高效复合水泥助磨剂的研发与工业运用

助磨剂应用

2 0年第2 09期No. 2 0 2 0 9

新世纪水泥导报C me t ief r e E o h e n d w p c Gu o N专题论

中图分类号：T 7 . 3 Q124 6

文献标识码：B

文章编号：1 0—4 32 0)20 3—4 0 80 7 (0 90—0 90

高效复合水泥助磨剂的研发与工业运用赵洪义朱孔赞汪兆先山东宏艺科技有限公司 (70 4 26 3 )摘要在对市场上现有水泥助磨剂进行分析研究的基础上，通过对水泥颗粒粉碎原理的研讨，调整水泥助磨剂的研发思路，采用“活化”‘化”掩蔽”、‘崖、“ f等组合技术对水泥助磨剂进行改性。试验结果表明，新型助磨剂用于水泥生产，完全符合《通用硅酸盐水泥》标准，不仅具有良好的助磨效果，而且兼有显著的增强作

用。在提高混合材掺量 1%的情况下，水泥强度未降低，同时还提高水泥磨机台时产量 1%。新型助磨剂的广 2 0泛应用，对于水泥工业节能减排具有重大的推动作用。关键词水泥无氯助磨技术工业废渣节能减排

0引言

一

种是以Na l主要成分的助磨剂，成本较低， C为

在现代化迅速发展的今天，人类正大量消耗

助磨效果不理想，但对水泥 (特别是矿渣水泥 )的早期强度增长有较明显作用；另一种是以Na 1 C为主要成分，掺人三乙醇胺的复合助磨剂，成本较高，其不仅具有一定的助磨作用，而且对水泥 (特别是矿渣水泥 )的强度增长有一定促进作用。但粉体助磨剂都存在共同的缺点，掺量较大，一般占水泥总量的08~1%;C1量较高，带入水泥中 .% . 0一含 C1 01%,易使混凝土结构内钢筋发生“蚀”一 .0>锈反应，严重影响混凝土的耐久性，不符合G 52 0 B1—0 7 7通用硅酸盐水泥标准。且对粉煤灰水泥、火山灰水泥的增强效果不甚理想。

着有限的不可再生的资源和能源，人类自身赖以生存的环境遭到日益严重的破坏。随着我国国民经济

的不断发展，对水泥的需求量也愈来愈大。水泥工业在发展的过程中不仅造成了石灰石、粘土等不可再生资源和煤电能源的大量消耗，而且还排放出对生态环境造成危害的大量“气”( O、S 废 C O、 NO )和粉尘。2 0

年我国生产水泥 1.亿t 07 36,超过世界水泥产量的一半，消耗了石灰石 l.亿 t 24,粘土 17L,准煤 1 3,耗电超过 10 0 k, .4 t标 .亿t 3 0亿 Wh排放C .。其中耗电量和煤炭消耗量均超过 O约95亿t了全国工业总消耗量的5%;同时排放粉尘 60 - . 0 8￣ t、

我国目前液体水泥助磨剂主要是以醇胺类极性有机物为主体，掺人不同类形的有机物和无机物

S 7万t O 11、NO 15,其中粉尘和C 0万t O的排放量均超过了全国工业总排放量的2%。我国的吨水泥 0综合能耗比国际先进水平高出3%。由此可见，传 5统的水泥工业能耗高、资源消耗多、污染严重，不利于实现可持续发展，必须向“生态化”型，发展转

进行复合，掺量为水泥重量的00%~01%,其中 . 2 .5

循环经济，进而实现资源、环境、经济和社会的全面协调发展。长期以来，我国政府一直高度重视环境保护工作，国务院又制订了“十一五”能减排的节

01%使用较为普遍。液体助磨剂一般都有较好的 .0 助磨作用和一定的增强效果，但由于近年来醇胺原料的价格不断攀升，导致产品的成本增加，如果产品中的有效成分醇胺物质含量偏低，其助磨作用和增强效果会同时受到很大影响，另外，液体助磨剂掺人水泥中后，普遍存在水泥需水量增加的现象， 且对粉煤灰水泥和火山灰水泥的增强效果不佳。2H - YI V系列高效复合水泥助磨剂研究思路

目标计划。作为节能减排重点行业的水泥工业，任重而道远，发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型产业，是我国水泥工业走向新型工业化的必

