水泥助磨剂的作用原理与研发思考_袁玉乔

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
添加助磨剂的目的是为了改善物料的易磨性, 减轻颗 粒之间的粘聚结团作用, 消除微细颗粒糊球糊衬板现象, 提 高磨机内物料的流动性, 从而实现球磨机节能高产的目标。 1.2 助磨剂的作用原理
( 1) 强度学说: 助磨剂随物料加入磨内后, 首先吸附 在被磨固体物料的表面, 降低其表面能。助磨剂分子吸 附在固体物料的裂纹内壁上, 进一步进入到裂纹的表 面, 随着裂纹的形成和不断扩展, 起到“楔子”作用, 不仅 阻止裂纹闭合, 而且促使裂纹的扩大, 加速断开的产生, 在粉磨的中后期, 助磨剂主要起分散作用, 延缓或减轻 细物料的凝聚。
表1 掺加某品牌TH- 3增强型水泥助磨剂试验方案
项目
试验 1 配比
熟料 ( %)
82
石膏 ( %)
配比
火山灰质混 合材( %)
粉煤灰 ( %)
比表面积 ( kg/m2)
助磨剂 TH- 3 ( g/t)



>330

试验 2 配比
82



>330 230
试验 3 配比
78



>330 230
表2 掺加某品牌TH- 3增强型水泥助磨剂后水泥试验结果
试 细度 比面积 稠度 初凝

终凝
3d 抗 折 强度
3d 抗 压 强度
TH- 3
号 ( %) ( kg/m2) ( %) (h:min) (h:min) (MPa) (MPa) ( g/t)
1 0.3 333 28.8 3:06 4:01 5.8 27.9 0
2 0.3 349 28.7 2:29 3:24 6.5 29.5 230
氨 气 的 量 也 有 限 制 , 民 用 建 筑 工 程 室 内 环 境 污 染 控 制 ( Sika) 公司等进入了中国市场, 国内各地助磨剂厂也纷
规 范 ( GB50325 - 2001) 要 求 : Ⅰ 类 民 用 建 筑 氨 释 放 量 纷兴起, 为助磨剂的推广应用开创了一个更新的局面。
为≤0.2mg/m3, Ⅱ类民用建筑氨释放量为≤0.5mg/m3。
量要在0.5%以下, 这对相当一部分粉剂助磨剂 厂 家 来 水泥助磨剂来提高水泥产、质量, 节约能耗, 防止水泥结
说, 技术难度增加了许多, 因为很多无机增强激发剂掺 块等越来越感兴趣, 由此可见, 在水泥厂推广使用水泥
量太少将很难起明显的增强作用。
助磨剂有广阔的前景。□
( 7) 助磨剂操作配比方便, 无刺激性气味, 对操作工
参考文献:
人不产生有害影响。
[1]田春云, 鞠玉红.水泥助磨剂的发展概述.表面活性剂, 2002, (15) : 11- 12
2007.8 CHINA CEMENT 63
( 1) 在磨机状况不改变的条件下, 可提高磨机产量
幅度10% ̄30%, 同时可有效减少过粉磨现象, 优化水泥 颗粒级配。
( 2) 球磨机中粉磨介质和衬板由于互相碰击和磨擦 而带电, 以至颗粒粘附在其上, 产生衬垫包球现象, 加入 助磨剂后, 可以中和介质和衬板表面上的电荷, 防止颗 粒的粘附, 因此, 介质和衬板的表面都很光亮, 避免了衬 垫包球现象, 从而促进粉碎的进行, 使粉碎效率提高。
3 0.2 366 28.8 2:39 3:34 6.3 28.4 230
62 中国水泥 2007.8
泥助磨剂后的试验情况见表3、表4。 从以上试验结果可以看出: !掺入TH- 3增强型水泥助磨剂, 水
熟料( %) 83.5
表3 上海某水泥粉磨站配料方案
火 山 灰(%)
煤 矸 石(%)
石 膏(%)
磨剂, 必须研究开发低成本高效的水泥助磨剂新品种,
国内目前水泥助磨剂产品有两种形式, 粉剂和液
该产品应该注意以下几点:
