| 【摘要】試驗研究了以無機物與有機物復(fù)合制取水泥助磨劑，水泥助磨劑對水泥強度、粉磨效率和水泥性能的影響。試驗及應(yīng)用結(jié)果表明該助磨劑適用于立窯和回轉(zhuǎn)窯水泥熟料，能降低熟料用量、增加混合材的用量，顯著提高水泥廠的經(jīng)濟效益。 關(guān)鍵詞：水泥助磨劑，助磨機理，降低成本 在水泥粉磨過程中摻入少量水泥助磨劑，是降低磨機電耗，提高粉磨效率，增加產(chǎn)量的有效途徑之一。近年來，關(guān)于助磨劑的研究已經(jīng)引起業(yè)內(nèi)的廣泛關(guān)注。本文旨在介紹一種高效、能較廣泛適用于水泥生產(chǎn)的水泥助磨劑。 目前，關(guān)于助磨劑的作用機理主要有三種理論，即：Rebinder的強度削弱理論，Marduher的顆粒分散理論和現(xiàn)代學(xué)者提出的薄膜理論。助磨劑使用的核心目的是：一、在保證水泥強度不下降前提下，降低熟料用量，激發(fā)混合材的活性，從而降低水泥成本。二、屏蔽小顆粒之間的黏附力和積聚力，起到分散物料的作用，使物料不易黏附于研磨體、隔離板等，從而提高粉磨效率，避免過粉碎現(xiàn)象，使物料粒度趨向均勻，以改善水泥的物理性能，節(jié)能降耗。 物料在粉磨過程中，由于化學(xué)鍵被破壞，物料顆粒表面存在斷鍵，有機物極性助磨劑復(fù)合無機非極性助磨劑，可以吸附于物料顆粒表面或物料顆粒裂縫表面，使物料顆粒的表面張力降低，使表面層易磨，避免了物料顆粒吸引結(jié)成團塊，改善水泥的流動性；另外，避免或減少了在料球粉磨過程中使物料顆粒的表面斷鍵重新連接。 本文基于上述理論，研究了以有機物為主，復(fù)合無機物，制取一種復(fù)合高效水泥助磨劑，該助磨劑顏色為深棕色液體，也可以粉煤灰為載體制成粉劑。應(yīng)用表明：該助磨劑具有非常理想的增強和助磨效果，可以大幅降低水泥成本。 1、試驗 1.1主要原料 熟料采用立窯熟料和回轉(zhuǎn)窯熟料，其化學(xué)組成見表1。助磨劑是我公司自發(fā)研制的TB-Ⅳ型助磨劑，該助磨劑是由2種有機表面活性劑和2種無機表面活性劑按一定比例復(fù)合而成（本試驗采用粉劑）；礦渣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.76；沸石的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.64；石膏（SO3含量約為35％）。 1.2主要設(shè)備及儀器 試驗采用Φ500mm×500mm磨機。細(xì)度及水泥性能等測試按現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的方法、儀器和設(shè)備進(jìn)行。 1.3試驗方法 將熟料、礦渣、沸石、石膏等原料經(jīng)破碎后，取0.6～3mm的物料，物料組成按一定比例（見表2），混合均化，每組取料5 kg，在試驗?zāi)C中粉磨25 min，試驗過程中磨機鋼球的填充量和級配保持不變。 表1 材料 編號 熟料（％） 礦渣（％） 沸石（％） 石膏（％） 助磨劑（％） 1 96（立） 0 0 4 0 2 96（回） 0 0 4 0 3 75（立） 16 5 4 0 4 75（回） 16 5 4 0 5 63（立） 24 8 4 1 6 63（回） 24 8 4 1 2、試驗結(jié)果 通過以上試驗，得到如下數(shù)據(jù)： 表2 項目 編號 細(xì)度 凝結(jié)時間 安定性 抗折強度（MPa） 抗壓強度（MPa） SO3(%) 初凝 終凝 3d 28d 3d 28d 1 3.1 3:16 