水泥颗粒必须粉磨到一定的颗粒粒径，才能顺利地完成水化、硬化反应过程，体现出胶凝性能。 水泥在粉碎的进程中，物料颗粒受到外力作用时，颗粒被逐步粉碎，颗粒粒径逐渐变小，随着颗粒被不断粉碎和颗粒断裂面的生成，范德华力、价键力等短程力逐渐由附属地位转变为支配地位，一39

由之路。而高效复合水泥助磨剂技术，是我国水泥工业节能减排、转变生产模式、发展循环经济的重要支撑技术之一。 1我国水泥助磨剂技术现状

我国

目前粉体水泥助磨剂主要有两种类型，

助磨剂应用

2 0年第2 09期

N . 20 o2 09

赵洪义，等：高效复合水泥助磨剂的研发与工业运用

专题论

方面碎粒表面的自由能不断增高，阻碍颗粒被进一步细碎，另一方面碎粒的表面上出现不饱和的价健

( 4)根据矿渣和粉煤灰混合材各自不同的化学成分和晶型结构特点，助磨剂分子中“微量元素”

点带有正电荷或负电荷的结构单元，使颗粒处于亚能促使晶型表面造成缺陷或晶型结构发生改变，从稳定的高能状态，在适当的条件下，断裂面又会重而提高它们参与水泥水化反应能力，利于水泥各龄新粘合或者碎粒与碎粒再相互吸引聚合起来结合成期强度的增长。 大颗粒，回到稳定状态。粉碎过程属可逆过程。 (根据水泥水化反应和硬化反应原理，采 5)用“蔽剂”缓 C A水化速度，有效阻止 C A迅速掩延 水化，防止产生大量热量，减少对助磨剂有效成分大颗粒粒粗化聚合。。

水泥助磨剂是一种具有较高表面活性的化学物质，它能迅速吸附在颗粒表面，使新生断面上不饱和的价键得到饱和，颗粒之问的聚合作用受到屏蔽，即屏蔽了水泥颗粒的一些带电活性点，使其荷电性质趋于平衡，从而避免了细颗粒的聚合和细粉的粘球、挂壁现象。在水泥粉碎过程中，助磨剂分子渗透到颗粒表面和颗粒的裂缝中，其表面活性作用能有效增进裂缝的扩展，并防止碎粒断裂面在外

吸咐，降低水泥的需水量；同时在助磨剂产品中掺人特殊的“介质”,加快 C S 水化反应速度，弥 和C S补 C A水化被延缓后造成的水泥早强偏低，并大幅 提升水泥的各龄期强度。通过研发试验，我公司已成功研制出水泥助磨剂H _ YI V系列新产品，并已通过了工业性试验。

3HYI _ V高效复合水泥助磨剂工业性试验分析31 Y I AS . H - V助磨剂对水泥中增加矿渣掺量的工业性试验

力的打击下重新愈合，从而进一步提高水泥的粉碎效果。其反应过程为：水泥助磨剂

H - AS YI型粉体高效复合水泥助磨剂在浙江s V S水泥集团对水泥中增加矿渣掺量的工业性试验有关技术数据统计情况见表 1。、2

大颗粒

——浸

润价键饱和屏蔽聚合

细化

细小颗粒

表 lH _ 助磨剂在增加矿渣掺量中的作用 YI S V助磨剂序号掺量 (% )熟料 1 2 3 ———— 03 .0 03 .O 5 . 00 5 . 0O 3 . 70

物料配比 ( %)

磨机台时

据以上分析，我们确定了以下的研发思路：( )采用具有亲水基团“”憎水基团“” 1 0和一两

矿渣石灰石石膏 产量 ( ) 4 . 50 4 . 5(】 5 . 3O——— — 50 . 50 . 5O . 5O . 6 . 8 0 7 . 85 7 . 55

种结构的高能新材料链状聚合物。水泥颗粒在粉磨过程中，助磨剂中的“活化分子”能迅速地吸附并有序排列在水泥固体颗粒表面，使其表面张力明显下降，物质的化学键易破坏，形成众多断裂面，并使断裂面上不饱和价键趋于饱和；助磨剂的“活化分子”可自动地渗入到微细裂缝中，并向深处扩还

表2采用H - AS YI助磨剂后产品的性能 V比表面积标准凝结时间 ( i) a r n抗折强度 ( a MP )抗压强度 ( a MP ) 序号 ( n 安定性稠度 )

