58931水泥生料球性能测定方法 标准 JC T 455-1992.pdf

Jc 中 华 人 民 共 和 国 建 材 行 业 标 准 J C / T 4 5 5 一 9 2 水 泥 生 料 球性 能 测 定 方 法 1 9 9 ,2 一 0 4 一 1 7 发布 1 9 9 3 一 0 1 一 0 1 实施 国家建筑材料工业局发 布 中 华 人 民 共 和 国 建 材 行 业 标 准 J C/ T 4 5 5 一 9 2 水 泥 生 料 球 性 能 测 定 方 法 主题内容与适用范 围 本标准规定了水泥生料球的水分、 粒度分布、 耐压力、 堆积密度、 表观密度、 生料密度、 堆积空隙率、 孔隙率、 高温爆破率、 冲击破损率、 干球磨损率、 高温收缩率的测定方法。 本标准适用于水泥立窑和立波尔窑生产工艺中生料球性能的测定。 弓 1 用标准 G B 2 0 8 水泥比重测定方法 G B 6 0 0 3 试验筛 术语 水分 湿生料球中所含水的质量与其质量之比。以百分数表示。 粒度分 布 某一粒径范围生料球的质量与全部生料球的质量之比。 以规定系列试验筛筛余的质量百分数表示。 耐压力 生料球受压时的极限承载力。以N表示。 堆积密度 生料球自 然堆积状态下单位容积的质量。 以g / c m ' 表示 表观密度 单位体积生料球的质量。以g / c m， 表示。 生料密度 单位体积生料球固相的质量。U g / c m' 表示。 堆积 空隙率 生料球自然堆积状态下， 球间空隙所占体积与堆积体的外观体积之比。以百分数表示。 孔隙率 生料球内部孔隙及水占据的体积与生料球总体积之比。以百分数表示。 高温爆破率 湿生料球在高温下爆破的个数与其总数之比。以百分数表示。 冲击破损率 在一定冲击力作用下， 湿生料球破损的个数与其总数之比。以百分数表示。 干 球磨损率 生料球受磨损而失去的质量与原来质量之比。以百分数表示。 高温收缩率 . 1 线 收缩率 国家建筑材料工业局 1 9 9 2 一 0 4 一 1 7 批准 1 9 9 3 一 0 1 一 0 1实施 J C / T 4 5 5 一 9 2 生料球缎烧后直径的减小量与原直径之比。 3 . 1 2 . 2 体积收缩率 生料球缎烧后体积的减小量与原体积之比。 以百分数表示。 以百分数表示。 测定方 法 4 . 1 取样 测定时取样应具有代表性， 取入窑前的生料球装入试样桶中， 加盖， 其总重量应多于测定用量的 1 倍。取样后应立即进行测定。 4 . 2 水分的测定 4 . 2 . 1 仪器 a ， 天平: 分度值 。 . 1 g ， 最大称量 1 0 0 9 . b . 烘干设备: 烘干箱( 带有恒温控制装置) 或红外线灯( 功率2 5 0 W， 电压2 2 0 V ) , c . 盛料盘 : 由薄铁皮制成， 直径约 1 0 0 mm 深约 1 0 mm, d . 干燥器。 4 . 2 . 2 测定步骤 从试样桶中取湿生料球约 1 0 0 g捣碎至 5 mm以下， 用天平称 5 0 g倒入已知质量的盛料盘中。 然后 置于 1 0 5 -1 1 0 的烘干箱中烘干 1 h ， 或置于红外线灯下 4 0 mm处烘烤 2 0 mi n后， 立即移入干燥器内。 冷却至室温后称量。 4 . 2 . 3 计算 生料球水分按式(C 1 ) 计算: 5 0一 ( m2一 m ) 50 X 1 00(1 ) 式中: W生料球水分， %; 5 0 -烘干前生料球质量， 9 ; 刀 王 1 刀 2 2 盛料盘质量， 9 ; 烘干后生料球及盛料盘质量， 9 。 计算结果精确至0 . 1 y, 4 . 3 粒度分布的测定 4 . 3 . 1 仪器 a . 台秤; 分度值 5 g ， 最大称量 5 0 0 0 g , b . 圆 孔套 筛: 符合G B 6 0 0 3 规定的 筛 框直 径3 0 0 m m , 高5 0 m m , 筛孔 径为2 2 . 4 , 1 9 . 0 , 1 6 。 ， 1 3 . 2 , 1 1 . 2 , 9 . 0 , 7 . 1 , 5 . 0 mm系列筛。 4 . 3 . 2 测定步骤 称取试样桶中生料球 1 0 0 0 g装人套筛内进行分级， 然后分别称量各筛上的筛余及底盘上的试样 质量。