浅谈水泥企业对水泥助磨剂的合理选择和应用

水泥 2012-02-29

水泥助磨剂能消除“静电屏蔽”作用，防止物料粘球、糊段、堵塞隔仓板和蓖板，同时促成磨内处于亚饱和或不饱和的电介质趋于饱和的稳定状态，从而能有效抑制细小微粉重新聚成团向小颗粒、大颗粒方向产生；多功能复合水泥助磨剂，除了具有提高水泥粉磨效率的作用外，还具有提高水泥各龄期强度的效果。

　　一．前言

　　水泥助磨剂能消除“静电屏蔽”作用，防止物料粘球、糊段、堵塞隔仓板和蓖板，同时促成磨内处于亚饱和或不饱和的电介质趋于饱和的稳定状态，从而能有效抑制细小微粉重新聚成团向小颗粒、大颗粒方向产生；多功能复合水泥助磨剂，除了具有提高水泥粉磨效率的作用外，还具有提高水泥各龄期强度的效果。由此可见，水泥企业如果能合理地应用水泥助磨剂产品，不仅能较大幅度地提高水泥的产量，而且还能起到降低熟料的消耗、节约能耗、综合利用资源、减排粉尘和废气（二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等）、提高综合经济效益、大大地提升水泥企业在市场上的竞争能力。

　　二．选择产品应考虑的因素

　　选择理想的水泥助磨剂产品是要看它能否给本企业带来质量效果和经济效益作为前提条件。目前，我国市场上的水泥助磨剂生产厂家正如雨后春笋般地壮大，有的技术力量雄厚，具有产品质量保证体系，不仅具备产品技术研发实力，而且还有良好的技术服务作为支撑。长沙保灵建材助剂有限公司研发出的各类型助磨剂新产品，攻克了水泥助磨剂使用过程中适应性存在的问题，其产品性能可靠、效果显着，正深受广大水泥企业的亲睐。相比之下，有的水泥助磨剂企业生产落后，技术力量薄弱，甚至无一台检测设备、无一检测人员，所生产的产品质量根本是无法保障的。

　　水泥助磨剂按类型来分：国产品牌和国外品牌（主要引进国外技术），有粉体和液体。

　　粉体助磨剂主要成分是NaCl和Na2SO4。NaCl中含有约60%的Cl-。Cl-含量较高：其一，易造成水泥混凝土内部钢筋“锈蚀”反应，导致混凝土结构破坏。其二，在温度较高的情况下，加剧磨机仓内研磨体和输送设备的磨损；其三，会引起水泥中Cl-含量偏高而不符合水泥的品质指标要求；另外，NaCl和Na2So4中均含有“碱”（Na2O），如果水泥制品中碱含量偏高，会产生“碱性骨料”反应，导致水泥构件表面出现起灰、开网、发裂现象，还会引起体积膨胀造成内部内应力减小、结构松弛。粉体水泥助磨剂在使用过程中，还需增加提升设备、储库和计量设备，不仅工艺复杂，而且还耗电。

　　选择助磨剂产品，原则上优先考虑选择液体型复合水泥助磨剂。液体型复合水泥助磨剂主要是以醇胺类有机物与其它成分复合而成，其掺加量（占水泥总重量的百分比）为0.02%-0.15%。引进国外技术的液剂相对掺量较小（0.02%-0.05%）,这类产品主要功能是助磨作用，以达到提高水泥产量为目的。但它一般对水泥的增强效果并不显着。又因掺量较小，在使用过程中加剂量的相对误差较大。国内产品的掺量大多在0.1%左右，主要结合了我国水泥生产实际情况，以增强功能为主。因为单纯考虑助磨作用，提高水泥产量的幅度是有一定限度的，只节约电耗而带给水泥企业的经济效益并不是很明显。如果水泥助磨剂能有效地激发水泥强度，那么在确保水泥各龄期强度不下降的前提下，可降低熟料的消耗，多掺混合材(一般是因地制宜较廉价的)，这样来考虑的综合经济效益相对提高多了。

　　在选择液体水泥助磨剂时，从对社会环境和人体健康的角度来考虑，应选择无毒、无刺激性气味的产品；从确保加剂量的准确性与稳定性来说，尽量选择无沉淀、粘度相对较小的产品，避免沉淀物堵塞液泵，防止生产过程中临时停料，而停剂滞后停料的情况下，助磨剂易粘、糊磨头物料而影响正常下料。

