前言

　　水泥助磨劑能大幅度降低粉磨過程中形成的靜電吸附包球現(xiàn)象，并可以降低粉磨過程中形成的超細(xì)顆粒的再次聚結(jié)趨勢(shì)。水泥助磨劑也能顯著改善水泥流動(dòng)性，提高磨機(jī)的研磨效果和選粉機(jī)的選粉效率。作為一種化學(xué)添加劑，助磨劑還能改善水泥顆粒分布并激發(fā)水化動(dòng)力，從而提高水泥早期強(qiáng)度和后期強(qiáng)度。

　　水泥助磨劑發(fā)展至今，它對(duì)提高水泥磨機(jī)的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量和水泥各齡期的強(qiáng)度等具有一定的改善作用，普遍應(yīng)用于各大水泥廠的生產(chǎn)線上。但有些水泥廠的熟料燒成系統(tǒng)自身冷卻系統(tǒng)較差，導(dǎo)致進(jìn)入磨機(jī)的水泥熟料溫度較高，這樣會(huì)使物料帶入磨機(jī)大量熱量，加之粉磨過程中球磨機(jī)機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，導(dǎo)致磨機(jī)內(nèi)溫度較高，易使水泥因靜電吸引而凝結(jié)，嚴(yán)重的會(huì)黏附在研磨體和襯板上，降低粉磨效率。而應(yīng)用普通液體助磨劑提高較高磨溫狀態(tài)下水泥粉磨效率，效果卻不明顯。為此，研究人員反復(fù)試驗(yàn)，應(yīng)用含有聚乙烯醇水溶液、十二烷基苯磺酸鈉、三聚磷酸鈉、葡萄糖酸鈉等的復(fù)合配方，開發(fā)出專門適應(yīng)高磨溫條件下的水泥助磨劑，從而有效解決了普通助磨劑不能適應(yīng)磨內(nèi)高溫的突出問題。該研究項(xiàng)目成果已獲江蘇省科技廳“高新技術(shù)產(chǎn)品”的認(rèn)定。

　　實(shí)驗(yàn)原料和方法

　　1.原材料(助磨劑)

　　A普通助磨劑：0.1%摻加量。

　　B高磨溫助磨劑：0.1%摻加量。

　　熟料取自寧夏某水泥廠。由于該公司水泥燒成系統(tǒng)冷卻機(jī)效果較差，熟料出冷卻機(jī)溫度達(dá)120攝氏度以上。雖然入磨前已在熟料庫(kù)中放置了24小時(shí)，但由于庫(kù)內(nèi)散熱效果差，熟料入磨前經(jīng)噴水冷卻后，其溫度仍在80～100攝氏度之間。在粉磨作業(yè)過程中，磨由研磨體研磨后產(chǎn)生熱能，更使磨內(nèi)溫度高達(dá)120攝氏度以上。

　　2.實(shí)驗(yàn)方法

　　磨機(jī)規(guī)格：1臺(tái)Φ4.2×13m磨機(jī)，前置輥壓機(jī)閉路磨配置。

　　根據(jù)水泥各種物料配比入磨機(jī)粉磨，粉磨后的水泥性能，通過以下方法進(jìn)行表征：根據(jù)GB1345水泥細(xì)度的檢驗(yàn)方法使用45um篩篩析法測(cè)試細(xì)度；根據(jù)GB/T17671采用ISO法進(jìn)行水泥膠砂強(qiáng)度測(cè)試；按照J(rèn)C/T721-2006《水泥顆粒級(jí)配測(cè)定方法 激光法》測(cè)定水泥的顆粒級(jí)配；根據(jù)GB/T1346-2001規(guī)定的水泥標(biāo)準(zhǔn)稠度用水量、凝結(jié)時(shí)間、安定性檢驗(yàn)方法，測(cè)試試驗(yàn)水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度、凝結(jié)時(shí)間和安定性。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

　　1.細(xì)度和磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量分析

　　本實(shí)驗(yàn)取45um篩余進(jìn)行分析。從表3可以看出，摻加A助磨劑水泥細(xì)度相對(duì)于空白水泥，沒有明顯變化，B助磨劑較基準(zhǔn)篩余量減少了40%。說明A助磨劑在磨機(jī)中沒有發(fā)揮出助磨劑助磨分散的作用，B助磨劑中因含有聚乙烯醇等高沸點(diǎn)化合物，在粉磨環(huán)境溫度達(dá)到120攝氏度的情況下，依然具有良好的助磨性能，起到降低物料的表面能，減弱分子引力集聚作用的效果，可有效幫助顆粒在外力做功時(shí)加速裂紋的擴(kuò)展，從而提高粉磨效率。

　　從表4可以看出，加入A助磨劑磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量相對(duì)于空白樣沒有明顯變化。加入B助磨劑之后，相對(duì)于空白樣，水泥磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量增加13.1%。因?yàn)榧尤敫吣刂┲笪锪显谀?nèi)的流速會(huì)加快，使其在磨內(nèi)的停留時(shí)間縮短，減少了過粉磨現(xiàn)象，出磨物料的細(xì)度隨之發(fā)生變化，進(jìn)而磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高。

　　2.抗壓強(qiáng)度分析

　　從表5可以看出，A助磨劑相對(duì)于空白樣3天和28天強(qiáng)度都沒有明顯變化。B助磨劑相對(duì)于空白樣3天強(qiáng)度增加3.42Mpa，28天強(qiáng)度增加3.06Mpa。因B助磨劑中含有的聚乙烯醇水溶液可以激發(fā)潛在水硬性材料的水化活性，從而能夠提高水泥早期和后期強(qiáng)度。強(qiáng)度提高是進(jìn)一步摻加混合材的前提，多摻加混合材可以降低水泥成本，提高性價(jià)比。

　　3.顆粒分布

　　水泥的顆粒分布情況是影響水泥性能的重要因素，不同的顆粒分布直接影響水泥的化學(xué)和力學(xué)特性。大量實(shí)驗(yàn)表明,水泥的最佳顆粒級(jí)配為：3~32um顆粒＞65%，＜3um顆粒＜10%。一般情況下，0~3um顆粒決定1天強(qiáng)度，3~32um顆粒影響28天強(qiáng)度，大于60um顆?；旧现黄鸬教畛涞淖饔谩?

　　從表6可以看出，加入A助磨劑相對(duì)于空白樣顆粒級(jí)配沒有明顯變化，加入B助磨劑3~32um分布率比空白樣大，這與所測(cè)的強(qiáng)度變化趨勢(shì)是一樣的。

　　4.結(jié)論

　　經(jīng)過以上的大磨實(shí)驗(yàn)應(yīng)用和分析可以得出以下結(jié)論。

　?。?）高磨溫水泥助磨劑可以降低物料的表面能，減弱分子引力所產(chǎn)生的集聚作用，幫助外力做功時(shí)顆粒裂紋的加速擴(kuò)展，從而提高粉磨效率，實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)的目的，可以降低水泥細(xì)度和提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。

　?。?）高磨溫水泥助磨劑可以顯著增加水泥的3天和28天強(qiáng)度。

　?。?）高磨溫水泥助磨劑可以優(yōu)化水泥顆粒級(jí)配，增加3~32um顆粒分布。