( )初凝 终凝 3 2 d 3d 2 % d 8 8d

1 23

33 4 38 430 4

合格合格合格

2. l5 5 4 8 2_ l0 5 2 42. 4 15 9 3

2加 3 7 l 3. 6 2 4 7 3 8 l 4 7 1 4 4. 8 5 2 . 6 8 3 . 620 3 l 7 72 1 33 45 8

展，如同打人裂缝中的“楔子”,起到劈裂作用，颗粒在外力作用下加大裂缝间隙或分裂成更小的颗粒；多余的助磨剂“化分子”活又迅速地吸附在新产生的细小颗粒表面，使细小颗粒进一步细化，由于助磨剂“活化分子”状结构的特殊构造，能有效防链

试验情况表明：

( )在水泥中掺人03体HYIAS高效 1 .%粉 - V型复合水泥助磨剂，在不增加混合材料掺量的情况下

止新裂缝的愈合或细小颗粒相互间粘聚，从而提高研磨效率。

能使P￥2水泥达到P￥ 2水泥强度等级，· . 35· . 45并能提高磨机台时产量 1%。 5

( 2)助磨剂分子在水泥颗粒粉磨较

高的温度 () 2在混合材掺量增加 1%的情况下，水泥 3环境下，更易释放出大量的“活化分子”,加快了它和各龄期强度与原来相比没有下降，同时提高水泥们与水泥颗粒发生碰撞反应的几率，提高了对水泥磨台时产量 1%。 1颗粒表面的附着率，大大地提高了粉磨效率。 ( 3)采用催化技术，提高助磨剂“化分子”活 与水泥颗粒问发生碰撞反应的几率。40

32 . HY IAF磨剂对水泥中增加粉煤灰掺量的工 - V助业性试验

H - A型粉体高效复合水泥助磨剂在浙江s YI F V S

助磨剂应用

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新世纪水泥导报Ce n d orNe Ep h me tGuie f w oc 专题论

水泥集团对水泥中增加粉煤灰掺量的工业性试验有关技术数据统计情况见表3。、4表3 H V F ￣I A助磨剂在增加粉煤灰掺量中的作用序号l

型液体高效复合水泥助磨剂，在增加混合材掺量 1%的情况下，水泥的各龄期强度与原来相比没有 2下降，并且水泥磨的台时产量提高了1%。 4表7 H - B助磨剂在增加粉煤灰掺量中的作用 Y/ F V助磨剂序号

助磨剂

物料配比 ( %)

磨机台时

掺量 ( 熟料粉煤灰石灰石石膏产量 (h%) t),—— 6 - 80 2 . 8O—— 4( -】 7 . 40

物料配比 ( %)

磨机台时

掺量 ( 熟料%)—— 6 矗O

矿渣石灰石石膏产量 ( ) 3 nO—— 4O 1 8O 1.

2 3

O. 3 O 0. 3 0

6 . 8O 5 . 7O

2 . 8O 3 . 40

—— 50 .

4O 4- 0

8 . 30 8 . 75

l

2

01 .O

5. 40

3 - 70

5. 0

4- 0

1 45 3.

表4采用 H IA助磨剂后产品的性能￣V F比表面积标准凝结时间抗折强度抗压强度序号 (安定性稠度 ( i) m l 1 ( a MP ) (P) M a瑚喀) ( 初凝终凝 3 2 d 3 2 d%) d 8 d 8 l 2 3 31 6 38 5 34 8合格合格合格 2 2 2o 3 5 41 9 4 1 . 2_ 20 2 5 4 9 1 4 4 _ 4 2 8 2

0 30 3 9 l . 8 6 lI 3 . 9 8 5 2 5 7 2. 4 . - 2 1 1 5 6 6 7 19 3. 7 61序号 (

表 8采用 H￣I t助磨剂后产品的性能 V3 F比表面积 标准凝结时间 ( i) a r n抗折强度 ( a MP )抗压强度 ( a MP ) )安定性 稠度

( 初凝终凝 3 2 3 2 %) d 8d d 8d l 2 32 6 35 8合格合格 2. 15 2 o 3 88 7 6 . 7 2 3 l0 2 5 3 5 4 . 8 68 . l 3- 97 63

