基本介紹
- 中文名：級配分析
- 外文名：Gradation analysis
- 目的：分析集料的分配情況
- 方法：篩析試驗
級配的分類,砂的級配分析,粗細程度與顆粒級配,細度模數和顆粒級配的測定,研磨體的級配分析,研磨體級配的意義,研磨體級配的原則,
級配的分類
粗細不同的粒徑按照一定的比例組合搭配在一起，以達到較高的密實程度，根據搭配組成的結果，可得到以下幾種不同級配分類。
1、連續級配：連續級配是某一礦料在標準套篩中進行篩分後，礦料的顆粒由大到小連續分布，每一級都占有適當的比例。這種由大到小逐級粒徑都有，並按比例互相搭配組成的礦質混合料，稱為連續級配混合料。
2、間斷級配：在礦料顆粒分布的整個區間裡，從中間剔除一個或連續幾個粒級，形成一種不連續的級配，成為所謂的間斷級配。
3、連續開級配：整個礦料顆粒分布範圍較窄，從最大粒逕到最小粒徑僅在數個粒級上以連續的形式出現，形成所謂的連續開級配。
砂的級配分析
粗細程度與顆粒級配
在土木工程中，粒徑大於4.75mm的骨料為粗骨料，又稱為“石子”；粒徑介於0.15mm~4.75mm之間的骨料為細骨料，又稱為“砂”。我們可以通過篩分析，計算砂子的大小搭配狀況，判斷砂子的級配和細度模數。
砂的粗細程度是指不同粒徑的砂粒混合體平均粒徑大小。通常用細度模數(Mx)表示，其值並不等於平均粒徑，但能較準確反映砂的粗細程度。細度模數Mx越大，表示砂越粗，單位重量總表面積(或比表面積)越小;Mx越小，則砂比表面積越大。
砂的顆粒級配是指不同粒徑的砂粒搭配比例。良好的級配指粗顆粒的空隙恰好由中顆粒填充，中顆粒的空隙恰好由細顆粒填充，如此逐級填充使砂形成最密緻的堆積狀態，空隙率達到最小值，堆積密度達最大值。這樣可達到節約水泥，提高混凝土綜合性能的目標。因此，砂顆粒級配反映空隙率大小。
細度模數和顆粒級配的測定
砂的粗細程度和顆粒級配用篩分析方法測定，用細度模數表示粗細，用級配區表示砂的級配。根據《建築用砂》(GB/T14684-2001)，篩分析是用一套孔徑為4.75，2.36，1.18，0.600，0.300，0.150mm的標準篩，將500克乾砂由粗到細依次過篩(詳見試驗)，稱量各篩上的篩餘量 (g)，計算各篩上的分計篩余率 (%)，再計算累計篩余率 (%)。（JGJ52採用的篩孔尺寸為5.00、2.50、1.25、0.630、0.315及0.160mm。其測試和計算方法均相同，混凝土行業普遍採用該標準。）
細度模數根據下式計算(精確至0.01)：
根據細度模數Mx大小將砂按下列分類：
Mx>3.7 特粗砂；Mx=3.1～3.7粗砂；Mx=3.0～2.3中砂；Mx=2.2～1.6細砂；Mx=1.5～0.7特細砂。
砂的顆粒級配根據0.600mm篩孔對應的累計篩余百分率A4，分成Ⅰ區、Ⅱ區和Ⅲ區三個級配區。級配良好的粗砂應落在Ⅰ區;級配良好的中砂應落在Ⅱ區;細砂則在Ⅲ區。實際使用的砂顆粒級配可能不完全符合要求，除了4.75mm和0.600mm對應的累計篩余率外，其餘各檔允許有5%的超界，當某一篩檔累計篩余率超界5%以上時，說明砂級配很差，視作不合格。
以累計篩余百分率為縱坐標，篩孔尺寸為橫坐標，根據級區可繪製Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級配區的篩分曲線。在篩分曲線上可以直觀地分析砂的顆粒級配優劣。
研磨體的級配分析
研磨體級配的意義
不同規格的研磨體及其質量的配合稱為研磨體的級配。
鋼球直徑的大小及其質量的配合稱為研磨體都級配。其級配的優劣直接影響磨機產量和研磨體的消耗。級配主要根據被磨物料都物理化學性質、磨機的構造以及產品的細度要求等因素確定。物料在粉磨過程中，開始塊度較大，需用較大直徑的鋼球衝擊破碎。隨著塊度變小，需用小剛球粉磨物料，以增加對物料都研磨能力。在研磨體裝載量不變都情況下，縮小研磨體尺寸，就能增加研磨體的接觸面積，提高研磨能力。選用鋼球都規格與被磨物料的粒度有一定都關係。物料粒度越大，鋼球都平均直徑也應該大。由此可見，磨內完全用大直徑和完全用小直徑的研磨體都不適合，必須保證既有一定都衝擊能力，又有一定都研磨能力，才能達到優質、高產、低消耗的目的。
研磨體級配的原則
根據生產經驗、研磨體級配一般遵循下述原則。
1、根據入磨物料的粒度、硬度、易磨性及產品細度要求來配合。當入磨物料粒度較小、易磨性較
好、產品細度要求細時，就需加強對物料的研磨作用，裝入研磨體直徑應小些；反之，當入磨物料粒度較大，易磨性較差時，就應加強對物料的衝擊作用，研磨體的球徑應較大。
2、大型磨機和小型磨機、生料磨和小泥磨的鋼球級配應有區別。由於小型磨機的筒體短，因而物
料在磨內停留的時間也短，所以在入磨物料的粒度、硬度相同的情況下，為延長物料在磨內的停留時間，其平均球徑應較大型磨機小（但不等於不用大球）。在磨機規格和入磨物料粒度、易磨性相同的情況下，由於生料細度較水泥粗，加之粘土和鐵粉的粒度小，所以生料磨應加強破碎作用，在破碎倉應減小研磨作用。
3、磨內只用大鋼球，則鋼球之間的空隙率大。物料流速快，出磨物料粗。為了控制物料流速，滿
足細度要求，經常是大小球配合使用，減小鋼球的空隙率，使物料流速減慢，延長物料在磨內的停留時間。
4、各倉研磨體級配時，一般大球和小球都應少，而中間規格的球應多，即所謂的“兩頭小中間大”。
如果物料的粒度大，硬度大，則可增加大球，而減少小球。
5、單倉球磨應全部裝鋼球，不裝鋼段；雙倉磨的頭倉用鋼球，後倉用鋼段；三倉以上的磨機一般
是前兩倉裝鋼球，其餘裝鋼段。為了提高粉磨效率，一般不允許球和段混會使用。
6、閉路磨機由於有回料入磨，鋼球的衝擊力由於“緩衝作用”會減弱，因此鋼的平均球徑應大些。
7、由於襯板的選使帶球能力不足，衝擊力減小，應適當增加大球。
8、研磨體的總裝載量不應超過設計允許的裝載量。
研磨體的級配是針對球磨機而言的（立磨涉及不到這一問題），主要內容包括：各磨倉研磨體的類型、配合級數、球徑（最大、最小、平均球徑）的大小、不同規格的球（棒、鋼段）所占的比例及裝載量。級配好後，需進行生產檢驗，並結合實際情況進行合理的調整。
