淺談水泥企業(yè)對水泥助磨劑的合理選擇和應(yīng)用

　　一．前言

　　水泥助磨劑能消除“靜電屏蔽”作用，防止物料粘球、糊段、堵塞隔倉板和蓖板，同時促成磨內(nèi)處于亞飽和或不飽和的電介質(zhì)趨于飽和的穩(wěn)定狀態(tài)，從而能有效抑制細(xì)小微粉重新聚成團(tuán)向小顆粒、大顆粒方向產(chǎn)生；多功能復(fù)合水泥助磨劑，除了具有提高水泥粉磨效率的作用外，還具有提高水泥各齡期強(qiáng)度的效果。由此可見，水泥企業(yè)如果能合理地應(yīng)用水泥助磨劑產(chǎn)品，不僅能較大幅度地提高水泥的產(chǎn)量，而且還能起到降低熟料的消耗、節(jié)約能耗、綜合利用資源、減排粉塵和廢氣（二氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物等）、提高綜合經(jīng)濟(jì)效益、大大地提升水泥企業(yè)在市場上的競爭能力。

　　二．選擇產(chǎn)品應(yīng)考慮的因素

　　選擇理想的水泥助磨劑產(chǎn)品是要看它能否給本企業(yè)帶來質(zhì)量效果和經(jīng)濟(jì)效益作為前提條件。目前，我國市場上的水泥助磨劑生產(chǎn)廠家正如雨后春筍般地壯大，有的技術(shù)力量雄厚，具有產(chǎn)品質(zhì)量保證體系，不僅具備產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)實力，而且還有良好的技術(shù)服務(wù)作為支撐。長沙保靈建材助劑有限公司研發(fā)出的各類型助磨劑新產(chǎn)品，攻克了水泥助磨劑使用過程中適應(yīng)性存在的問題，其產(chǎn)品性能可靠、效果顯著，正深受廣大水泥企業(yè)的親睞。相比之下，有的水泥助磨劑企業(yè)生產(chǎn)落后，技術(shù)力量薄弱，甚至無一臺檢測設(shè)備、無一檢測人員，所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量根本是無法保障的。

　　水泥助磨劑按類型來分：國產(chǎn)品牌和國外品牌（主要引進(jìn)國外技術(shù)），有粉體和液體。

　　粉體助磨劑主要成分是NaCl和Na2SO4。NaCl中含有約60%的Cl-。Cl-含量較高：其一，易造成水泥混凝土內(nèi)部鋼筋“銹蝕”反應(yīng)，導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)破壞。其二，在溫度較高的情況下，加劇磨機(jī)倉內(nèi)研磨體和輸送設(shè)備的磨損；其三，會引起水泥中Cl-含量偏高而不符合水泥的品質(zhì)指標(biāo)要求；另外，NaCl和Na2So4中均含有“堿”（Na2O），如果水泥制品中堿含量偏高，會產(chǎn)生“堿性骨料”反應(yīng)，導(dǎo)致水泥構(gòu)件表面出現(xiàn)起灰、開網(wǎng)、發(fā)裂現(xiàn)象，還會引起體積膨脹造成內(nèi)部內(nèi)應(yīng)力減小、結(jié)構(gòu)松弛。粉體水泥助磨劑在使用過程中，還需增加提升設(shè)備、儲庫和計量設(shè)備，不僅工藝復(fù)雜，而且還耗電。

　　選擇助磨劑產(chǎn)品，原則上優(yōu)先考慮選擇液體型復(fù)合水泥助磨劑。液體型復(fù)合水泥助磨劑主要是以醇胺類有機(jī)物與其它成分復(fù)合而成，其摻加量（占水泥總重量的百分比）為0.02%-0.15%。引進(jìn)國外技術(shù)的液劑相對摻量較?。?.02%-0.05%）,這類產(chǎn)品主要功能是助磨作用，以達(dá)到提高水泥產(chǎn)量為目的。但它一般對水泥的增強(qiáng)效果并不顯著。又因摻量較小，在使用過程中加劑量的相對誤差較大。國內(nèi)產(chǎn)品的摻量大多在0.1%左右，主要結(jié)合了我國水泥生產(chǎn)實際情況，以增強(qiáng)功能為主。因為單純考慮助磨作用，提高水泥產(chǎn)量的幅度是有一定限度的，只節(jié)約電耗而帶給水泥企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益并不是很明顯。如果水泥助磨劑能有效地激發(fā)水泥強(qiáng)度，那么在確保水泥各齡期強(qiáng)度不下降的前提下，可降低熟料的消耗，多摻混合材(一般是因地制宜較廉價的)，這樣來考慮的綜合經(jīng)濟(jì)效益相對提高多了。