试样被分成粒径小于 5 . 0 , 5 . 0 - 7 . 1 , 7 . 1 - 9 . 0 , 9 . 0 1 1 . 2 , 1 1 . 2 -1 3 . 2 , 1 3 . 2 -1 6 . 0 , 1 6 . 0 - - 1 9 . 0 , 1 9 . 0 - 2 2 . 4 m m和大于 2 2 . 4 mm九个部分。 4 . 3 . 3 计算 4 . 3 . 31 生料球粒度分布按式( 2 ) 计算: R : 一 登“ 1 0 0 (2 ) J C/ T 455一 92 式中: P , 通过孔径为d , + ， 的筛而存留 在孔径为d的筛上的生料球的质量百 分含量， %; 二孔径为 d ; 的筛上生料球的质量， 9 ; m试样总质量， 9 。 计算结果精确至。 . 5 %0 4 . 3 . 3 . 2 生料球算术平均粒径按式( 3 ) 计算: d o 一 揣 E 音 ( d + 一 ， R ; (3 ) 式中: d o 生料球的算术平均粒径, m m; d ; 第i 级筛的孔径， m m; 试 十 1 第i +l 级筛的孔径， mmo Q : 同式( 2 ) , 计算结果精确至。 . 0 1 m m, 注d 大于2 2 . 4 mm的球按小于 2 5 . 0 mm计算。 4 . 4 耐压力的测定 4 . 4 . 1 仪器 a . 料球强度测定仪: 主要 由加力机构、 测量、 显示系统三部分构成( 见图 1)a精度 1 级， 分辨值 0 . 0 1 N， 最大负荷 3 0 N和 1 5 0 N两档。 b .陶咨苏分皿 6 0 mL 图 1 料球强度测定仪 1 -调零旋钮; 2 一增益旋钮; 3 -清零按钮; 4 -数字显示屏; 5 一被测料球;6 一压头;7 -螺杆;8 一拼帽; 9 -托样盘; 1 0 -压力传感器; 1 1 一压头向上按钮; 1 2 一压头向下按钮; 1 3 -总电源开关 4 . 4 . 2 测定步骤 4 . 4 . 2 . 1 测定前将料球强度测定仪调零。 4 . 4 - 2 . 2 立即取算术平均粒径区间和 9 . 0 -1 1 . 2 mm区间的生料球各 1 2 个， 分别置于陶瓷蒸发皿内， 用料球强度测定仪测定各料球耐压力。 4 . 4 . 3 计算 ,I C / T 4 5 5 一 9 2 剔除所测数据中最大和最小两个数据求出算术平均值， 以该平均值来表征群体料球的耐压力。 3 . 1 算术平均粒径区间生料球的耐压力按式( 4 ) 计算; : 一 击 ;0 ,10 7 ,F ( 4 ) 式中: F算术平均粒径区间生料球的耐压力， N; F ; 剔除最大和最小两个数据后， 存留的算术平均粒径区间生料球的耐压力， Na 计算结果精 确至0 . 0 1 N o 4 . 3 . 2 9 . 0 -1 1 . 2 mm区间生料球的耐压力按式( 5 ) 计算: F ， 一 11_0 睿 F ， ( 5 ) 式 中:F F. 9 . 0 - 1 1 . 2 m m区间生料球的耐压力， N; 剔除最大和最小两个数据后， 存留的 9 . 0 1 1 . 2 c m 区间生料球的耐压力， Ne 计 算结 集 精 确 至。 . 0 1 N o 4 ， 5 堆积密度的测定 4 . 5 . 1 仪器 a . 台 秤: 分度值5 g ， 最大称量5 0 0 0 g a b . 堆积密度测定仪( 见图 2 ) : 由立升筒、 闸板和漏斗组成， 具体要求如下。 立升筒: 内径 1 0 8 mm， 深 1 0 9 mm， 容积 1 0 0 0 c m' . 漏斗 上口内径 1 0 8 mm， 下口内径 5 0 mm， 直筒高 1 2 0 mm, 锥体高 5 0 m m. c . 刮尺: 长 1 5 0 mm， 宽 2 5 m m， 厚4 mm. 尺边磨圆 掣1-I-理土牛.+卿 图 2 堆积密度仪 1 立 升 简2 - 闸板 : 3 - 漏 斗 4 . 5 . 2测定步骤 从试样桶中取生料球 2 0 0 0 g置于漏斗中， 然后拉开闸板 ， 将试祥卸人立升筒内， 堆满， 用刮尺轻轻 J C / T 4 5 5 一9 2 刮平( 注意不要将生料球刮碎) 。称量立升筒及其中生料球的总质量。 4 . 5 . 