节能提产型助磨剂在水泥生产中的应用及效益分析.pdf

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1、节能提产型助磨剂在水泥生产中的应用及效益分析赵计辉，王栋民，林辉，王学光，廖述聪(中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院北京100083)摘要：在水泥粉磨时使用助磨剂已成为水泥粉磨节能的重要手段之一，功能型水泥助磨剂是助磨剂发展的重-~e方向。本文通过工业大磨试验探讨了节能提产型助磨剂在水泥生产中的应用效果，结果表明：水泥台时产量提高24．4％，粉磨电耗降低9．5kW·h／t，水泥451~m筛余量降低O．7％，比表面积增加12m2／kg，经济效益可观。关键词：水泥；助磨剂；节能提产；粉磨0引言为今后水泥助磨剂的重要发展方向。目前，功能型水泥助磨剂主要包

2、括：节能提产型、增强型、水泥是国民经济建设的重要基础材料，2013改善水泥与减水剂相容性型、大掺量混合材水泥年我国水泥产量达24亿t。水泥生产过程简称“两专用型(粉煤灰／火山灰水泥专用型、矿渣／钢渣水泥磨一烧”，“两磨”电耗约占水泥综合电耗的60％～专用型、石灰石水泥专用型等)。在此，本文先介70％，其中水泥粉磨约占70％，年耗电近800亿绍节能提产型水泥助磨剂的研究与应用。提产型kW·h，故水泥粉磨节电是水泥工业节能减排的水泥助磨剂(TCGA)主要是以提高水泥粉磨效率、重要环节It-21。近些年，在水泥粉磨时加入微量助磨增加水泥台时产量、降低粉磨电耗

3、、有效减少水剂，已成为水泥工艺节能的重要手段[3。助磨剂在泥团聚和糊球等为主要目的一种功能型助磨剂，水泥颗粒表面的吸附作用可改善易磨性，其分散助磨剂TCGA能有效发挥节能减排作用，且不会作用可减少粉料团聚，提高粉磨效率，在发达国影响水泥性能，提升水泥生产效率。家应用率已超过90％，国内也达到了70％。然1TCGA的制备而，在助磨剂的研究应用中，人们逐渐发现，单靠一种或某一两个配方的助磨剂，其在使用中的1．1TCGA的设计依据与思路性能稳定性和适应性都较差。尤其我国水泥生产一般来说，助磨剂起助磨分散作用主要是由企业数量多、原料复杂、水泥品种繁多、技术设于

4、助磨剂分子能吸附在水泥颗粒表面，改变颗粒备和管理水平相差很大，使助磨剂在应用中的效表面的电荷，降低表面自由能，消除颗粒团聚，果差异很大，难以充分满足水泥生产的不同要求从而促进粉磨效率，提高水泥粉磨产量。液体水或个性化需求。随着我国助磨剂应用率的不断提泥助磨剂的主要组分大多属于表面活性剂，具有高，目前助磨剂在水泥生产中主要有3方面的作亲水基团和疏水基团。而助磨剂的助磨性能与其用需求：即在水泥颗粒表面的吸附性能有重要关系，因为助(1)节能降耗：提高粉磨效率，降低粉磨电耗；磨剂分子会吸附在粉磨水泥颗粒表面，形成具有(2)减排利废：减少熟料用量，提高固废利一定

5、取向和结构的吸附层，从而改变颗粒表面的用率，实现CO，和固废双减排；分散性质【5J。故TCGA的设计是以有机超强吸附分(3)提质：提高水泥强度、改善水泥颗粒级散组分为主的思路，通过几种组分的复合协同效配和水泥其它性能等。应，充分发挥助磨剂的助磨提产作用。为此，发展有针对性的、具有不同特性或满1．2超强吸附分散组分的选择及复配足不同需求的水泥助磨剂一功能型水泥助磨剂成水泥粉磨过程是在空气介质中进行的，故助选寺匀2014年第J2卷34遭懈寺匀(DEVEL0PMENTGuIDET0BuILDINGMATERIALs)磨剂是在固一气界面发挥作用。因此，选择在固

6、一气界面上吸附能力表现较强的表面活性剂作为提产型助磨剂的组分。阳离子型表面活性剂易吸附于固体表面

7、6J，而醇胺类化合物是常用做助磨剂组分且效果较好的阳离子表面活性剂，其在固一气界面具有超强吸附作用，故选择其作为助磨剂TCGA的组分；而非离子型表面活性剂中的图2水泥开路粉磨系统多元醇和多羟基化合物，由于其分子中含有不离r⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯’解的极性基一羟基，具有高的表面活性和吸附分散作用，在体系中稳定性也较高，且许多研究表明多元醇化合物具有优异的助磨提产效果，故选择多元醇也作为助磨剂TCGA的组分。在掌握助磨剂各个组分作用特点和规律的基础上，结合一系列小试

8、试验，确定由一种改性三乙醇胺[91和异丙醇胺化合物、两种多元醇化合物按照一定的比例复配而成掺加量为0．06％的TCGA液体助磨剂。图3水泥闭路粉磨系统2TCGA在水泥工业生产中的大磨试验助磨剂小磨试验对其工业化大磨试验应用有重要的参考价值，但由于大磨的生产工艺复杂，且不同企业的情况各有不同，使得小磨试验结果不完全等于大磨试验应用效果。故助磨剂具体使用效果必须经过工业化大磨试验应用才能得到验证。2．1水泥粉磨工艺系统助磨剂主要应用于水泥的终粉磨，水泥粉磨图4新型水泥联合粉磨系统_-K艺简易流程见图1。水泥粉磨系统分为开路粉磨系统(见图2)、闭路粉磨系统(

9、见图3)和联合粉磨系统(见图4)。液体水泥助磨剂在水泥粉磨系统中的添加方式如图5所示。图5液体