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必威体育app——水泥添加剂的多功能发展趋势

一、水泥助磨剂多功能化的必然性
1.我国绝大多数地区水泥产能已经饱和或过剩,提产的需求已经不迫切。
2.近年来,新建、扩建的水泥生产线都有熟料预破碎系统及高效选粉系统,磨机产量已大幅提高。例如,椎4.2×13m磨机产量已达240t/h,提产的空间已经不大。
3.许多磨机水泥粉磨电耗已经降至35kwh/t以下,磨机提产15%,只能节电5kwh/t左右,一些有余热发电的企业平均电费已降至0.4元/kwh以下。由于提产节约的电费低于使用水泥助磨剂的费用,因此,只有在水泥水泥助磨剂中复合更多的其他功能(而不仅仅是助磨),才能适应市场的需要,这也是水泥水泥助磨剂行业发展的必然趋势。
二、水泥助磨剂多功能化发展现状
1.水泥企业需求状况
市场是水泥助磨剂行业发展的导航仪。根据笔者近几年的调查和分析,水泥生产企业对水泥助磨剂的需求大致分为4类:
(1)要求提高磨机产量15%~20%,以提产为主要目的。这类企业大约占5%~10%。
(2)要求增加混合材6%~8%、提产10%左右,以降低成本为主要目的。这类企业约占65%~70%。
(3)要求提产10%左右、增加混合材2%~4%、水泥性能(需水量、凝结时间)基本不变,在降低成本的同时一定要保证水泥质量。这类企业约占15%~20%。
(4)其他特殊要求,如延长水泥凝结时间、减少坍落度经时损失等。这类企业约占5%。
2.水泥助磨剂企业生产状况
我国水泥助磨剂生产企业大约有300多家,生产的水泥助磨剂也有多种。关于水泥助磨剂的品种,如果按外观分,有固体水泥助磨剂和液体水泥助磨剂两种。按功能分,有提产型、提产增强型、缓凝型等多种。固体水泥助磨剂基本上都是提产增强型,在水泥中的掺量为0.5%~0.8%。而液体水泥助磨剂中,提产型掺量为0.02%~0.03%,提产增强型掺量为0.1%~0.2%。目前,我国水泥助磨剂年产量到底有多大,还没有权威的统计数据。如果以水泥助磨剂类型来统计,则提产增强型的多功能水泥助磨剂生产量约占水泥助磨剂生产总量的85%~90%。
三、水泥助磨剂多功能化益处多
1.减少物料粘球、粘磨、团聚,降低粉磨电耗,提高磨机产量。2000年施行水泥强度检验新标准(iso标准)后,我国水泥细度控制指标平均下降了2%~3%。伴随水泥细磨出现物料粘球、粘磨、团聚现象,阻碍研磨体对物料的粉磨,导致磨机电耗增加、产量下降。而水泥细度越细,粉磨阻力越大。粘球、粘磨、团聚现象的产生,源于水泥细颗粒表面过剩的电荷、价键力、表面能等。而水泥助磨剂是带极性基团的分子,它们很容易被吸附到细颗粒的表面,使水泥细颗粒表面过剩的电荷、价键力、表面能等降低或消除,从而避免粘球、粘磨、团聚现象的产生。由于粉磨阻力降低,产量随之提高,电耗随之下降。
2.提高选粉机效率。由于水泥助磨剂对水泥颗粒的分散作用,使得细小的颗粒不会形成大颗粒被带回到回粉中,更多细粉作为成品排出,选粉效率提高10%~20%,循环负荷降低50%~100%。
3.降低出磨水泥温度。水泥经粉磨后温度升高,其原因一是研磨体撞击、摩擦产生热,这种热可以通过优化磨机参数(级配、填充率、研磨体几何形状等)降低;二是微裂纹愈合、颗粒团聚、细颗粒与研磨体及衬板黏结,使水泥颗粒的表面能转变为热能,这部分能量是可以通过水泥助磨剂的作用降低的。根据我们许多的大磨实践,使用水泥助磨剂后出磨水泥温度可以下降5℃~10℃。
4.改善水泥颗粒级配,进而改善水泥及混凝土性能。使用水泥助磨剂后,在混合材掺量相同的情况下,水泥中≤3μm的颗粒减少1%~4%,而3~30μm的颗粒增加3%~6%,≥45μm的颗粒减少1%~2%。≤3μm的颗粒需水量大、水化快,因此≤3μm的颗粒减少对减少水泥需水量及混凝土坍落度经时损失均有利。而≤3μm的颗粒虽然水化快,对水泥1~3天强度贡献大,但由于其水化快,形成的水泥石结构不密实,过细的水泥颗粒对28天强度及混凝土耐久性都不利。
众所周知,3~30μm的颗粒增加对提高水泥3~28天强度都是有利的。而3~30μm的颗粒的增加,则是通过减少≤3μm和≥45μm的颗粒来实现的。≥45μm的水泥颗粒,由于其内核(1~10μm)被水化物包裹是永远不能水化的,而以集料的形式(同砂、石)存在于混凝土中。因此,减少≥45μm的水泥颗粒数量,既有技术效益,又有经济效益。
5.节能降耗,减排利废。增强型水泥助磨剂在保持水泥强度不变的情况下,可以增加混合材掺量6%~8%,节约熟料6%~8%。一方面,它可以降低生产水泥时的能源和资源消耗;另一方面,它可以减少二氧化硫、氮氧化物等废气的排放,既有经济效益,又有环境效益。假设按我国14亿吨水泥产能来算,节约6%的熟料,1年就是6000万吨,相当于可以少建20条日产1万吨的水泥生产线。
6.水泥颗粒分散性好,可以解决散装水泥卸不干净的问题。

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