剂。粉剂掺量为0.5% ̄1.0%, 其中复合了助磨和无机增强
( 1) 水泥助磨剂必须要有良好的助磨作用, 这是最 ( 激发) 剂, 随着水泥新标准的即将实施, 大掺量的粉剂
重要的特点。
律保证。国家对建材行业的节能减排工作十分重视, 相 蜜、糖渣等等。
信 水 泥 助 磨 剂 在 其 中 应 当 能 够 发 挥 重 要 作 用 。由 于 水 泥
( 9) 多种助磨剂复配使用。目前大部分厂家产品均
本身是一种低价位利润薄的产品, 要大量地推广水泥助 为复配产品, 复合助磨剂可增强产品适应性。
( 4) 使用助磨剂可以促进水泥颗粒球形化, 提高水 泥颗粒圆度系数, 同时有利于散装水泥的气体运输。 1.4 水泥助磨剂的应用实例
例1: 南京某5 000t/d水泥厂生产线为了提高水泥中 混合材掺量, 进行了掺加某品牌TH- 3增强型水泥助磨 剂试验, 其试验方案和结果见表1、表2。
例2: 上海某水泥粉磨站添加某品牌TH- 3增强型水
ຫໍສະໝຸດ Baidu
自己磨机的工况, 来选择水泥助磨剂产品。助磨剂产品
(3) 对混凝土外加剂的适应性要好, 两者不能发生化学 的使用范围 不仅在水泥厂、粉磨站, 还有混凝土掺 合 料
反应或作用相抵触。对于粉剂要严格限制Na2SO4的含量。 ( 4) 对氨离子的量要限制, 国家对混凝土中释放
粉磨站( 磨细矿渣和粉煤灰) 等。 近年来, 国外多家公司如格雷斯( Grace) 公司、西卡
( 2) 分散学说: 助磨剂能在物料表面产生选择性吸 附和电性中和, 消除静电效应, 减小微细的、颗粒聚集的 能力和机会, 从而减少磨内粘球和糊衬板的现象, 提高 细粉物料的分散度, 提高机械能的利用率, 因而可提高 磨机的粉磨效率。
( 3) 衬垫学说: 助磨剂能消除或大大减少钢球和磨 机内壁上粘附细粉所产生的衬垫, 增强钢球对物料的撞 击力, 破坏磨机内部的吸引热力、化学力和机械力。 1.3 助磨剂的主要作用
5.5
5.5
5.5
TH- 3(g/t) 0
泥的凝结时间稍变短, 但满足了现行国
80.5
7.0
7.0
5.5%
230
家标准; !在 减 少 熟 料3% ̄4%同 时 增 加 混
合材3% ̄4%的情况下, 掺入TH- 3增 强 型水泥助磨剂, 水泥本身的性质基本没 有 变 化 , 而 成 本 可 以 降 低1 ̄3元/t, 规 模 化的工厂效益可观。
如 凝 结 时 间 、流 动 度 、和 易 性 及 早 期 强 9 4.03 2.25 1.4 366 28.2 160 200 5.5 8.7 27.9 54.2 掺
10 4.43 2.40 1.1 371 28.2 155 200 5.5 8.7 27.7 52.9 掺
度等予以充分重视, 而上述内容均和水
率而掺入的起助磨作用而又不损害水泥性能的工艺外加 剂称为水泥助磨剂。助磨剂按使用时的状态, 可以分为: 固体、液体和气体助磨剂。固体助磨剂有: 硬脂酸盐类、胶 体二氧化硅、胶体石墨、炭黑、粉煤灰、石膏、滑石粉等; 液 体助磨剂有: 有机硅、三乙醇胺、三异丙醇胺、糖蜜、FDN、 乙二醇、丙二醇、聚丙烯酸脂、聚羧酸盐 等; 气体助磨剂 有: 蒸气状的极性物质(丙酮、硝基甲烷、甲醇、水蒸气), 以 及非极性物质(四氯化碳)等。按化学结构助磨剂可以分为 三类: 聚合无机盐、聚合有机盐及复合化合物。按性能助 磨剂可划分为: 提高产量节约能耗型、抑制水泥结块型 ( 特别适用潮湿、多雨地区的水泥厂) 、提高强度改善性能 型( 适用于出口水泥、机立窑生产水泥和掺较多混合材的 水泥) 、高性能型( 适用于水泥熟料短缺的地区) 。
对水泥的性能要 求将 会 越 来 越 高 , 另 外 7 4.06 2.50 1.0 366 27.8 130 175 5.7 8.5 27.1 53.6 掺