3 计算 生料球堆积密度按式( 6 ) 计算: 州e :一 爪 马 1 000 · · · · · ， · ， · ， · ，. · · · · · ( 6 ) 式中 P J 生料球堆积密度， g / c m ' ; 二 ， t 一 立升 筒 质 量' g ; ， 、 : 生 料 球及 立 升 筒 的 总 质 量, g 计算结果精确至0 . 0 1 g / c m ' o 4 - 6 表观密度的测定 4 . 6 . 1 仪器 体积测定仪: 主要由测量筒、 水银介质、 标尺、 测微手柄、 调零手柄组成( 见图3 ) 0精度3级， 分 度值 0 . 0 0 2 5 c m' ， 最大测量范围为1 8 c m ' , 图 3 体积测定仪 1 -底座; 2 -调零手柄 3 -固定螺钉 4 -量筒; 5 量筒盖; 6 一玻璃标尺; 7 -测量套; 卜 测微手柄 b 天平 分度值。 . 0 0 1 g , 最大称量2 0 0 9 . 4 . 6 . 2 测定步骤 4 . 6 . 2 . 1 测定前， 将体积测定仪放在搪瓷托盘内， 将约 1 0 0 0 g水银注入量筒内， 拧紧量筒盖。旋动调 零手柄和测微手柄， 将测微手柄调至零点刻线处， 停留3 0 s ， 无零点飘移， 即认为零点已调准， 拧紧固定 螺钉。每次测定前均须校准零点。零点校准之后， 用天平称量 1 0 个算术平均粒径区间生料球的质量。 4 . 6 - 2 . 2 全部旋出测微手柄， 打开量筒盖， 将用天平称量过的算术平均粒径区间的1 0 个生料球装入量 筒内， 拧紧量筒盖( 注意不要将料球挤碎) .旋进测微手柄， 使水银液面的凸面顶端对准玻璃标尺上的刻 线， 停留 o s ， 无零点飘移即可读数并记录。 4 . 6 . 3 计算 J C / T 4 5 5 一 9 2 生料球表观密度按式( 7 ) 计算 。 一 M ,v , ( 7 ) 式中 P e 生料球表观密度， g / c m ' ; ， 。 试样的质量， 9 ; 玖试样的体积, c m' 计算结果精确至0 . 0 1 g / c m ' , 4 . 了 生料密度的测定 4 . 了 . 1 仪器 a ， 天平 分度值 。 . 0 0 1 g ， 最大称量 2 0 0 g , b . 比重瓶; 符合GB 2 0 8的规定。 c . 研 钵 。 4 - 7 . 2 试样处理 取生料球约2 0 0 g ， 按 4 . 2 . 2 将其洪干。用研钵磨细并全部通过。 ， 0 8 0 mm方孔筛， 4 . 7 . 3 测定步骤及计算 生料密度的测定和计算按 G B 2 0 8 进行。 4 . 8 堆积空隙率的测定 4 . S . 1 仪器、 测定步骤 分别按 4 . 5条和 4 , 6 条测定生料球的堆积密度和表观密度。 482 计算 生料球堆积空隙率按式( 8 计算: P 一P , P a X 1 00(8 ) 式中 户 、 生料球堆积空隙率， %; P c 生料球表 观密度， g / c m ' ; P d 生料球堆积密度， 9/cm'. 计算结果精确至。1 %0 49 孔隙率的测定 4 - 9 . 1 仪器、 测定步骤 分别按 4 . Z 条、 4 . 6 条和 4 . 7 条测定生料球的水分、 表观密度和生料密度。 4 . 9 . 2 计算 生料球孔隙率按式( 9 ) 计算 ( . P h 门0 0一W 、 、 ， ，_， 。、 尸 。 一 1 一 丁 - 一 万 获 共 一 入 1 V V . . . . . . . . . ” ” . 、， 少 、P, 、I U公产 产 式中: 丸生料球孔隙率 ， %; P n 生料球的表观密度, g / c m ' ; PI 生料球的 生料密度, g / c m ' ; W生料球的水分 %， 计算结果精确至 。 . 1 %a J C/ T 45 5一 92 4 . 1 0 高温爆破率的测定 4 . 1 0 . 1 仪器 a高温炉 : 使用温度不低于 9 5 0 ,C， 并带有恒温控制装置. b . 陶瓷蒸发皿: 6 0 m L, 4 . 1 0 . 2 测定步骤 取算术平均粒径区间和 9 . 0 1 1 . 2 mm区间的湿生料球各 2 0 个， 置于陶瓷蒸发皿内， 迅速放入预 先升温至 9 5 0 高温炉内， 保持 5 mi n 后取出。