助磨剂应用中的常见问题答疑

目前，水泥助磨剂已越来越多地被水泥生产企业接受并用于水泥粉磨工艺中，但目前中国助磨剂企业众多，对于水泥厂的决策者来说，挑选哪家助磨剂公司真是雾里看花、无所适从。

国内销售的助磨剂，从质量上讲大部分应该是合格的助磨剂，但不同的助磨剂供应商为水泥企业提供的服务有很大的差别，本人曾为一个200万吨的水泥厂测算助磨剂应用效益时，因为助磨剂的不同而使水泥厂的年经济效益相差上千万之多。

为了有助于水泥企业技术人员和领导决策者更加了解助磨剂、更加科学使用助磨剂，获得最大效益；也为了助磨剂服务技术人员更好地服务我们的客户，我把过去几年来从市场上所碰到的助磨剂相关常见问题进行分类，并以问答的方式阐述如下，希望对广大应用助磨剂或生产和销售助磨剂的各位技术人员有所帮助。

1　水泥助磨剂的类型有哪些？国内外助磨剂一般以液体形式为主， 如化工原料三乙醇胺、乙二醇、纸浆废液、甘油等，以及助磨剂公司生产的复合型助磨剂，如市场上广泛应用的CB系列、RTD系列、CA系列、PB系列、CBA 系列、ESE系列、TDA系列等。

液体助磨剂一般用计量泵稳定、均匀加在入磨皮带的物料上或直接喷入磨内，使用比较方便，易于控制，添加量一般在0.015%~0.2%之间，在国际上应用最为广泛。

固体助磨剂有工业盐、碱、硬脂酸盐类、煤粉、尿素等，需要增加更多加料设备，添加量一般较大，均匀性差，不仅增加了设备维护及物流费用，而且对水泥性能、混凝土耐久性、操作工人身体健康、以及居民身体健康有一定的负面影响，使用较少，不易推广。

气体助磨剂极少应用于水泥工业。

按化学组成助磨剂可以分为：有机化合物、无机化合物、复合化合物，使用最广的是醇胺类复合化合物。

2　水泥助磨剂能为水泥企业解决什么问题？助磨剂可以满足水泥企业生产水泥时的多方面需求，大致归纳如下：弥补生产能力的不足， 满足销售需求；提高磨机台时产量，降低电耗，满足节能的需求；在相同产量时， 可减少运行时间，降低磨机系统维修、维护成本，或为了改善维修、维护时间安排的机动性；助磨剂应用中的常见问题答疑张再宏（北京人众创新工贸有限公司，北京市 100018 ）我们已经知道助磨剂可为水泥生产企业带来效益，但不是一定能够带来效益。

这就是助磨剂的神秘所在。

张再宏先生与助磨剂打交道近20年，这里就要揭开其神秘面纱。

中图分类号：TQ172.632 文献标识码：B 文章编号：1007-6344（2011）06-0097-04SICHUAN CEMENT972011.6●982011.6●Grinding Aids 助磨剂应用提高水泥质量，满足客户需求， 增强市场竞争力；满足产品标准，减少市场对质量的投诉；提升自身在市场上的地位；或是弥补熟料质量的变异、风化等问题；提高水泥流动度，便于水泥操作，减少运输及输送成本，同时增加库容及储存时间；增加混合材的使用，降低成本；增加工业废渣利用，满足减排的需求，生产相同水泥时，因熟料的减少使用，从而减少二氧化碳、氮氧化物等的排放；生产高标号的水泥，获得高价格；生产新品种水泥，满足新市场的需求；3　选用助磨剂前为何要进行实验室试验？助磨剂品种众多，因配方不同功效不同。

在众多的助磨剂中，挑选最适合的助磨剂，进行实验室试验是必要的选择。

实验室试验投入低，见效快，可变因素少，是检验助磨剂是否对水泥在化学上有质量改善的最有效手段。

实验室试验可以采用实验室小磨试验、砂浆成型试验或混凝土试验。

实验室试验的主要对比内容是：包括强度、凝结时间、氯离子、砂浆或混凝土的流动性等，结果好的产品才可以推荐进行工业性的目的试验。

工业性试验的目的主要是验证磨机系统是否适应于助磨剂对水泥物料流动性的改善和水泥质量的改善。

所以，实验室试验侧重于化学作用，是为了选型，工业性试验是化学和物理的共同作用。

工业性试验有时需要调整磨机各项工艺参数和机械结构，满足助磨剂对物料流动性的改善。

4　除强度外，助磨剂在选择、应用时还需要了解哪些事项？助磨剂对人体健康、水泥和混凝土而言必须是安全的；必须保证产品质量的稳定性，供应商需要提供产品匀质性报告，并可以对助磨剂定期进行实验室试验验证。

