。

　　由于細粉碎過程需要杜絕污染，因為采用碳化鎢或氧化鋯的研磨材質更好。

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