• 水泥助磨剂添加效果浅析
2015-12-3 11:31:03   作者:和为娜   出处:水泥商情网             ★★★
摘要:水泥助磨剂即是一种能够显著提高水泥粉末效率、降低能耗,同时不损害水泥性能的添加物质。笔者针对水泥助磨剂的添加效果进行了一些浅显的研究,希望能够给同行带来帮助。
  • 我公司年产100万吨水泥生产线,采用4.2×14.5磨机配CLF170-100辊压机和O-sepa-4000选粉机的辊压机预粉磨闭路粉磨系统,主要产品PSA 32.5水泥和PO 42.5水泥,所用熟料来自于辽宁铁岭;石膏为电厂脱硫石膏;水渣使用某钢厂水渣,质量系数1.5以上;粉煤灰为电厂F类粉煤灰,活性指数70%左右;石灰石采用公司附近一矿山的石灰石,含钙量可达到48%以上。

    1、试验方法

    分别取3种型号助磨剂进行对比。对各原材料进行烘干,脱硫石膏在50℃烘干箱内烘干,其他带水原材料均在100℃烘干箱内烘干,破碎后加入到试验用Ф500mm×500mm试验球磨中,提前按照推荐掺量滴入助磨剂。

    实验配比如表2.

    表2 矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥助磨剂实验配比

    编号

    熟料

    石膏

    粉煤灰

    石灰石

    矿渣

    助磨剂

    类型

    SD0#

    50

    4

    0

    8

    38

    空白

    SD1#

    50

    4

    0

    8

    38

    0.20%

    TB-Z-1

    SD2#

    50

    4

    0

    8

    38

    0.20%

    TB-Z-2

    SD3#

    50

    4

    0

    8

    38

    0.35%

    TB-Z-3

    OD0#

    80

    5

    5

    3

    7

    空白

    OD1#

    80

    5

    5

    3

    7

    0.20%

    TB-Z-1

    OD2#

    80

    5

    5

    3

    7

    0.20%

    TB-Z-2

    OD3#

    80

    5

    5

    3

    7

    0.25%

    TB-Z-3

    粉磨33分钟后,物料过0.9mm方孔筛混匀,按照国家标准对水泥物理性能进行检测。

    2、试验结果

    助磨剂分别以0.2%、0.2%、0.25%掺加量,对矿渣硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、实验结果如表3:

    表3 矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥助磨剂实验结果

    编号

    标准

    稠度

    凝结时间

    比表

    面积

    80μm

    细度

    抗折强度

    抗压强度

    初凝

    终凝

    3d

    28d

    3d

    28d

    SD0#

    28.2

    250

    350

    337

    2.0

    3.5

    9.2

    14.2

    41.2

    SD1#

    27.8

    225

    290

    349

    0.9

    3.7

    8.9

    16.2

    46.2

    SD2#

    28.0

    225

    290

    351

    1.1

    3.4

    8.5

    16.5

    45.1

    SD3#

    28.2

    235

    295

    355

    0.8

    4.2

    9.2

    18.5

    45.9

    OD0#

    26.8

    145

    195

    332

    2.1

    5.4

    8.5

    24.6

    51.8

    OD1#

    26.8

    140

    185

    339

    1.2

    5.8

    8.7

    27.1

    54.4

    OD2#

    26.4

    135

    190

    346

    0.7

    5.9

    8.6

    26.9

    52.3

    OD3#

    26.4

    135

    185

    350

    1.1

    6.1

    8.8

    27.8

    55.1

    3、水泥颗粒级配分布图

     

    图1 矿渣硅酸盐水泥颗粒分布图

      

    图2 普通硅酸盐水泥颗粒分布图

     

    4、实验分析

    从以上表2、表3、的实验结果分析,添加水泥助磨剂后,相同粉磨时间内,水泥细度降低,比表面积升高,需水量降低,凝结时间有不同程度的缩短,水泥的强度也有所上升。从整体数据分析,矿渣硅酸盐水泥中试验TB-Z-1和TB-Z-3助磨剂效果最好,普通硅酸盐水泥中试验TB-Z-1和TB-Z-3效果最好;从颗粒分布图分析,无论是矿渣硅酸盐水泥还是普通硅酸盐水泥,使用TB-Z-3助磨剂粉磨出的水泥3-30微米之间的颗粒含量最多,其他粒径之间的分布也在合理范围内,众所周知,水泥最佳颗粒状态在3-32微米之间,且总量应大于65%;综合以上数据和观点,在这两种助磨剂中,最后我们选用TB-Z-3助磨剂。

    5、助磨剂作用机理探讨

    当水泥颗粒接受外界机械能时,除颗粒尺寸微细化和比表面积增大外,还产生了颗粒表面层无定形化、晶格缺陷、晶格崎变、表面能增大等一系列变化,使颗粒处于一种亚稳的高能状态。从而使物料的活性提高。因此在粉磨物料中添加适量的表面活性剂通过它对颗粒表面的物理化学作用,降低颗粒表面自由能,减少粉碎过程中颗粒表面上的无定形层的厚度及塑性变形的深度,从而改善粉磨效果。

    6、结论

    (1)助磨剂对水泥性能的改善主要体现在颗粒级配的变化,通过颗粒级配的改变,水泥一系列物理性能均发生显著的变化,需水量降低,凝结时间缩短,水泥强度提高等。

    (2)助磨剂在大磨生产上的使用效果显著,磨机台时提高10吨,32.5级水泥电耗由使用前的35.8kwh/t降低到32.2kwh/t,42.5级水泥电耗由使用前的38.2kwh/t降低到34.4kwh/t。

    (3)在标准范围内,矿渣硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥熟料配比均下降2个百分点,每年节约配料成本180万元。


     

     

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