还需对建设单位所关 心 的 混 凝 土 性 能 , 8 4.49 2.40 1.0 377 27.7 135 180 5.5 8.7 27.6 51.1 掺
( 3) 颗粒表面吸附的助磨剂可使粉体的流动性提 高。流动性的提高避免了颗粒的过粉磨, 从而提高了粉 磨 效 率 , 这 时 水 泥 中 ( 3μm ̄32μm) 颗 粒 级 的 数 量 增 加 , 使颗粒粒径分布变窄, 有利于水泥强度的提高。维持原 磨机产量不变或小幅度增产的条件下, 提高水泥粉磨细 度及比表面积, 使水泥强度提高3 ̄5MPa。助磨剂在开流 磨中能降低水泥的筛余细度, 减少过粉现象; 而在圈流 磨系统中, 因细度由选粉机确定则仅显著增加产量, 助 磨剂主要使3μm ̄32μm颗粒的含量增加10% ̄20%。
一些科研单位、大专院校、生产企业在以往研究 使
( 5) 水泥助磨剂原料来源要充足, 制作要方便, 成本 用水泥助磨剂的基础上, 正在进一步开展研究, 使其产
要低廉。
品更趋规范, 性能更加优越, 掺入 控制更加方便、可靠,
( 6) 即将出台的国家新标准规定, 水泥助磨剂 的 掺 成本价格更趋合理。不少水泥厂在粉磨过程中对掺适量
产品将面临市场考验; 液剂掺量一般为0.02% ̄0.3%, 不
( 2) 水泥助磨剂对粉磨物料的性能与制品性能应无 同厂家产品掺量跨度较大, 当然价格也差异较大, 该类
不良影响。如对水泥本身的性质和混凝土耐久性无不良 产品也复合了助磨和增强剂。作为水泥厂家, 应该根据
影响, 对钢筋无锈蚀作用, 要严格限制氯离子含量。
表 4 掺加 TH- 3 后的水泥物理性能
编 烧失量 SO3 号 ( %) ( %)
细度 比表面积 稠度 初凝 终凝 ( %) ( m2/kg) ( %) ( min) ( min)
抗折强度 ( MPa)
3d 28d
抗压强度 ( MPa)
3d 28d
TH- 3
1 4.32 2.25 1.8 352 28.5 165 210 5.4 8.7 25.8 51.3 / 2 4.17 2.46 1.4 356 28.3 130 180 5.5 8.7 27.5 52.5 掺 3 4.47 2.36 1.6 362 28.0 130 180 5.5 8.8 25.9 52.5 掺
2 关于水泥助磨剂研发的思考
4 4.40 1.99 1.5 358 28.0 150 195 5.4 8.5 26.2 51.6 掺
5 4.02 2.38 1.4 367 27.9 140 185 5.4 8.7 25.9 50.8 掺
随着ISO标准的 贯 彻 实 施 , 国 内 外 6 4.48 2.39 1.4 368 28.0 135 185 5.6 8.7 27.9 51.2 掺
* 安定性合格
泥的细度有着密不可分的关系。因此在
水泥粉磨过程中掺入适量的助磨剂来提高水泥的细度,
( 8) 充分利用工业、农副业废料, 对大量工农废料进
从而改善水泥的性能是一个十分有效的途径。建材行业 行化学改造, 通过酸化、碱化、羟基化、烯烃化、磺化等过
标 准JC/T667- 2004更 是 为 水 泥 厂 使 用 助 磨 剂 提 供 了 法 程将废料改造成表面活性物质。如, 木钙、木钠、FDN、糖
助磨剂专题 GR INDING AIDS
水泥助磨剂的作用原理与研发思考
袁玉乔1 , 张 伟2
( 1.武汉理工大学南京永能建材技术有限公司, 南京 221103; 2.江苏博特新材料有限公司, 南京 221103)
1 助磨剂的组成与作用原理
1.1 水泥助磨剂的定义及状态 在水泥粉磨过程中为了改善水泥粉磨、提高生产效
相关文档
最新文档