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粒度管理によるセメントの物性制御

住宅、ビル、道路など、現代のあらゆる建築物やインフラを構築する際にセメント関連材料は欠かせません。コンクリート、石膏、モルタルなどの結合材として、セメントは世界中で最も使用されている建築材料(Sympatec英語サイトへ)のひとつです。
セメント粉体に水を加えるとペーストになり、それが水和によって硬化することで、耐久性のあるセメント石になります。世界的に大量に生産されるため、セメント業界はさらなる高品質化と省資源・省エネルギー化などの課題に直面しています。

ポルトランドセメントクリンカー、水砕スラグ、ポゾランセメント、フライアッシュ、バーントシェール、石灰石、シリカフュームなどの一般的なセメントでも、その主成分は多岐に渡ります。その上、早結性や速結性、低水和熱、高耐硫酸性や低アルカリ性など、特定用途向けの特殊なセメントもあります。 セメントの品質を決定づける要素は、第一は原材料の化学組成ですが、第二はセメントの粒度分布です。もしセメントの化学組成同じなら、粒子の細かさと均一さによって圧縮強度が決まります。原料の粉砕度が高いほど、固化の進行が早く、28日後の圧縮強度が高くなります。 無機物や鉱物原料の粉砕物などの二次成分は、その粒度分布に応じてセメントの物理的特性を向上させます。また、添加剤や単一成分の個別粉砕(Sympatec英語サイトへ)によっても、作業性、保水性、強度などのセメントの収縮・膨潤に関する諸特性が改善されます。
 

セメントおよび原料の粒度分布

 
 

 

セメント産業の生産コストの約半分は、主に燃焼と粉砕時に消費されるエネルギーです。そのため、セメントの品質と生産効率を両立するためには、各粉砕工程における粒度分布の監視と制御が不可欠です。セメントの粉砕と粒度分布の測定をリアルタイムに行うことで、過粉砕による余剰コストを抑えられるだけでなく、セメントの品質を精確に制御することができます。 ふるい分けやブレーン法などの従来の測定方法では、測定に時間が掛かる上に、単一の粒度代表値しか得ることができません。一方、レーザー回折法では、煩雑な操作をすることなく、高分解能な粒度分布結果が得らることができます。このレーザー回折法に、強力な乾式分散器を組み合わせることで、ほんの数秒の測定でセメントの全粒度範囲の粒度分布を高真度かつ高精度に測定することができます。

 
  • 粒度分布測定で、原料やセメントの細かさをモニタリング
  • レーザー回折法と乾式分散法により、粒度分布を数秒で精確に測定
  • リアルタイム粒度分布測定による、過粉砕の回避で、製品の品質とエネルギー効率が向上
  • 前処理不要で、かつ高速なレーザー回折法により、測定の高スループット化を実現
  • ラボオートメーションシステム*へ統合して、さらなる省力化を推進(*Polysius POLAB® ACT/AMT/Shuttle、FLSmidth QCX/RoboLab®など)
  • オンライン/インライン使用の測定装置を用いることで、プロセスのリアルタイム制御を実現
 
 

 

“良い粒子を、最高の測定器で”

Sympatec社のレーザー回折式測定装置は、セメント産業における粒度分布測定の全領域をカバーしています。乾式粒子測定技術の先駆者として、Sympatec社は国際的なセメント市場において数多くの製品やプロセスに特化した装置を提供しています。品質検査室での使用 (オフライン)、ラボオートメーション (アトライン)、またはプロセスへの統合 (オン/インライン) により、工程に迅速にフィードバックすることで、最高の製品品質を実現できます。さらに、乾式測定により、最小限の試料量と手間で高いスループットを実現します。

Sympatec社のレーザー回折式粒度分布測定装置は、世界中のセメントメーカーで使用されています。装置自体の堅牢な構造に加えて、認定サービス員による専門的なメンテナンスにより、過酷な使用条件であっても長期間にわたって安定した測定性能が維持されます。ラボ用途やプロセス用途に関わらず、堅牢性と安定性に信頼と定評があります。

アプリケーションの優位点

  • モジュール方式の装置構成によって、様々な試料に柔軟に対応
  • 強力な乾式分散性能による、圧倒的な測定再現性
  • サンプルの前処理が不要で、高いスループットを実現
  • 大量の試料でも数秒で測定完了
  • 全ての粒度範囲を高精度に測定
  • 堅牢な装置構造による長い装置寿命
  • 分散ノズルの自動クリーニング機能による省メンテナンス
  • PLCなどを介した自動制御
 

ユーザーのメリット

  • 粉砕工程の迅速モニタリングによる、プロセス制御を最適化
  • 品質管理や工程管理のための的確な測定結果を入手
  • 製品品質の向上
  • 過粉砕の回避による、エネルギー消費量の削減
  • 原料を最大限に活用
  • ロット変更時の不良品の低減
  • 測定者に依存しない、信頼性の高い測定結果を入手
  • 測定結果の高い再現性と、装置間での高い互換性

代表的な装置構成

(全てSympatec英語サイト内ページへ遷移します)

HELOS/BR + RODOS + VIBRI/L
MYTOS + VIBRI Module
MYTOS + VIBRI

 

アプリケーションの優位点

  • 塵埃除去機能による、メンテナンスフリー運用
  • 自動試料供給による、高スループット
  • 強力な乾式分散性能による、圧倒的な測定再現性
  • 自動クリーニング機能と自動リファレンス測定
  • 大量の試料でも数秒で測定完了
  • 全ての粒度範囲を高精度に測定
  • 堅牢な装置構造による長い装置寿命
  • 分散ノズルの自動クリーニング機能による省メンテナンス
  • PLCなどを介した自動制御
 

ユーザーのメリット

  • 粉砕工程の迅速モニタリングによる、プロセス制御を最適化
  • 品質管理や工程管理のための的確な測定結果を入手
  • 製品品質の向上
  • 過粉砕の回避による、エネルギー消費量の削減
  • 原料を最大限に活用
  • ロット変更時の不良品の低減
  • 測定者に依存しない、信頼性の高い測定結果を入手
  • 測定結果の高い再現性と、装置間での高い互換性

代表的な装置構成

(全てSympatec英語サイト内ページへ遷移します)

MYTOS + VIBRI Module
HELOS/BR + RODOS/L + VIBRI/L at-line
HELOS/BR + RODOS + VIBRI/L

 

アプリケーションの優位点

  • 測定装置をプロセスに組み込むことで、リアルタイムに工程を制御
  • 専用のインラインサンプラーによる、代表的なサンプリング
  • 強力な乾式分散性能による、圧倒的な測定再現性
  • 自動クリーニング機能と自動リファレンス測定
  • 大量の試料でも数秒で測定完了
  • マニュアルモードへ切り替えて、任意にタイミングで試料の追加測定が可能
  • 全ての粒度範囲を高精度に測定
  • 堅牢な装置構造による長い装置寿命
  • 分散ノズルの自動クリーニング機能による省メンテナンス
  • PLCなどを介した自動制御
 

ユーザーのメリット

  • 粉砕工程のリアルタイム監視により、プロセス制御を最適化
  • 品質管理や工程管理のための的確な測定結果を入手
  • 製品品質の向上
  • 過粉砕の回避による、エネルギー消費量の削減
  • 原料を最大限に活用
  • ロット変更時の不良品の低減
  • 測定者に依存しない、信頼性の高い測定結果を入手
  • 測定結果の高い再現性と、装置間での高い互換性
 

代表的な装置構成

(Sympatec英語サイト内ページへ遷移します)

MYTOS + MIXER on-line

測定結果 – リアルタイムで高分解能