【水泥人網(wǎng)】在水泥粉磨過(guò)程中為了改善水泥粉磨、提高生產(chǎn)效率而摻入的起助磨作用而又不損害水泥性能的工藝外加劑稱(chēng)為助磨劑。
助磨劑的組成與理論
助磨劑按使用時(shí)的狀態(tài)分，可以分為：固體、液體和氣體助磨劑。固體助磨劑有：硬脂酸鹽類(lèi)、膠體二氧化硅、膠體石墨、炭黑、粉煤灰、石膏等；液體助磨劑有：有機(jī)硅、三乙醇胺、乙二醇；丙二醇、聚丙烯酸脂、聚羧酸鹽等；氣體助磨劑有：蒸氣狀的極性物質(zhì)(丙酮、硝基甲烷、甲醇、水蒸氣)，以及非極性物質(zhì)(四氯化碳)等。按化學(xué)結(jié)構(gòu)助磨劑可以分為三類(lèi)：聚合無(wú)機(jī)鹽、聚合有機(jī)鹽及復(fù)合化合物。在國(guó)外助磨劑的應(yīng)用十分普遍，95％的水泥磨機(jī)都使用助磨劑。在國(guó)內(nèi)有些水泥廠，以前也使用過(guò)助磨劑，如：三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、石油酸鈉皂等一類(lèi)化工廠下腳料，但由于來(lái)源短缺、價(jià)格增漲，漸漸停用。
1998年國(guó)內(nèi)一家公司首先與國(guó)外一家助磨劑公司合資，在中國(guó)首家生產(chǎn)CD-88系列水泥分散（助磨）劑，并且通過(guò)了中國(guó)建材研究院技術(shù)鑒定。市場(chǎng)反應(yīng)極好，銷(xiāo)售態(tài)勢(shì)見(jiàn)好，近年來(lái)，國(guó)外多家公司進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)各地助磨劑廠也紛紛興起，為助磨劑的應(yīng)用，又開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)更新的局面。
添加助磨劑的目的是為了改善物料的易磨性，減輕顆粒之間的粘聚結(jié)團(tuán)作用，消除微細(xì)顆粒糊球糊襯板現(xiàn)象，提高磨機(jī)內(nèi)物料的流動(dòng)性，從而實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)節(jié)能高產(chǎn)的目標(biāo)。因此，關(guān)于助磨劑的作用原理主要有三種理論：
1、強(qiáng)度學(xué)說(shuō)：助磨劑隨物料加入磨內(nèi)后，首先吸附在被磨固體物料的表面，降低其表面能。助磨劑分子吸附在固體物料的裂紋內(nèi)壁上，進(jìn)一步進(jìn)入到裂紋的表面，隨著裂紋的形成和不斷擴(kuò)展，起到“楔子”作用，不僅阻止裂紋閉合，而且促使裂紋的擴(kuò)大，加速斷開(kāi)的產(chǎn)生，在粉磨的中后期，助磨劑主要起分散作用，延緩或減輕細(xì)物料的凝聚。
2、 分散學(xué)說(shuō)：助磨劑能在物料表面產(chǎn)生選擇性吸附和電性中和，消除靜電效應(yīng)，減小微細(xì)的、顆粒聚集的能力和機(jī)會(huì)，從而減少磨內(nèi)粘球和糊襯板的現(xiàn)象，提高細(xì)粉物料的分散度，提高機(jī)械能的利用率，因而可提高磨機(jī)的粉磨效率。
3、襯墊學(xué)說(shuō)：助磨劑能消除或大大減少鋼球和磨機(jī)內(nèi)壁上粘附細(xì)粉所產(chǎn)生的襯墊，增強(qiáng)鋼球?qū)ξ锪系淖矒袅?，破壞磨機(jī)內(nèi)部的吸引熱力、化學(xué)力和機(jī)械力。
助磨劑的主要作用
1、 在磨機(jī)狀況不改變的條件下，可提高磨機(jī)產(chǎn)量幅度10-30%，同時(shí)可有效減少過(guò)粉磨現(xiàn)象，優(yōu)化水泥顆粒級(jí)配；
2、 維持原磨機(jī)產(chǎn)量不變或小幅度增產(chǎn)的條件下，提高水泥粉磨細(xì)度及比表面積，使水泥強(qiáng)度提高3-5Mpa；
3、 可改善磨內(nèi)物料的分散性，有效消除水泥微細(xì)顆粒的靜電吸附和包球糊磨現(xiàn)象；