7 2 3_ - 0 nl 7(】

4高效复合水泥助磨剂对水泥工业节能减排的意义每吨 HY.系列粉体高效复合水泥助磨剂Ⅳ

试验隋况表明：在水泥中掺人03 .%HYIA型 - F V

粉体高效复合水泥助磨剂，在混合材掺量增加1% 可供 3 3t 1 3 7生产使用，可节约熟料 4 ,节 k泥 0t的情况下，水泥的各龄期强度没有大的波动，同时约电400k、节约标准煤 56t 0 Wh .,减少石灰石消 水泥磨的台时产量提高了 1%。 8 耗 5 .、粘土消耗 7,利用工业废渣4,减少 20t .t 2 0t 33 . HYI BS - V助磨剂对水泥中增加矿渣掺量的工业粉尘排放量 1 0 k 6 g,减排 C020t S 7 g 4、 O22k、性试验 NO 4 g 4k,可为水泥企业带来 3 3元的效益。 0 3HY I S -VB型液体高效复合水泥助磨剂在福建 HX水泥集团对水泥中增加矿渣掺量的工业性试验相关技术数据统计见表5。、6表5H￣I B助磨剂在增加矿渣掺量中的作用 V S助磨剂物料配比 ( %)磨机台时序号 掺量 (%)熟料矿渣石灰石石膏产量 (h t),12

每吨YH一 1 V系列液体高效复合水泥助磨剂可供 10 0t泥生产使用，可节约熟料 1 0t 0水 2,节约电1 0 wh 20 0k、节约标准煤 1. t 68,减少石灰石消 耗 16t 5、粘土消耗 2 . t用工业废渣 10t 1,利 6 2,减少粉尘排放量5 0k,减排 C,2、S,1 g 4 g O 1 0t O 2 6k、

NO 1

2k,可为水泥企业增加 1 0元的效益。 x3 g 000

_——O1 .0

5 . 2O4 . 00

4. 2049【 .】 5_ 0

6 . 060 .

1 20 1 .1 65 2 .

利用高效复合水泥助磨剂技术，水泥企业生产 1冰泥可以节约熟料 1%,提高水泥磨机台时产量 21%以上，每吨水泥增加经济效益 1元以上。 0 0

表6采用H VB助磨剂后产品的性能￣I S比表面积序号 (m2 &g)

标准安定性稠度

凝结时间 ( i) rn n

抗折强度 (I ) IP Va

抗压强度 ( a MP )

( )初凝 终凝 3d 2 d 3d 2 % 8 8d 1 2 35 5 31 5合格合格 2. 4 10 25 4O 76 1. 3 2 5 4 . . 58 84 2 l0 40 4 20 41 3 . 78 1. 3. 6 91 4

利用高效复合水泥助磨剂，不仅可以降低水泥生产对石灰石、粘土等不可再生资源和煤炭、电力能源的消耗，而且还能综合利用废渣、减排c 0等废气和粉尘。按全国水泥年产量 1. t,如果5%的 40计亿 0水泥企业使用H .型高效复合水泥助磨剂，全年 YI V可节约熟料8o￣t 4o,综合利用工业废渣 8o7t 4oi;减少石灰石消耗量 1 0Y,减少粘土消耗量 1 1￣t 09 7t 2 0' 5;节约标准煤 110,节约用电7 . wh 8万t 35亿k;减少C O,排放量840,减少水泥工业粉尘排放量3 . t 0万t 36,万 减少 S 2 O排放 1.Jt 51T,减少NOx放量 92;全年排 .万t可为水泥企业新增7亿元的经济效益。 0

试验情况表明：在水泥中掺人 01 HYI BS .% - V 型液体高效复合水泥助磨剂，在提高混合材料掺量 1%的情况下，水泥的各龄期强度与原来相比没有 2下降，同时提高水泥磨的台时产量 1%。 334 HY I F磨剂对水泥中增加粉煤灰掺量的工 . - VB助业性试验

HY I -VBF液体高效复合水泥助磨剂在福建型

H水泥集团对水泥中增加粉煤灰掺量的工业性试 5结束语 X验相关数据统计见表7。、8 ( )H -系列高效复合水泥助磨剂是一种 1 YI V试验情况表明：在水泥中掺人 01 HYI F .% - VB

无毒、无腐蚀性、安全无害的产品，用于水泥中不41

助磨剂应用

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新世纪水泥导报

C me t ief r e E o h e n d w p c Gu oN文献标识码：B 文章编号：10—4 32 0 )20 4 .2 0 80 7 (090 .0 20

磨丝木

中图分类号：T 7 .3 . Q12625

HRM矿渣立磨的调试及操作要点 唱荣川唱润艳河北武水水泥有限责任公司 (6 4 1 060 )