　　在選擇液體水泥助磨劑時，從對社會環(huán)境和人體健康的角度來考慮，應(yīng)選擇無毒、無刺激性氣味的產(chǎn)品；從確保加劑量的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性來說，盡量選擇無沉淀、粘度相對較小的產(chǎn)品，避免沉淀物堵塞液泵，防止生產(chǎn)過程中臨時停料，而停劑滯后停料的情況下，助磨劑易粘、糊磨頭物料而影響正常下料。

　　三、產(chǎn)品試驗和使用過程中應(yīng)注意的問題

　　水泥助磨劑產(chǎn)品的試驗一般分為小磨對比試驗和大磨對比試驗兩個步驟，它的使用分生產(chǎn)試用和正常使用兩個階段進(jìn)行。小磨試驗是指同配比物料（%）、并重量一致（水泥總重量一般為4-5kg），在不加劑和加劑的情況下，分別在小磨內(nèi)粉磨相同時間（根據(jù)水泥粉磨的比表面積與生產(chǎn)情況基本一致），然后對各自水泥進(jìn)行物理檢驗。為了確保各種物料的均勻性，取各種物料要滿足所需物料的一倍以上，粒度較大要先經(jīng)細(xì)碎，水分較高的先需烘干，各物料分別混合均勻后，取樣一般采取“平鋪四分法”，嚴(yán)禁在物料堆集情況下取樣，因為堆集狀態(tài)下物料因粒度有差異而易分級。應(yīng)引起注意的是：在對比試驗之前事先須用“空白樣”進(jìn)行“洗磨”（防止小磨中殘留有熟料而影響對比結(jié)果）后，方可進(jìn)行；加劑應(yīng)按劑所要求的摻量（%），用天平準(zhǔn)確稱取；嚴(yán)禁劑沒經(jīng)小磨粉磨而直接在水泥成型時將劑加入水中。其原因：劑沒有參與粉磨，而忽視了劑原本的“助磨”作用。另外由于成型水泥重量(450g)相對小，加劑相應(yīng)少，難以確保加劑量的準(zhǔn)確性（假如劑的摻量為0.02%，成型水泥時的加劑只有0.09g）。小磨試驗一方面由于物料在磨內(nèi)粉磨過程中的環(huán)境溫度沒有大磨高，并存在“過粉磨”現(xiàn)象。另一方面有時小磨試驗的樣品并不代表廠家正常提供的使用產(chǎn)品（因有的助磨劑生產(chǎn)企業(yè)為了求得試驗效果，先占領(lǐng)市場，不講誠信而采取小樣的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于正常供貨的產(chǎn)品成本）。所以，小磨試驗的結(jié)果并不能完全真實反映大磨的情況，它只能作為一種參考和在劑正常使用后對其產(chǎn)品性能作對比檢驗的依據(jù)（同一生產(chǎn)助磨劑企業(yè)提供的同一產(chǎn)品，其小磨試驗結(jié)果和大磨正常使用的效果之間必然存在著某種可比關(guān)系）。