记录爆破的生料球个数。料球呈现破裂、 剥壳即视为爆 破。 4 . 1 0 . 3 计算 4 . 1 0 . 3 . 1 算术平均粒径区间生料球的高温爆破率按式( 1 0 ) 计算: x 1 0 0( 1 0 ) 气一别 一一 g B 式中: B a -算术平均粒径区间生料球高温爆破率， %; 、算术平均粒径区间生料球高温爆破个数， 个; 2 0 所取生料球个数， 个。 4 . 1 0 . 3 . 2 9 . 0 - 1 1 . 2 mm生料球高温爆破率按式( 1 1 ) 计算 。 ，二 一 2 0 X 10 0 1 1 ) 式中: B ' , - 9 . 0 - 1 1 . 2 mm生料球高温爆破率， %; n ' R -9 . 。 一1 1 . 2 mm生料球高温爆破个数， 个; 2 0 所取生料球个数， 个。 4 . 1 1 ;中 击破损率的测定 4 . 1 1 . 1 测定步骤 取算 术 平 均 粒 径 区 间 的 湿生 料 球2 。 个 置 于 陶 瓷 蒸 发 皿内 ， 迅 速将 其 逐 一自1 . 5 m 高 处自 由 坠 落 到 6 . 0 m m厚的平滑钢板上， 观察并记录生料球的破损个数。料球呈现裂纹、 摔破即视为破损。 4 . 1 1 . 2 计算 生料球冲击破损率按式( 1 2 ) 计算; B 一 矗X 1 0 0 式中: B , 生料球冲击破损率， %; n , 生料球冲击破损个数， 个: 2 0 所取生料球个数， 个。 4 . 1 2 干球磨损率的测定 4 . 1 2 . ， 仪器 a . 天平: 分度值 1 ,g , 最大称量 1 0 0 0 g . b . 圆 孔振动筛: 筛框直径3 0 0 m m, 高5 0 m m， 圆孔径2 . 8 m m， 振幅1 . 9 m m , 频率2 4 . S H z , 4 . 1 2 . 2 试样处理 J C/ T 455 一 92 取9 . 0 - 1 1 . 2 m m湿生料球约2 0 0 g , 置于1 0 5 - - 1 1 0 C 的 烘干箱中烘干。 4 . 1 2 . 3 测定步骤 称取烘干后的料球( 9 5 -1 0 5 g ) 放入圆孔筛内。筛析 1 0 mi n , 称量筛上料球的质量。 4 . 1 2 . 4 计算 干球磨损率按式( 1 3 ) 计算 : A _竺 上 二 二 坠 X 1 0 0 勿 当 式中: 八干球磨损率. %; 毯 1 一 磨 损 前 试 样 总质 量, g ， 磨损后筛上 料球的质量 9 计算结果精确至 I %. 4 门3 高温收缩率的测定 4 门3 门仪器 a . 体积测定仪。 b . 高温炉: 温度范围 0 -1 6 0 0 C. 自动恒温。 c . 铂柑祸或石墨柑飒( 外径约 8 0 mm, 高约 2 5 m m， 内径约 4 0 mm. 深约 1 0 m m) 4 . 1 3 . 2测定步骤 取算术平均粒径区间的生料球 1 0个 用体积测定仪测其体积。 装入铂柑涡或石墨增拐供干后. 段于 事先已升到 1 1 0 0 C的高温炉中继续升温， 升温速率约 1 5 0 C / h 炉温升到生料球的烧结温度( 一般控制在 1 4 0 0 'C) 后， 保温 2 0 m i n ， 取出， 自然冷却至室温用体积 测定仪测定缎烧后料球的体积 4 . 1 3 . 3 计算 4 . 1 3 - 3 . 1 生料球线收缩率按式( 1 4 ) 计算: 一 卜 一 3V SV SO卜 100 式中: S生料球线收缩率 ， %; V s】 一 缎 烧 前 试 样 体 积，C m ' ; v s ,锻 烧 后 试 样 体 积， C m ' , 计算结果精确至。 . 1 %a 4 , 1 3 - 3 . 2 生料球体积收缩率按式( 工 5 ) 计算: V S ( 一 V 5 , X1 00(1 5 ) 式中: S v 生料球体积收缩率， % 计算结果精确至 。 . 1 0 o . J C/ T 45 5一 92 附加说明: 本标准由中国建筑材料科学研究院技术归口。 本标准由中国建筑材料科学研究院水泥科学研究设计所负责起草。 本标准主要起草人王象明、 咚贵山、 王业华、 黄锦杨、 李立光。 本标准委托中国建筑材料科学研究院水泥科学研究设计所负责解释。