助磨劑的使用效果及其對產(chǎn)品性能的影響
助磨劑的使用效果
世界各國在使用助磨劑的過程中都取得了顯著效果。我國有些水泥廠在粉磨水泥時加入0.05%~0.1%三乙醇胺下腳料作為助磨劑,保持細(xì)度不變,磨機(jī)產(chǎn)量提高了10%~20%。國外報道,在磨制32.5級硅酸鹽水泥時,可使磨機(jī)產(chǎn)量提高10%~30%; 磨制42.5級硅酸鹽水泥時,可使磨機(jī)產(chǎn)量提高25%~50%,國內(nèi)用三乙醇胺、乙二醇和甘油作助磨劑,對濕法回轉(zhuǎn)窯和立窯熟料進(jìn)行了粉磨試驗(yàn),得出結(jié)論:這幾種助磨劑對濕法回轉(zhuǎn)窯熟料的助磨作用大于對立窯熟料的助磨作用。用多種復(fù)合助磨劑對預(yù)分解窯和立窯熟料進(jìn)行粉磨試驗(yàn)比較,復(fù)合助磨劑對立窯熟料的助磨作用大于對預(yù)分解窯熟料的助磨作用。
可見,助磨劑對熟料結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分有選擇陛和適應(yīng)性。
關(guān)于助磨劑的經(jīng)濟(jì)效果分析:使用助磨劑所增加的成本,只是助磨劑的本身價格;降低成本來源于提高粉磨效率、降低電耗的費(fèi)用,或提高產(chǎn)品標(biāo)號,或增加混合材摻量替代熟料所降低的費(fèi)用, 以及由于磨機(jī)產(chǎn)量的提高,可以適當(dāng)?shù)乩玫头咫姷染C合效益。
以高效復(fù)合助磨劑為例,生產(chǎn)42.5級礦渣水泥時,系統(tǒng)產(chǎn)量提高25%,單產(chǎn)電耗降低9千瓦時/噸,助磨劑的摻加量為0.03%。使用助磨劑增加的成本為3元/噸, 僅節(jié)省電耗降低費(fèi)用就為3.87元/噸,設(shè)備折舊、工人工資、研磨體消耗節(jié)省的費(fèi)用估算為0.82元/噸,綜合效益為.1.69元/噸。生產(chǎn)32.5級的礦渣水泥時,可以多添加15%的礦渣,以該廠熟料(130元/噸)和礦渣(70元/噸)的差價計算,32.5級礦渣水泥綜合成本下降9元/噸。按年產(chǎn)12萬噸水泥、32.5級和42.5級礦渣水泥各50%計算,該廠年獲純效益為64萬噸。
助磨劑對產(chǎn)品性能的影響
助磨劑對物料的化學(xué)反應(yīng)有影響,能改變產(chǎn)品的顆粒形狀、尺寸和顆粒組成,再加上本身的存在,因此對產(chǎn)品性能必然會產(chǎn)生影響。不同類型、不同品牌的助磨劑對產(chǎn)品性能的影響不一,情況復(fù)雜,使用中應(yīng)特別關(guān)注。
摻加助磨劑后,產(chǎn)品平均粒徑明顯變化小,細(xì)粒含量明顯增加;顆粒形狀的變化小,圓形度增加。
在添加助磨劑(三乙醇胺)的情況下,促進(jìn)了β-C2S的無定形化。熟料中的C3S在添加助磨劑粉磨10小時后,與不添加助磨劑比較,晶粒尺寸和晶格形變分別由77.9nm、0.440降為47.6nm、0.2939,說明助磨劑對提高顆粒的易粹性和變形能和消耗具有重要作用。
助磨劑對產(chǎn)品性能的影響集中在水泥上,體現(xiàn)于混凝土及其制品,主要表現(xiàn)在蠕變、凝結(jié)時間和強(qiáng)度等方面。
二醇類和醇胺類助磨劑可增加水泥漿的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量。水泥漿稠度的大小隨助磨劑本身的性質(zhì)不同而變化。
助磨劑對產(chǎn)品時間的影響是不同的,有的延長,有的不變,也有的縮短。
二醇類和醇胺類助磨劑使凝結(jié)時間基本保持不變或縮短。在水泥中含有0.01%-0.02%的木質(zhì)素化合物時,凝結(jié)時間稍有縮短。
助磨劑對產(chǎn)品強(qiáng)度的影響,與助磨劑和多數(shù)粉磨物料的性質(zhì)有關(guān)。二醇類、醇胺類和胺鹽類助磨劑使早期強(qiáng)度增高或保持不變,地瀝青精濃縮物改善早期強(qiáng)度。向日葵油皂使3天強(qiáng)度降低,但7天強(qiáng)度得到恢復(fù),甘油也使3天強(qiáng)度降低。
近期推出的各種復(fù)合助磨劑,為了適應(yīng)即將實(shí)施的水泥新標(biāo)準(zhǔn)要求,可顯著提高水泥各齡期的強(qiáng)度。除此之外,助磨劑還會產(chǎn)生其他一些影響。助磨劑對水泥漿的早期收縮有輕微影響,有的也可能影響水化初期物組和水化程度,二甘醇可使水化熱增大。助磨劑能對孔隙體積和表面的分布有重要影響,還能影響硅鈣石凝膠的成分和表面積。一些助磨劑有不同程度的起泡和引氣作用,有助于改善水泥攪拌方能濕潤。
二甘醇能增大低水灰混凝土的早期至28天強(qiáng)度,稍微增加裹入空氣量,多縮二乙醇胺等能改善混凝土的和易性和抗?jié)B性,提高鋼筋的黏結(jié)力。
使用助磨劑的目的主要在于改善和穩(wěn)定粉磨工藝、實(shí)施細(xì)磨和超細(xì)磨、滿足新標(biāo)準(zhǔn)的要求,增加磨機(jī)產(chǎn)量、改善水泥性能,提高水泥實(shí)際產(chǎn)量、節(jié)省電耗等由增產(chǎn)而獲得綜合效益。因此,為了提高我國水泥實(shí)際產(chǎn)量,加強(qiáng)熟料的充分利用,保證超細(xì)粉的有效生產(chǎn),提高混合材摻量,從增產(chǎn)、節(jié)電、節(jié)省綜合能源的角度出發(fā),應(yīng)當(dāng)大力推廣和積極采用高效助磨劑。
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