　　為了能全面地真實地體現(xiàn)出水泥助磨劑產(chǎn)品的性能和效果，只有通過大磨試驗和正常使用過程中反應(yīng)的情況來證明。大磨試驗一般采取加入水泥助磨劑前、后對水泥的物理性能和其它性能進(jìn)行對比試驗。它可分為在以下情況下進(jìn)行：不改變磨機(jī)臺時產(chǎn)量和水泥配比（%）；維持原來的磨機(jī)臺時產(chǎn)量，降低熟料配比（%），同時相應(yīng)增加混合材的配比（%）；既提高磨機(jī)臺時產(chǎn)量又降低熟料配比（%），且相應(yīng)增加混合材的配比（%）。一些人主張大磨對比試驗的時間需要幾個班次或幾天，認(rèn)為時間越長越能反映助磨劑產(chǎn)品的效果。我們認(rèn)為較長時間地進(jìn)行對比試驗是不科學(xué)的：經(jīng)過的時間越長，各種物料的性能變化越大，相對穩(wěn)定程度更低；如果加入助磨劑的效果不良，反而會造成生產(chǎn)出不符合質(zhì)量要求的水泥量越大，水泥企業(yè)蒙受的經(jīng)濟(jì)損失會更大。因而，我們建議對比試驗的次數(shù)間隔地可增多些，且每次對比的時間稍短些為好。在水泥磨正常工作情況下，先取加劑前2-3小時水泥綜合樣品（每半小時取樣一次）；根據(jù)所對比試驗的需要，在加劑“洗磨”一小時（這段時間如取樣，樣品不納入前、后對比）后，再取加劑2-3小時水泥綜合樣（每半小時取樣一次）。將加劑前、后的綜合樣分別按要求進(jìn)行對比試驗。

　　水泥企業(yè)在水泥助磨劑的試驗和正常使用過程中，還應(yīng)注意以下幾個方面的問題：

　　1.對比試驗應(yīng)在同一臺磨機(jī)上進(jìn)行。有些水泥企業(yè)采取在一臺磨機(jī)上加劑與在另一臺磨機(jī)上不加劑進(jìn)行對比，由于物料的性能有所差異和磨機(jī)結(jié)構(gòu)及匹配的磨機(jī)粉磨系統(tǒng)不同（即使同一規(guī)格的磨機(jī)也不一定相同），所以這種對比的可比性較差。

　　2.加劑應(yīng)保持連續(xù)性。針對有的磨機(jī)物料配料系統(tǒng)采用斗式秤間歇式地進(jìn)行供料和計量，加劑點應(yīng)選擇磨頭中空軸內(nèi)，并加劑須連續(xù)進(jìn)行，這樣可避免將劑間斷加在磨機(jī)前端輸送部位而會造成液體助磨劑損失的不足。也有的企業(yè)采取劑泵與微機(jī)聯(lián)鎖，加劑與給料同步間隙式進(jìn)行，這樣會造成加劑量不易控制。

　　3.助磨劑的摻量應(yīng)準(zhǔn)確。如果劑量偏小，助磨劑不能有效地完全覆蓋

　　物料顆粒的表面，而影響其作用；劑量在一定范圍內(nèi)偏高，助磨劑的效果隨劑量的增多會越好，但劑的使用成本也相應(yīng)提高了；劑量過大，吸附作用增強(qiáng)，導(dǎo)致分散性降低，反而得到的效果不佳。由此在助磨劑的大磨試驗過程中，水泥企業(yè)必須對加劑量進(jìn)行抽查和監(jiān)督。在助磨劑正常使用過程中，為了確保加劑量的準(zhǔn)確性，要盡量減少盛劑桶變換頻率（可增設(shè)容量大的桶盛劑，確保一個桶的供劑量不低于一個班次生產(chǎn)）；還應(yīng)建立對水泥助磨劑產(chǎn)品使用的管理制度，務(wù)必對劑的下料量進(jìn)行定期抽查和調(diào)整，做到每小時一次。

　　4.物料的顆粒和水分要嚴(yán)格控制。物粒的顆度較大或水分較高，都會影響

　　到劑的分散作用，造成劑的使用效果不理想。

　　5使用增強(qiáng)型水泥助磨劑的前提條件是應(yīng)確保水泥磨的臺時產(chǎn)量不下降。如

　　果出現(xiàn)“跑粗”而嚴(yán)重影響到磨機(jī)的產(chǎn)量和水泥的質(zhì)量現(xiàn)象，表明此水泥助磨劑的適應(yīng)性差，不宜使用。

　　6.粉磨系統(tǒng)必須與助磨劑產(chǎn)品的特性相匹配。粉磨系統(tǒng)的研磨體出現(xiàn)嚴(yán)重磨損、風(fēng)機(jī)或選粉設(shè)備不能正常工作等情況，都會影響到助磨劑的使用效果。

