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如何选择和使用水泥助磨剂

 
摘要:明确使用助磨剂的目的、根据生产情况灵活安排,并安全正确地操作。
关键词:助磨剂、环保型助磨剂
水泥助磨剂的定义:水泥粉磨时,加入磨内起助磨作用,而又不损坏设备及水泥性能的外加剂。主要是分散剂、表面活性剂、缓蚀剂等。
在国外,助磨剂已经成为水泥粉磨中不可缺少的组成部分,在国内也被越来越多的厂家接受,它不仅能大幅度提高磨机产量,改善水泥性能,优化水泥颗粒级配,防止水泥结块,而且还要是一种对人体无毒无害的绿色环保材料。
目前,中央加大了对基础设施的投资,扩大了水泥的需求量。为与国际接轨,我国水泥实施了新标准,无疑又压缩水泥的供给量。很多地区出现了供不应求的现象,许多水泥企业为扩大供给量,加大投资力度、扩建生产线,此方法资金需求量大、建设工期长。雨季农忙或春节前后,影响了施工的进展,无疑又滞纳了水泥的销售。根据助磨剂的性能,按销售旺、淡季、窑磨产量匹配情况,以及市场的需求灵活安排生产。
作用水泥助磨剂,在不增加任何土建设备投资的前提下,带来的效益是多方面的。
1、使用水泥助磨剂的目的
1.1、在混合材掺入量,出磨水泥强度不变的情况下,较大幅度提高水泥磨机的台时产量,机械运转率,工人劳动效率,吨水泥成本明显降低。
1.2、在熟料强度、水泥磨机台时、混合材品种及掺入量不变的情况下,提高水泥细度和比表面积,改善水泥的颗粒级配,进而提高水泥的各龄期强度。
1.3、在1.2的条件下,也可增加混合材掺入量,节约熟料,降低水泥生产成本,提高水泥总年产量,增加规模效益,拓宽水泥市场,扩大竞争力和市场占有率。
1.4、水泥限量生产时,可减少开机时间,避开电价高峰,减少水泥成本中的维修和维护费用。
1.5、减少水泥的结块现象,增加水泥的流动性,使水泥易于均化,降低输送成本。从而减少水泥装卸时间和费用,增加水泥库存储量。
2、目的分析
2.1、分析依据
2.1.1、电价0.5元/度;
2.1.2、水泥粉磨电耗38元/吨;
2.1.3、水泥粉磨综合成本36元/吨水泥(包括电费、工人工资、修理费用、制备折旧、研磨衬板消耗、管理费用等);
2.1.4、取洛阳某建材公司CD-88/A型助磨剂加量为200g/吨水泥;
2.1.5、CD-88/A型助磨剂价格为9600元/吨;
2.1.6、混合材与水泥熟料差价为100元/吨。
3、分析效益
3.1、        加产量时的经济效益:
水泥磨使用助磨剂后,在产量增加的条件下,车间的综合成本保持不变。假设使用助磨剂后产量增加a%,那么,
使用助磨剂后粉磨综合成本为:   
使用磨剂前粉磨综合成本/(1+a%)+助磨剂成本= 36/(1+a%)+9.6×0.2= 36/(1+a%)+1.92
提产后成本下降为:
提产前吨水泥粉磨综合成本—提产后吨水泥综合成本=36-[ 36/(1+a%)+1.92];
通过上述分析,可得到如表1所列的不同提产幅度时的经济效益:
表1细度不变,产量提高时使用该厂A型助磨剂的经济效益
提产幅度
(%)
电耗下降
(度/吨)
电费下降
(元/吨)
其它费用降
(元/吨)
粉磨综合成本下降
(元/吨)
8
2.8
1.4
1.27
0.25
10
3.5
1.8
1.47
1.35
15
5.0
2.5
2.74
3.32
20
6.03
3.2
2.80
4.08
25
7.6
3.8
3.40
5.28
注:其它费用与水泥粉磨综合费用,从表1中可看出助磨剂增加成本为1.92元/吨水泥,电费以0.5元/度计,增产10%左右,单电费降低一项就可以收回成本。此时的综合成本降低成本1.35元/吨,当提产幅度超过12%,使用助磨剂不但降低了成本,而且扩大了供给缓解的供求关系。
3.2、产量不变,细度提高,强度增加时的经济效益
随着水泥细度的提高,水泥强度增加,混合材掺量相应增加。混合材与水泥熟料差价为100元/吨。因此,每增加1%的混合材掺量,生产成本下降1元/吨,除去助磨剂成本,则为助磨剂使用的净增加效益。
表2列出了除去助磨剂成本后,混合材掺量提高不同幅度时的经济效益。
表2混合材掺量提高时,使用助磨剂的经济效益
混合材掺量的增加量(%)
2
3
4
5
6
7
综合成本下降(元/吨)
0.08
1.08
2.08
3.08
4.08
5.08
由表2可见,使用此厂A型助磨剂混合材掺量提高2%;
4、根据物料选择合适的助磨剂
4.1、水泥熟料和沸石属于异性晶体结构,而矿渣属于同性玻璃体,前者在相对薄确的矿物之间的界面上存在着应力集中现象,在相同条件下矿渣难以产生新断面,助磨剂的解聚和分散作用就能得到充分体现。
4.2、相对立窑熟料而言,回转窑熟料中的含量与水溶剂矿物C3A+C4AF少,C2S难磨,所以应该比立窑熟产易磨性好。故助磨剂对回转窑熟料的助磨效果较好。西南科技学院的研究表明,使用助磨剂磨制32.5级火山灰水泥时,可增加产量10%~25%,磨制42.5级普通硅酸盐水泥时,可增产15%-40%,在所耗同等的情况下,可提高比表面积70-80m2/kg。5种助磨剂对矿渣水泥比表面积和早期强度的影响见表3:
表3:5种助磨剂掺量对矿渣水泥比表面积和早期抗压强度的影响
项    目
比表面积1(m2/kg)
3d抗压强度/Mpa
 