在使用时，有必要根据磨机工艺及水泥性能要求适当调整添加量，以发现不同添加量的使用效果，找到最佳的经济添加量；而且，有必要用机械方式适当调整磨机工艺参数以获得最佳工况，如通风、选粉机转速及水分等，有时还要调整球配、隔仓板和衬板等，以获得最佳产量和水泥性能；在正常应用时，水泥厂因为原料、燃料、配料、磨机工艺以及水泥市场等因素的变化，需要助磨剂能因需而变，满足变化需求（即及时调整助磨剂品种或配方）。

一种助磨剂不可能满足所有品种水泥和水泥磨的需求，为了达到最大经济效益，可以考虑同一水泥厂内使用多种助磨剂。

5　助磨剂为何能提高水泥磨产量和水泥质量？助磨剂对水泥粉磨系统和水泥质量的改善体现在两个方面，一是物理上作用，二是化学上作用，分别描述如下：物理上作用：助磨剂能消除或降低细粉之间的团聚作用，有利于细颗粒之间的分散，减少糊球现象，增加碾磨体的碾磨效率；助磨剂的加入有效地增加了磨内物料的流速，提高球灰比，使球灰比更趋合理，增加碾磨效率；如有选粉机的磨机系统，加了助磨剂后，可以有效地增加选粉机的选粉效率，降低回料，增加产量；改善水泥颗粒级配，改善细度和比表面积，从而改善水泥质量；化学上作用：在化学上，调整水泥的水化反应速度和单位时间的水化反应程度，影响水泥强度的发展，调整凝结时间，增加砂浆和混凝土流动性等；可以根据水泥厂的需求降低或提高不同龄期的强度，延长或缩短凝结时间等；6　助磨剂对水泥生产及水泥性能有哪些负面影响呢？大家知道适合的助磨剂会给水泥企业的生产带来很大效益，但不适合的助磨剂对水泥生产也造成一些负面影响，归纳如下：磨机系统冒灰严重（收尘系统不好时产生）；磨内流速过快，难于控制比表面积和细度，有时还会出现饱磨和产量下降现象；安全性不过关的产品，有的对人体有害，如尿素和有毒化学品的加入；有的对水泥和混凝土有害，如氯离子超标、添加大量碱、硝酸盐和混凝土外加剂成分，影响混凝土的耐久性、混凝土外加剂的适应性和和易性。

作为百年工程的胶凝材料，它的安全性不能有半点马虎；产品稳定性不好的助磨剂会直接影响水泥质量和磨机产量；研发技术能力不足时，不能及时因水泥配比或工艺的变化而更新助磨剂，会造成使用效益的下降或影响水泥的产量。

7　助磨剂如何对磨机工况产生影响？初次使用助磨剂时，助磨剂会对水泥粉体颗粒的流动特性产生变化，工艺上一般有如下反应：在使用助磨剂前，假设磨机系统已达到了平衡，产量已达到最佳，加了助磨剂后，物料的流动性、分散性发生变化，原来的系统平衡将被破坏。

对于闭流磨系统，最明显变化是磨内物料流速加快，磨尾的提升机负荷会瞬间加大，如果选粉机的能力足够大，选粉效率会提高，循环负荷减少，回料将会逐渐减少，磨音变脆，磨主电机功率变大，磨机有能力增加喂料；但实际选粉机处理能力偏小时，回料加大，有可能出现饱磨现象，被迫降低产量。

对于开流磨系统，也是磨内流速加快磨音变脆，磨主机功率变大等，即打破了原有的系统平衡。

最直接的效果是，磨内变空，磨能增大，可以增加喂料量，使系统尽量达到原有的平衡，但流速增加太快时，有可能会跑粗，反而要降低产量了。

8　助磨剂的大磨试验结果为何具有代表性？助磨剂在使用以前，大磨试验是必须的，但大磨试验要有代表性，建议注意如下事项，否则，大磨试验的结果可能没有准确的代表性，浪费时间与精力，同时影响水泥企业的决策。