我公司年产 3万 t渣粉磨生产线 (用 6矿选 HR 80矿渣立磨 )制系统系统采用 S—0, M20 S控 7 3 0上位机监控软件是WIC 6,现场控制站组态软 N CV . 0件是S E 7V .。20年 7 8 T P 54 0 8月日正式投产，3月个来，经厂家及调试人员多方努力，通过对机械、电

拟信号，因在初设时未考虑热风炉的参数由中控控制，造成模拟量 A模块通道不够。根据现场设备 I情况，我们采取通过转换开关在现场柜用模拟量控制，在中控用开关量控制，同样满足了生产需要。 22分离器变频器对温度压力信号的影响 .

气部分整改和整体立磨参数优化控制，已实现达标和月达产，系统设备运行正常，工艺状况良好。本文就调试生产经验进行总结。 1HR M立磨的特点及工作原理 H M2 0 S R 80型立式磨是技术性能优异的新型节机带动磨盘转动，需粉磨的物料由锁风喂料设备送

由于所选分离器变频器的质量原因，即使变频器至现场电机引线采用屏蔽电缆，仍然对温度压力信号影响极大，联动试车时，只要分离器变频器运行，各种温度、压力信号上下波动至少 l个数，致 0使立磨连锁跳停，根本无法正常生产。最后我们改

能烘干兼粉磨设备。其工作原理是：电机驱动减速用了A B B变频器，并避开其它信号电缆线路和控制电缆线路，并采取了屏蔽防护措施，才得以使干扰入旋转的磨盘中心，在离心力作用下，物料向磨盘现象消失。 边移动，进入粉磨辊道。在磨锟液压力的作用下， 2 _ 3主电机稀油站故障引起立磨频繁跳停物料受到挤压、研磨和剪切作用而被粉碎。同时， ( )障现象。20年7 1日~1,立磨 1故 08月 6 9t E热风从围绕磨盘的风环

高速均匀向上喷出，粉磨出现频繁跳停，而跳停后发现中控各种信号正常， 后的物料被风环处的高速气流吹起，一方面把粒且无任何故障报警，立磨的频繁跳停，严重地影响度较粗的物料吹回磨盘重新粉磨，另一面对悬浮了产品产量和设备的正常运行。 物料进行烘干，细粉则由热风带人分离器进行分 ( 2)故障判断及处理。第一次出现故障后， 级，合格的细粉随同气流出磨，由收尘设备收集根据中控反映设备跳停时无故障报警并有备妥信下来即为合格成品，不合格的粗粉在分离器叶片号，我们先对现场控制线路进行详细排查，又对工作用下重新落至磨盘，与新喂人的物料一起重新程师站P c L程序中影响立磨停机的条件信号进行检粉磨。如此循环，完成粉磨作业全过程。 查，都没有发现什么问题。第二次故障出现后，对 2安装调试过程中出现的问题及解决方法磨机硬连锁的几个条件进行专人监控，到1 1上午 93 21对P C控制系统信号的处理 . L热风炉的5阀门均向中控室输出4 2 A个 0m模—

8 0发现磨机主电机稀油站允许主机启动信号时2分有瞬时消失，又瞬时恢复现象，最后把故障锁定在

缘= _

、躲_ _

. }

-

i i

:= I

_

会对混凝土的工作性和耐久性产生不良影响。

( 4)HYI -V系列高效复合水泥的助磨剂产品 ( H -系列高效复合水泥助磨剂产品不是山东宏艺科技有限公司继“ 2) YI V无氯型水泥助磨剂”于仅具有良好的助磨效果，而且兼有显著的增强作 2 0年 1月通过了省级新产品签定后，在我国助磨 07 1用。在多增加混合材掺量 1%的情况下，确保水泥剂领域取得的又一重大科技成果。它不仅能为水泥 2的各龄期强度不下降，同时还能提高水泥磨的台时企业带来可观的经济效益，而且对我国水泥工业实产量 1%以上。 0

现节能减排、改变生产模式、发展循环经济、走新型工业化道路具有十分重要的意义。(收稿日期：2 0 .23 ) 0 81—0

( ) YI系列高效复合水泥助磨剂用于水 3 H . V泥生产，水泥的各项品质指标完全符合G 520 B1 .07 7 (通用硅酸盐水泥 )标准。

4 2

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/jgej.html