0.03%
0.06%
0.09%
0.03%
0.06%
0.09%
三乙醇氨
414.1
428.4
435.0
27.4
28.2
29.5
乙二醇
354.9
397.2
427.1
24.1
25.6
27.8
丙二醇
325.0
407.3
432.6
25.3
26.3
26.8
木质素磺酸盐
403.7
416.0
422.5
26.3
26.7
27.7
多聚磷酸钠
398.6
425.8
425.2
24.7
25.7
28.0
        
注:1、助磨剂与其它物料共同粉磨;2、未掺助磨剂时,3d抗压强度为23.6Mpa;3、水泥配比:熟料:矿渣:二水石膏=67:28:5
5、助磨剂必须满足环保要求
许多外加剂都是利用化工厂的下脚料和工业废渣复合配制而成,难免残留一些不利于环保的物质,水泥企业选用助磨剂时,对其环保质量必须引起重视,助磨剂必须无毒无害无腐蚀无刺激性气味。而且质量稳定,不受天气及存放时间的影响。加入助磨剂后,能有效中和电荷,平衡价键,防止水泥颗粒聚集成团,物料的流动性增加,设备极易冒灰,扬尘增加。因此,要保证使用的助磨剂不污染环境不危害员工身体健康,要加强对设备的密封工作和工作劳动保护的意识,定期发放劳动保护用品,助磨剂在存放搬运过程中,应制定相应的安全防范措施。在添加使用的生产线上,应采用准确可靠的非接触性计量设备,既满足控制技术的配比精度要求又实现了清洁生产的工作环境。
另外:水泥助磨剂必须对物料的性能及制品无不良影响。厂家最好采用,通过国家“水泥助磨剂对水泥性能的影响水泥评定试验收报告”,“水泥助磨剂与混凝土外加剂适应性的评定试验报告”的水泥助磨剂。
总结:了解助磨剂的性能,根据本厂采用适合本厂的水泥助磨剂,根据生产灵活安排,并选用无毒无害、无腐蚀性的助磨剂。
参考文献:
1、              南京化工厂大学学报,200l、(1)50-53
2、              马保国,等。助磨剂矿渣微细粉制备中的应用与研究,水泥工程1999(5)。

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