(一)前言 水泥粉磨是水泥生产过程中耗电量最大的工艺环节。粉磨过程能量消耗很高,但有效利用率很低,大约80%以上的能量被白白浪费。为降低能耗、提高粉磨效率,通常人们采取两大措施:一是改善粉磨机械的机构、粉磨工艺流程、粉磨方式等以使更多的机械能作用于被粉磨物料;二是在粉磨过程中添加微量的化学添加剂改善粉磨的力化学过程,从而达到提高粉磨效率的目的。以上两种途径又以使用水泥助磨剂最为简单便捷,投资少见效快,并能改善水泥实物质量。 国外特别是工业发达国家,如欧美、日本等国的水泥生产企业在水泥粉磨过程中已普遍使用水泥助磨剂,不但取得了很好的经济效益,而且对水泥乃至混凝土性能均有不同程度的改善和提高。我国对水泥助磨剂的研究始于50年代,真正大量应用于生产过程从90年代才开始,因此助磨剂的使用还有很多值得研究和探讨的工作。 (二)助磨剂的种类及使用情况 1. 水泥助磨剂的种类分固体和液体两种,根据化学成分分为有机、无机、复合等三大类。目前使用的大多为表面活性剂、有机醇胺类、脂肪酸类及其盐。 2. 部分水泥厂使用工业下脚料作为助磨剂,因为质量和来源不稳定造成使用效果不理想。 3. 乙醇胺类和多元醇类化工原料质量稳定性能优良但价格较高,特别是从2004年开始,原料价格上涨了一倍左右。 4. 粉体助磨剂虽然价格便宜,但掺量过高(一般在1~2.5%)吨水泥成本增加较液体助磨剂高,而且部分粉体产品中都使用氯盐等对水泥质量有害的组分,氯盐对钢筋混凝土中钢筋有严重的腐蚀,所以一般只在小水泥的低档产品中使用。 5. 液体助磨剂中的高档产品一直是国外品牌占据,价格较高也制约了水泥助磨剂的广泛使用。 (三)选用助磨剂的原则 1. 根据水泥企业的生产工艺要求选择适应性好的助磨剂。不同品种的助磨剂对熟料、混合材、生产工艺的适应性不同; 2. 选用助磨剂时要考虑对后续生产环节和水泥、混凝土的性能产生的影响,如水泥用于结构工程和进入混凝土搅拌站,不宜使用含有氯盐的粉体助磨剂。 3. 助磨剂的来源可靠、质量稳定、成本合理; 4. 助磨剂的添加工艺简单,不影响主机设备的正常运转、维修; 5. 助磨剂添加设备运转稳定可靠,维修量小; 6. 使用助磨剂能为企业带来经济效益。 (四)助磨剂使用过程中的工艺设备控制 使用助磨剂生产水泥过程中,工艺设备状态良好、需适当调整粉磨工艺技术参数可充分发挥助磨剂的提产、增强、节约熟料等功效。 1.工艺设备控制: (1)物料配比准确稳定; (2)物料计量设备准确; (3)喂料量稳定; (4)附属设备有一定的富余能力; (5)系统通风、密封状况良好。 2. 生产过程中的工艺调整: (1)使用助磨剂后磨内物料流速加快,因此开路磨可适当调整各仓研磨体级配,闭路磨可调整系统风量,使物料流速合理; (2)闭路磨应对选粉机的主轴转速、循环负荷、选粉效率等适当调整,以使系统适应助磨剂的加入; (3)出磨水泥的细度和比表面积指标确定合理; (4)水泥磨机台时保持平稳、合理。 (五)影响助磨剂使用效果的因素 1. 助磨剂供应商和型号的选择 国内外大型助磨剂生产厂家的产品质量稳定可靠,小企业生产的助磨剂质量波动较大,且多数厂家产品有害物严重超标。根据使用助磨剂的主要目的选取不同型号的助磨剂。 2.助磨剂的性能和用量 助磨剂中各组分的配比及有效组分的含量直接影响助磨剂的性能,用量可根据实际使用情况进行合理调整,最终确定性价比适宜的掺入量范围,助磨剂过多或过少掺入可能影响使用效果。 3.粉磨条件的影响 适用助磨剂是必须对粉磨工艺参数进行调整,以使整个粉磨系统适应助磨剂的使用。 4. 物料性质的影响 不同的熟料、混合材、调凝材料,生产不同品种的水泥对助磨剂的“试配性”是不同的,同样的助磨剂在不同磨机上使用效果也不同,除考虑其它条件的影响外,物料性质的影响不能忽略。 |