我國水泥助磨劑多功能化優(yōu)勢發(fā)展

內(nèi)容提示：我國助磨劑生產(chǎn)企業(yè)大約有300多家，生產(chǎn)的助磨劑也有多種。關(guān)于助磨劑的品種，如果按外觀分，有固體助磨劑和液體助磨劑兩種。按功能分，有提產(chǎn)型、提產(chǎn)增強型、緩凝型等多種。固體助磨劑基本上都是提產(chǎn)增強型，在水泥中的摻量為0.5%~0.8%。而液體助磨劑中，提產(chǎn)型摻量為 0.02%~0.03%，提產(chǎn)增強型摻量為0.1%~0.2%。

　　一、助磨劑多功能化的必然性

　　1.我國絕大多數(shù)地區(qū)水泥產(chǎn)能已經(jīng)飽和或過剩，提產(chǎn)的需求已經(jīng)不迫切。

　　2.近年來，新建、擴建的水泥生產(chǎn)線都有熟料預(yù)破碎系統(tǒng)及高效選粉系統(tǒng)，磨機產(chǎn)量已大幅提高。例如，椎4.2×13m磨機產(chǎn)量已達 240t/h，提產(chǎn)的空間已經(jīng)不大。

　　3.許多磨機水泥粉磨電耗已經(jīng)降至35kWh/t以下，磨機提產(chǎn)15%，只能節(jié)電5kWh/t左右，一些有余熱發(fā)電的企業(yè)平均電費已降至0.4 元/kWh以下。由于提產(chǎn)節(jié)約的電費低于使用助磨劑的費用，因此，只有在水泥助磨劑中復合更多的其他功能（而不僅僅是助磨），才能適應(yīng)市場的需要，這也是水泥助磨劑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

　　二、助磨劑多功能化發(fā)展現(xiàn)狀

　　1.水泥企業(yè)需求狀況

　　市場是水泥助磨劑行業(yè)發(fā)展的導航儀。根據(jù)筆者近幾年的調(diào)查和分析，水泥生產(chǎn)企業(yè)對助磨劑的需求大致分為4類：

　?。?）要求提高磨機產(chǎn)量15%~20%，以提產(chǎn)為主要目的。這類企業(yè)大約占5%~10%。

　?。?）要求增加混合材6%~8%、提產(chǎn)10%左右，以降低成本為主要目的。這類企業(yè)約占65%~70%。

　?。?）要求提產(chǎn)10%左右、增加混合材2%~4%、水泥性能（需水量、凝結(jié)時間）基本不變，在降低成本的同時一定要保證水泥質(zhì)量。這類企業(yè)約占 15%~20%。

　?。?）其他特殊要求，如延長水泥凝結(jié)時間、減少坍落度經(jīng)時損失等。這類企業(yè)約占5%。

　　2.助磨劑企業(yè)生產(chǎn)狀況

　　我國助磨劑生產(chǎn)企業(yè)大約有300多家，生產(chǎn)的助磨劑也有多種。關(guān)于助磨劑的品種，如果按外觀分，有固體助磨劑和液體助磨劑兩種。按功能分，有提產(chǎn)型、提產(chǎn)增強型、緩凝型等多種。固體助磨劑基本上都是提產(chǎn)增強型，在水泥中的摻量為0.5%~0.8%。而液體助磨劑中，提產(chǎn)型摻量為 0.02%~0.03%，提產(chǎn)增強型摻量為0.1%~0.2%。目前，我國助磨劑年產(chǎn)量到底有多大，還沒有權(quán)威的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。如果以助磨劑類型來統(tǒng)計，則提產(chǎn)增強型的多功能助磨劑生產(chǎn)量約占助磨劑生產(chǎn)總量的85%~90%。

　　三、助磨劑多功能化益處多

　　1.減少物料粘球、粘磨、團聚，降低粉磨電耗，提高磨機產(chǎn)量。2000年施行水泥強度檢驗新標準（ISO標準）后，我國水泥細度控制指標平均下降了2%~3%。伴隨水泥細磨出現(xiàn)物料粘球、粘磨、團聚現(xiàn)象，阻礙研磨體對物料的粉磨，導致磨機電耗增加、產(chǎn)量下降。而水泥細度越細，粉磨阻力越大。粘球、粘磨、團聚現(xiàn)象的產(chǎn)生，源于水泥細顆粒表面過剩的電荷、價鍵力、表面能等。而助磨劑是帶極性基團的分子，它們很容易被吸附到細顆粒的表面，使水泥細顆粒表面過剩的電荷、價鍵力、表面能等降低或消除，從而避免粘球、粘磨、團聚現(xiàn)象的產(chǎn)生。由于粉磨阻力降低，產(chǎn)量隨之提高，電耗隨之下降。

　　2.提高選粉機效率。由于助磨劑對水泥顆粒的分散作用，使得細小的顆粒不會形成大顆粒被帶回到回粉中，更多細粉作為成品排出，選粉效率提高 10%~20%，循環(huán)負荷降低50%~100%。

　　3.降低出磨水泥溫度。水泥經(jīng)粉磨后溫度升高，其原因一是研磨體撞擊、摩擦產(chǎn)生熱，這種熱可以通過優(yōu)化磨機參數(shù)（級配、填充率、研磨體幾何形狀等）降低；二是微裂紋愈合、顆粒團聚、細顆粒與研磨體及襯板黏結(jié)，使水泥顆粒的表面能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽@部分能量是可以通過助磨劑的作用降低的。根據(jù)我們許多的大磨實踐，使用助磨劑后出磨水泥溫度可以下降5℃~10℃。

　　4.改善水泥顆粒級配，進而改善水泥及混凝土性能。使用助磨劑后，在混合材摻量相同的情況下，水泥中≤3μm的顆粒減少1%~4%，而 3~30μm的顆粒增加3%~6%，≥45μm的顆粒減少1%~2%。≤3μm的顆粒需水量大、水化快，因此≤3μm的顆粒減少對減少水泥需水量及混凝土坍落度經(jīng)時損失均有利。而≤3μm的顆粒雖然水化快，對水泥1~3天強度貢獻大，但由于其水化快，形成的水泥石結(jié)構(gòu)不密實，過細的水泥顆粒對28天強度及混凝土耐久性都不利。

　　眾所周知，3~30μm的顆粒增加對提高水泥3~28天強度都是有利的。而3~30μm的顆粒的增加，則是通過減少≤3μm和≥45μm的顆粒來實現(xiàn)的。≥45μm的水泥顆粒，由于其內(nèi)核（1~10μm）被水化物包裹是永遠不能水化的，而以集料的形式（同砂、石）存在于混凝土中。因此，減少 ≥45μm的水泥顆粒數(shù)量，既有技術(shù)效益，又有經(jīng)濟效益。

　　5.節(jié)能降耗，減排利廢。增強型助磨劑在保持水泥強度不變的情況下，可以增加混合材摻量6%~8%，節(jié)約熟料6%~8%。一方面，它可以降低生產(chǎn)水泥時的能源和資源消耗；另一方面，它可以減少二氧化硫、氮氧化物等廢氣的排放，既有經(jīng)濟效益，又有環(huán)境效益。假設(shè)按我國14億噸水泥產(chǎn)能來算，節(jié)約 6%的熟料，1年就是6000萬噸，相當于可以少建20條日產(chǎn)1萬噸的水泥生產(chǎn)線。

　　6.水泥顆粒分散性好，可以解決散裝水泥卸不干凈的問題。