Zementindustrie

Etwa 1 % des in der Welt erzeugten Stroms wird für das Brechen und Mahlen von Zement verbraucht. Diese erstaunliche Zahl unterstreicht die Notwendigkeit, den Produktionsprozess zu kontrollieren und sicherzustellen, dass keine teuere Energie vergeudet wird.

Der wirtschaftliche Faktor ist wahrscheinlich der wichtigste Grund, warum die Partikelgrößenanalyse in der Zementindustrie eine so große Bedeutung hat. Während des Zermahlens wird nur ein kleiner Anteil der eingebrachten Energie für die Feinstvermahlung von Klinker und Gips verwendet - der Rest wird als Wärme und Lärm freigesetzt. Beides ist umweltbelastend.

Verschiedene Zementstärken lassen sich aus dem gleichen Klinker durch Variieren der Partikelgröße herstellen. So werden z. B. schnellhärtende Zemente mit schnellerer Hydration und Festigkeitsentwicklung hergestellt, indem sie feiner vermahlen werden als normaler Portlandzement.

Messung der Partikelgröße von Zement

Zement kann trocken gemessen werden, wofür eine Trockendispergiereinheit verwendet wird. Er kann aber auch nass in einer nichtwässrigen Dispersion gemessen werden. Eine Analyse der zahlreichen Benutzer von Malvern Geräten in der Zementindustrie ergab keine eindeutige Bevorzugung. Die Trockenmessung ist äußerst schnell und führt zu einer guten Vergleichbarkeit mit Malvern Nassmessungen.

Als Messverfahren führt die Laserbeugung eine statistisch signifikante Größenmessung so schnell durch, dass man früher davon ausging, dass die Messungen in Wasser durchgeführt werden können, bevor die Hydration einsetzt und eine Modifikation der Partikelgröße bewirkt. Gewissenhafte Studien über viele Jahre haben das widerlegt, und heute geht man davon aus, dass Nassmessungen am besten in Industriespiritus (IMS) oder Isopropylalkohol (IPA) vorgenommen werden. Mitunter dienen die Messungen jedoch dazu, die Hydrationsgeschwindigkeit zu bestimmen. Dies kann auf reproduzierbare Weise erfolgen, indem eine Trockenprobe in IMS vordispergiert und dann in Wasser dispergiert wird. Die Veränderung in der Partikelgrößenverteilung, wenn Wasser auf die Probe trifft, kann einfach überwacht werden, da die Detektorengruppe des Mastersizer die Lichtstreudaten parallel erfasst und somit Veränderungen der Partikelgrößenverteilung in Echtzeit erfassen kann.

Malvern Rheometer können eingesetzt werden, um den Effekt der Partikelgrößenverteilung auf die Fließeigenschaften des Zements bestimmen, wenn dieser dispergiert wird. Rheologische Eigenschaften geben Auskunft über das Verhalten des Bulkmaterials und die Qualität des Dispergiervorgangs. Es lässt sich auch die Viskosität der Probe unter Prozessbedingungen bestimmen.

Können mit dem Mastersizer Blaine-Werte erstellt werden?

Mit dem Mastersizer können Blaine-Werte erstellt werden, die eine gute Übereinstimmung mit sorgfältig durchgeführten Blaine-Messungen ergeben.

Darüber hinaus können von allen Geräten serienmäßig Grad-Effizienz-Berichte nach DIN 66142 erstellt werden und auch Rosin-Rammler-Kurven-Fits sind möglich.

Malvern Mastersizer sind die Instrumente der Wahl für viele unserer Partner, die automatisierte Labors an die Zementindustrie liefern.