要使大磨试验有代表性，建议如下：需要保证配料准确，物料质量一致，必要时要标定配料和助磨剂计量设备，如粉煤灰计量秤、助磨剂计量泵的波动等会对试验结果产生很大影响；成品水泥的细度和比表面积要求在控制范围内，必要时要对设备工艺进行机械调整；磨机内料球比保持在合理范围，避免磨内过空或过饱；取样要有代表性，要排除特殊原因产生的不合格样品，所取水泥样品必须包含收尘水泥；建议不在空气斜槽内取样，如在空气斜槽内取样，要有专用取样器；建议同步取熟料样，作熟料的强度及其它性能试验，与水泥样进行比较；建议多取水泥和熟料样，以备验证，建议做水泥和混凝土的全套物理检验；评估助磨剂应用效益时需要考虑哪些经济指标？主要内容考虑如下：产量提高，降低电耗成本，即吨水泥电耗下降；混合材增加，降低熟料比例，降低配料成本；产量增加，降低维护及维修费用；流动性增加，降低运输成本，减少水泥库挂壁现象，增加库容量；SICHUAN CEMENT99 2011.6●1002011.6●实现节能减排的目标，如二氧化碳交易收益和环保收益等。

10　助磨剂在添加时要注意什么？助磨剂的添加方式比较简单，不需太多设备，但要注意如下几点：助磨剂最好由计量泵按比例准确加入，可以设定自动加料系统；助磨剂可以加在磨机入磨口或前面输送设备的物料上；助磨剂可以用压力空气喷射在一仓内；助磨剂可以采用水稀释方式加入；助磨剂不宜加在过热的熟料上。

为防止堵料现象发生，严禁使助磨剂粘附在固定设备或移动设备内壁上，并严禁粘附在移动皮带上。

11　水泥厂如何检查助磨剂的稳定性？助磨剂的稳定性一直是水泥行业内关注的问题，由于存在助磨剂生产企业主观和客观的原因，目前助磨剂的稳定性确实有很大的问题，我们建议可以在行业标准上进行规范。

建议助磨剂的稳定性通过如下几方面来监控：助磨剂供应商必须提供匀质性报告单(规模供应商应该都有)，内容包括比重、PH值或颜色等，并标明助磨剂各匀质性指标的波动范围，水泥厂通过自己实验室的检验来初步判断稳定性。

根据我们与客户的合作经验，水泥厂可以每两个月进行空白试验，即停用1小时助磨剂后取水泥样，每次取50公斤水泥并密封备用，在两个月之内用这种空白水泥和每批次到厂助磨剂进行实验室模块试验比较，如试验结果在正常的试验误差范围内，即表明前后批次的助磨剂稳定。

这种方法能比较科学地从化学上评定助磨剂产品是否适应目前水泥的需求或认定产品是否存在波动。

如对助磨剂稳定性有异议，也可以进行红外线色谱分析，进一步判断助磨剂的成分是否稳定。

如果发现助磨剂是相对稳定的，但水泥的质量或产量的效果不如以前，可能是水泥厂的物料或工艺暂不适合目前这种助磨剂，建议调整磨机工艺或更换为更适合的助磨剂。

12　除助磨剂外，对水泥强度有影响的因素主要还有哪些？从原料到水泥成品，整个水泥生产是一个十分复杂的工艺过程，期间有数十个以上因素会影响水泥的质量，即使最好的工艺，水泥质量也是在一个范围内不断上下波动的。

从表面上看，水泥配料及磨机工艺似乎都不变的情况下，除助磨剂外，我们还发现有诸多因素影响水泥的性能质量，比如强度。

为了分析强度波动原因，我们建议通过以下几方面的因素来查找质量波动的原因：比表面积对强度的影响；水泥比表面积变大，强度变高；颗粒级配对强度的影响，45μm筛余变多，强度变低；烧失量对强度的影响，烧失量变大，强度变低；熟料C 3S对强度的影响，熟料里C 3S量变高，强度变高；熟料C 3A对强度的影响，熟料里C 3A含量变高，强度变高；熟料当量碱含量对强度的影响，碱含量变高，早强变高；熟料游离钙对强度的影响；一定范围内游离钙变大，早强变高，后强变低；水泥SO 3对强度的影响；在一定范围内，SO 3变大，强度变大；水泥砂浆含气量对强度的影响；超过一定量的含气量时，含气量变大，强度变小；上述因素对水泥强度的具体影响，需要进行分别考虑，获得不同的数据，然后进行综合，才能得出最终结果。