　　三、产品试验和使用过程中应注意的问题

　　水泥助磨剂产品的试验一般分为小磨对比试验和大磨对比试验两个步骤，它的使用分生产试用和正常使用两个阶段进行。小磨试验是指同配比物料（%）、并重量一致（水泥总重量一般为4-5kg），在不加剂和加剂的情况下，分别在小磨内粉磨相同时间（根据水泥粉磨的比表面积与生产情况基本一致），然后对各自水泥进行物理检验。为了确保各种物料的均匀性，取各种物料要满足所需物料的一倍以上，粒度较大要先经细碎，水分较高的先需烘干，各物料分别混合均匀后，取样一般采取“平铺四分法”，严禁在物料堆集情况下取样，因为堆集状态下物料因粒度有差异而易分级。应引起注意的是：在对比试验之前事先须用“空白样”进行“洗磨”（防止小磨中残留有熟料而影响对比结果）后，方可进行；加剂应按剂所要求的掺量（%），用天平准确称取；严禁剂没经小磨粉磨而直接在水泥成型时将剂加入水中。其原因：剂没有参与粉磨，而忽视了剂原本的“助磨”作用。另外由于成型水泥重量(450g)相对小，加剂相应少，难以确保加剂量的准确性（假如剂的掺量为0.02%，成型水泥时的加剂只有0.09g）。小磨试验一方面由于物料在磨内粉磨过程中的环境温度没有大磨高，并存在“过粉磨”现象。另一方面有时小磨试验的样品并不代表厂家正常提供的使用产品（因有的助磨剂生产企业为了求得试验效果，先占领市场，不讲诚信而采取小样的成本远远高于正常供货的产品成本）。所以，小磨试验的结果并不能完全真实反映大磨的情况，它只能作为一种参考和在剂正常使用后对其产品性能作对比检验的依据（同一生产助磨剂企业提供的同一产品，其小磨试验结果和大磨正常使用的效果之间必然存在着某种可比关系）。

　　为了能全面地真实地体现出水泥助磨剂产品的性能和效果，只有通过大磨试验和正常使用过程中反应的情况来证明。大磨试验一般采取加入水泥助磨剂前、后对水泥的物理性能和其它性能进行对比试验。它可分为在以下情况下进行：不改变磨机台时产量和水泥配比（%）；维持原来的磨机台时产量，降低熟料配比（%），同时相应增加混合材的配比（%）；既提高磨机台时产量又降低熟料配比（%），且相应增加混合材的配比（%）。一些人主张大磨对比试验的时间需要几个班次或几天，认为时间越长越能反映助磨剂产品的效果。我们认为较长时间地进行对比试验是不科学的：经过的时间越长，各种物料的性能变化越大，相对稳定程度更低；如果加入助磨剂的效果不良，反而会造成生产出不符合质量要求的水泥量越大，水泥企业蒙受的经济损失会更大。因而，我们建议对比试验的次数间隔地可增多些，且每次对比的时间稍短些为好。在水泥磨正常工作情况下，先取加剂前2-3小时水泥综合样品（每半小时取样一次）；根据所对比试验的需要，在加剂“洗磨”一小时（这段时间如取样，样品不纳入前、后对比）后，再取加剂2-3小时水泥综合样（每半小时取样一次）。将加剂前、后的综合样分别按要求进行对比试验。

　　水泥企业在水泥助磨剂的试验和正常使用过程中，还应注意以下几个方面的问题：

　　1.对比试验应在同一台磨机上进行。有些水泥企业采取在一台磨机上加剂与在另一台磨机上不加剂进行对比，由于物料的性能有所差异和磨机结构及匹配的磨机粉磨系统不同（即使同一规格的磨机也不一定相同），所以这种对比的可比性较差。

　　2.加剂应保持连续性。针对有的磨机物料配料系统采用斗式秤间歇式地进行供料和计量，加剂点应选择磨头中空轴内，并加剂须连续进行，这样可避免将剂间断加在磨机前端输送部位而会造成液体助磨剂损失的不足。也有的企业采取剂泵与微机联锁，加剂与给料同步间隙式进行，这样会造成加剂量不易控制。

　　3.助磨剂的掺量应准确。如果剂量偏小，助磨剂不能有效地完全覆盖

　　物料颗粒的表面，而影响其作用；剂量在一定范围内偏高，助磨剂的效果随剂量的增多会越好，但剂的使用成本也相应提高了；剂量过大，吸附作用增强，导致分散性降低，反而得到的效果不佳。由此在助磨剂的大磨试验过程中，水泥企业必须对加剂量进行抽查和监督。在助磨剂正常使用过程中，为了确保加剂量的准确性，要尽量减少盛剂桶变换频率（可增设容量大的桶盛剂，确保一个桶的供剂量不低于一个班次生产）；还应建立对水泥助磨剂产品使用的管理制度，务必对剂的下料量进行定期抽查和调整，做到每小时一次。