5:24 合格 5.6 8.4 29.8 50.4 3.7 2 3.0 3:10 5:15 合格 5.8 9.0 30.7 52.6 3.6 3 3.0 3:05 5:05 合格 5.2 8.2 21.4 43.2 2.9 4 2.9 2:56 4:50 合格 5.4 8.9 22.2 44.6 2.7 5 2.4 2:12 3:49 合格 5.8 9.2 23.6 45.8 2.8 6 2.3 2:06 3:35 合格 5.9 9.3 24.2 46.4 2.6 從表2我們可以看到，在降低了一定的熟料，增加了混合材后水泥的強度亦有所提高。由此可見：TB-Ⅳ型助磨劑對混合材的活性具有一定的激發(fā)效果。 3、在生產(chǎn)中的應(yīng)用 本助磨劑在生產(chǎn)中以生產(chǎn)32.5級水泥為例，其試驗數(shù)據(jù)見表3。 表3 磨機規(guī)格/m 助磨劑(%) 臺時產(chǎn)量 (t/h) 細(xì)度 強度（抗折/抗壓） 凝結(jié)時間（h:min） 3d(MPa) 28d(MPa) 初凝 終凝 Φ2.2×6.5 （立窯熟料） 0 12.5 2.6 4.5/15.6 8.0/37.5 3:15 5:20 1 13.8 2.6 6.0/19.2 9.0/43.2 2:20 3:50 Φ3.0×11 （回轉(zhuǎn)窯熟料） 0 36 3.0 5.5/17.4 8.9/39.1 3:10 5:10 1 40 3.0 6.5/20.6 9.5/45.3 2:10 3:43 由表3可知，在保持水泥細(xì)度相同的條件下，磨機臺時產(chǎn)量提高了10％左右，因此單位電耗也相應(yīng)的下降，早期強度和后期強度也有明顯提高。 4、效益分析 以年產(chǎn)20萬噸水泥為例，摻入本品1.0%后，其成本節(jié)省計算如下（熟料價格按200元/噸、混合材價格按35元/噸計算）： 減少熟料用量12%，增加混合材摻量11% 每噸成本節(jié)省=水泥熟料單價×12%—混合材單價×11%—助磨劑單價×1%=200×12%—35×11%—1000×1%=10.15元/噸 全年成本節(jié)省=20萬噸×10.15元/噸=203萬元 通過以上分析我們可以看出，一家年產(chǎn)20萬噸水泥廠在使用本助磨劑后，每年可以節(jié)省成本200萬元左右，而這還不計算因臺時提高單位電耗下降的部分，其經(jīng)濟效益可以說相當(dāng)可觀。 5、結(jié)論 通過以上試驗及應(yīng)用表明：本助磨劑對水泥的強度、粉磨效率都有所提高，適用于立窯和回轉(zhuǎn)窯熟料。因本助磨劑可以降低水泥熟料用量，增加混合材用量，提高的水泥磨機的臺時產(chǎn)量，降低了電耗，從而使水泥成本有了大幅的降低。又因混合材的用量增加，又起到了利廢環(huán)保的作用。 參考文獻(xiàn)： [1]王玉平，張?zhí)焓�，童光慶．復(fù)合助磨劑試驗研究，[J]．水泥，2002，(8)：8-10 [2]張慶祥,蔣永波，黃曙．助磨劑原理及應(yīng)用(一)[J]．新世紀(jì)水泥導(dǎo)報,2002,(1)：10—14． [3]張慶祥，蔣永波，黃曙．助磨劑原理及應(yīng)用(二)[J]．新世紀(jì)水泥導(dǎo)報,2002，(2)：21-24． [4]SP Sivkov，et a1．Organo-mineral filler or cement proceeding of the 10th International Congress on the Chemistry of Cement[J]．Gothenburg Sweden，1997，(2)：20． |