　　7.助磨劑的性能要確保穩(wěn)定或提高。助磨劑的品質(zhì)一旦變差，會直接影響到它的使用效果，給企業(yè)會造成損失。水泥企業(yè)應(yīng)對進(jìn)廠的每批產(chǎn)品在它使用前，定要進(jìn)行小磨對比試驗。如發(fā)現(xiàn)有異常情況，可再進(jìn)行大磨對比試驗。在原料性能基本一致的情況下，要求劑的性能和正常使用的劑對比結(jié)果：三天強(qiáng)度不低于0.5MPa，二十八天強(qiáng)度不低于1.0MPa，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量不超過3ml，初凝時間和終凝時間±30min.。

　　四、運用“性價比”關(guān)系來判定水泥助磨劑的使用效果

　　“性價比”是水泥企業(yè)選擇和使用水泥助劑的第一原則：企業(yè)要確保在使用水泥助磨劑后，水泥的主要性能能穩(wěn)定或提高的前提下，追求使用水泥助磨劑帶來的經(jīng)濟(jì)效益最大化。以下就YT水泥廠先、后分別對三家水泥助磨劑（液體型）產(chǎn)品A、B、C進(jìn)行了大磨對比試驗的結(jié)果作簡要說明：

　　表1    有關(guān)原料的單價及水泥單位電耗

表2    助磨劑摻量  物料配比  磨機(jī)產(chǎn)量

表3    水泥相關(guān)物理性能對比

表4    生產(chǎn)每噸水泥經(jīng)濟(jì)效益分析

　　表1-4  相關(guān)統(tǒng)計結(jié)果表明：

　　1、為了便于水泥在施工中使用,從凝結(jié)時間的合理性來判定：B＞空白＞A＞C。

　　2、水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度越小，它與混凝土外加劑適應(yīng)性越好，標(biāo)準(zhǔn)稠度的理想程度：空白＞B＞A＞C

　　3、水泥各齡期強(qiáng)度對比，高低情況：B＞空白＞A＞C

　　4、從提高水泥產(chǎn)量幅度、節(jié)約電耗來看：A＞B＞C

　　5、從助磨劑的單價和摻量（%）來分析：A劑雖然單價高，但摻量小，每噸水泥投入的成本卻最低；C劑單價從表面上看最低，但因摻量較大，投入到每噸水泥中的成本并不低。

　　6、盡管B劑單價最高且摻量并不低，它帶入每噸水泥的成本最高，但它能大幅度降低熟料的用量和生產(chǎn)成本，反而B劑帶來的綜合經(jīng)濟(jì)最大。

　　7、在提高水泥磨臺時產(chǎn)量而產(chǎn)生降低電耗的成本核算過程中，應(yīng)引起水泥企業(yè)的正確對待。有的助磨劑生產(chǎn)廠家建議用戶不是按折成每噸水泥提高的幅度來核算節(jié)約電耗帶來的效益，而是將磨機(jī)臺時產(chǎn)量提高的那部分產(chǎn)量全部納入每噸水泥節(jié)約電耗的成本，以此來夸大自己產(chǎn)品給用戶帶來的經(jīng)濟(jì)效益。例如：A劑節(jié)約電的成本正確的核算方法：原每噸水泥電耗×電單價×提產(chǎn)幅度（%）

　　即30×0.5×10%=1.5元

　　結(jié)論：因為B型水泥助磨劑不僅能確保水泥產(chǎn)品的質(zhì)量提高，而且給企業(yè)帶來的綜合經(jīng)濟(jì)效益最高，所以該廠根據(jù)大磨試驗和正常使用的情況選擇并長期使用了B型水泥助磨劑產(chǎn)品。

　　五、結(jié)束語

　　水泥助磨劑產(chǎn)品的合理選擇和應(yīng)用，是一項較復(fù)雜的工作。水泥企業(yè)必須慎重、認(rèn)真地對待。要在確保水泥質(zhì)量穩(wěn)定和提高、并能給本企業(yè)帶來最大經(jīng)濟(jì)效益的前提條件下，合理地選擇和使用水泥助磨劑產(chǎn)品。