　　4.物料的颗粒和水分要严格控制。物粒的颗度较大或水分较高，都会影响

　　到剂的分散作用，造成剂的使用效果不理想。

　　5使用增强型水泥助磨剂的前提条件是应确保水泥磨的台时产量不下降。如

　　果出现“跑粗”而严重影响到磨机的产量和水泥的质量现象，表明此水泥助磨剂的适应性差，不宜使用。

　　6.粉磨系统必须与助磨剂产品的特性相匹配。粉磨系统的研磨体出现严重磨损、风机或选粉设备不能正常工作等情况，都会影响到助磨剂的使用效果。

　　7.助磨剂的性能要确保稳定或提高。助磨剂的品质一旦变差，会直接影响到它的使用效果，给企业会造成损失。水泥企业应对进厂的每批产品在它使用前，定要进行小磨对比试验。如发现有异常情况，可再进行大磨对比试验。在原料性能基本一致的情况下，要求剂的性能和正常使用的剂对比结果：三天强度不低于0.5MPa，二十八天强度不低于1.0MPa，标准稠度需水量不超过3ml，初凝时间和终凝时间±30min.。

　　四、运用“性价比”关系来判定水泥助磨剂的使用效果

　　“性价比”是水泥企业选择和使用水泥助剂的第一原则：企业要确保在使用水泥助磨剂后，水泥的主要性能能稳定或提高的前提下，追求使用水泥助磨剂带来的经济效益最大化。以下就YT水泥厂先、后分别对三家水泥助磨剂（液体型）产品A、B、C进行了大磨对比试验的结果作简要说明：

　　表1 有关原料的单价及水泥单位电耗

原料	A	B	C	熟料	混合材	用剂前电耗
单价	元/吨					元/kw.t	Kw.t/T
单价	11000	6000	4000	240	50	0.50	30.0

表2 助磨剂掺量物料配比磨机产量

剂型	掺量(%)	水泥配比（%）			磨机台时产量（t/h）	提产幅度（%）
剂型	掺量(%)	熟料	混合材	石膏	磨机台时产量（t/h）	提产幅度（%）
空白	空白	66.0	30.0	4.0	50	——
A	0.03	62.0	34.0	4.0	55	10%
B	0.10	58.0	38.0	4.0	53	6.0%
C	0.12	61.0	35.0	4.0	50	——

表3 水泥相关物理性能对比

水泥编号	比表面积（m²/kg）	标准稠度（%）	凝结时间（h：min）		抗折强度（MPa）		抗压强度（MPa）
水泥编号	比表面积（m²/kg）	标准稠度（%）	初凝	终凝	3d	28d	3d	28a
空白	412	28.5	4:10	5:35	4.1	7.2	15.9	36.3
A	426	29.1	4:25	5:40	4.0	6.9	15.6	35.8
B	422	28.7	3:20	4:30	4.4	7.6	16.4	36.7
C	417	29.4	4:50	6:00	3.8	6.7	15.4	35.3

表4 生产每吨水泥经济效益分析

剂型	节约成本（元）		支出成本（元）		综合效益（元）
剂型	熟料	电耗	助磨剂	混合材	综合效益（元）
A	9.6	1.5	3.30	2.00	5.80
B	19.2	0.9	6.00	4.00	10.10
C	12	——	4.80	2.50	4.70

　　表1-4 相关统计结果表明：

　　1、为了便于水泥在施工中使用,从凝结时间的合理性来判定：B＞空白＞A＞C。

　　2、水泥的标准稠度越小，它与混凝土外加剂适应性越好，标准稠度的理想程度：空白＞B＞A＞C

　　3、水泥各龄期强度对比，高低情况：B＞空白＞A＞C

　　4、从提高水泥产量幅度、节约电耗来看：A＞B＞C

　　5、从助磨剂的单价和掺量（%）来分析：A剂虽然单价高，但掺量小，每吨水泥投入的成本却最低；C剂单价从表面上看最低，但因掺量较大，投入到每吨水泥中的成本并不低。

　　6、尽管B剂单价最高且掺量并不低，它带入每吨水泥的成本最高，但它能大幅度降低熟料的用量和生产成本，反而B剂带来的综合经济最大。

　　7、在提高水泥磨台时产量而产生降低电耗的成本核算过程中，应引起水泥企业的正确对待。有的助磨剂生产厂家建议用户不是按折成每吨水泥提高的幅度来核算节约电耗带来的效益，而是将磨机台时产量提高的那部分产量全部纳入每吨水泥节约电耗的成本，以此来夸大自己产品给用户带来的经济效益。例如：A剂节约电的成本正确的核算方法：原每吨水泥电耗×电单价×提产幅度（%）

　　即30×0.5×10%=1.5元

　　结论：因为B型水泥助磨剂不仅能确保水泥产品的质量提高，而且给企业带来的综合经济效益最高，所以该厂根据大磨试验和正常使用的情况选择并长期使用了B型水泥助磨剂产品。

　　五、结束语

　　水泥助磨剂产品的合理选择和应用，是一项较复杂的工作。水泥企业必须慎重、认真地对待。要在确保水泥质量稳定和提高、并能给本企业带来最大经济效益的前提条件下，合理地选择和使用水泥助磨剂产品。

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