4、 改善水泥的流動(dòng)性，提高輸送設(shè)備的效率。
分散（助磨）劑在粉磨過(guò)程中所起的具體作用：
1、球磨機(jī)中粉磨介質(zhì)、襯板由于互相碰擊和磨擦而帶電，以至顆粒粘附在其上，產(chǎn)生襯墊包球現(xiàn)象。加入助磨劑后，可以中和介質(zhì)和襯板表面上的電荷，防止顆粒的粘附，因此，介質(zhì)和襯板的表面都很光亮，避免了襯墊包球現(xiàn)象，從而促進(jìn)粉碎的進(jìn)行，使粉碎效率提高。
2、顆粒表面吸附有助磨劑可使粉體的流動(dòng)性提高。流動(dòng)性的提高避免了顆粒的過(guò)粉磨，從而提高了粉磨效率，這時(shí)水泥中（3-32um）顆粒級(jí)的數(shù)量增加，使顆粒粒徑分布變窄，有利于水泥強(qiáng)度的提高。助磨劑在開(kāi)路磨中能降低水泥的篩余細(xì)度，減少過(guò)粉現(xiàn)象；而在閉路磨系統(tǒng)中，因細(xì)度由選粉機(jī)確定則僅顯著增加產(chǎn)量，助磨劑主要使（3-32um）顆粒的含量增加10-20%。
3、使用分散（助磨）劑可以促進(jìn)水泥顆粒球形化，提高水泥顆粒圓度系數(shù)。
水泥助磨劑的應(yīng)用
我國(guó)新頒布的水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，GBl75—1999、GBl344—1999、GBl2958—1999都明確規(guī)定：“水泥粉磨時(shí)允許加入助磨劑，其加入量不得超過(guò)水泥質(zhì)量的1％，助磨劑須符合JC／T667的規(guī)定?！边@個(gè)規(guī)定強(qiáng)調(diào)了兩個(gè)層面：一是水泥粉磨時(shí)允許加入助磨劑；二是加助磨劑不能以犧牲水泥性能和混凝土耐久性為代價(jià)，這是一個(gè)最基本的原則?，F(xiàn)代混凝土生產(chǎn)工藝對(duì)水泥的顆粒分布情況、堿和氯離子含量、石膏品種及狀態(tài)、熟料礦物組成等問(wèn)題都十分敏感。如何很好地解決這些問(wèn)題，使水泥生產(chǎn)既能低成本運(yùn)行，又能使出廠水泥具有良好的使用性能，這是每一個(gè)水泥企業(yè)必須認(rèn)真對(duì)待的問(wèn)題。除了加強(qiáng)對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)嚴(yán)格管理之外，在選用助磨劑時(shí)應(yīng)該注意以下事項(xiàng)。
1 水泥助磨劑必須符合國(guó)家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求
2 考慮入磨物料性質(zhì)，進(jìn)行小磨比較試驗(yàn)
3 使用助磨劑后注意粉磨工藝參數(shù)調(diào)整
4 重視出廠水泥的混凝土試驗(yàn)
使用助磨劑經(jīng)濟(jì)效益分析
使用水泥助磨劑后，在不增加任何設(shè)備投資前提下，產(chǎn)量有較大幅度的提高，增幅約10-30%；在保持磨機(jī)產(chǎn)量基本不變的條件下，水泥細(xì)度控制指標(biāo)可下調(diào)2-4%篩余，相應(yīng)混合材摻入量增加3-6%。產(chǎn)量的提高給水泥企業(yè)帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)效益是：?jiǎn)萎a(chǎn)水泥的電耗、研磨體消耗量、磨機(jī)襯板消耗量、維修費(fèi)用相應(yīng)下降、生產(chǎn)率提高，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，成本下降。同時(shí)，助磨劑的使用可增加水泥的流動(dòng)性能，從而提高選粉機(jī)的效率，減少水泥結(jié)庫(kù)現(xiàn)象，水泥裝卸時(shí)間和費(fèi)用均相應(yīng)下降。因此，使用水泥助磨劑，帶來(lái)的效益是多方面的。特別是ISO標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，對(duì)水泥細(xì)度的要求越來(lái)越高，水泥助磨劑是解決水泥細(xì)度問(wèn)題非常直接和有效的方法。
助磨劑產(chǎn)品在水泥生產(chǎn)中的使用方案
水泥采用新標(biāo)準(zhǔn)后，提高水泥ISO強(qiáng)度是企業(yè)目前技術(shù)工作的核心任務(wù)。專(zhuān)家們的研究表明，新標(biāo)準(zhǔn)中，細(xì)度與強(qiáng)度是企業(yè)目前技術(shù)工作的核心任務(wù)。專(zhuān)家們的研究表明，新標(biāo)準(zhǔn)中，細(xì)度與強(qiáng)度的關(guān)系更敏感，提高細(xì)度，ISO強(qiáng)度有較大的提高。因此，許多水泥廠開(kāi)始采用較細(xì)控制指標(biāo)生產(chǎn)水泥，但
由此帶來(lái)下列問(wèn)題：
（1）提高細(xì)度，產(chǎn)量大幅度下降，電耗上長(zhǎng)升，水泥磨產(chǎn)量小于窯產(chǎn)量。
（2）磨況惡化，水泥過(guò)粉磨現(xiàn)象嚴(yán)重，水泥雖細(xì)但I(xiàn)SO強(qiáng)度提高受到影響。
但使用助磨劑后：
（1）提高細(xì)度，增加ISO強(qiáng)度，但產(chǎn)量可不下降或少下降；
（2）細(xì)度不變，實(shí)現(xiàn)大幅度增產(chǎn)，降低電耗。
根據(jù)目前水泥生產(chǎn)企業(yè)的現(xiàn)狀，按銷(xiāo)售旺、淡季節(jié)，以及窯、磨產(chǎn)量匹配情況和粉磨站的特點(diǎn)有三種使用助磨劑的方案，水泥企業(yè)在一年中不同的市場(chǎng)行情下靈活安排生產(chǎn)。方案如下：
方案一：
背景 銷(xiāo)售旺季、工廠熟料充足，磨機(jī)產(chǎn)量不足。
方案 添加助磨劑，在保證水泥細(xì)度不變（比表面積不變、篩余略低）的條件下，大幅度提高水泥磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量（10-30%）
效果 增加水泥產(chǎn)量10-30%，同時(shí)降低噸水泥成本。
方案二：
背景 銷(xiāo)售旺季、熟料量不足，且熟料量與磨機(jī)產(chǎn)量基本平衡。
方案 添加助磨劑，在提高水泥細(xì)度（比表面積增加25㎡/kg、篩余降低（0.5-1.5%）的前提下，增加2-4%的混合材，且小幅度增加水泥產(chǎn)量5-8%
效果 增加水泥產(chǎn)量5%，同時(shí)降低噸水泥成本。
方案三：
背景 銷(xiāo)售淡季，生產(chǎn)能力大于銷(xiāo)量
方案 添加助磨劑，在大幅度提高水泥細(xì)度（比表面積增加25㎡/kg、篩余降低0.5-1.5%以上）的前提下，增加6-8%的混合材
效果 多摻混合材以此降低水泥成本。
結(jié)論
助磨劑應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)給許多水泥企業(yè)帶來(lái)明顯的經(jīng)濟(jì)效益。只要我們正確選擇和使用適合于本企業(yè)實(shí)際情況和生產(chǎn)條件的合格助磨劑產(chǎn)品，認(rèn)真執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格控制出廠水泥質(zhì)量及其使用性能，就一定能取得球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)的效果，以此給各水泥企業(yè)帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
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【作者:范波 白文利】
