北京市红海鑫源科技有限公司 王玥
入磨物料的物理和化学性质对粉磨系统的产、质量影响很大，根据其物理和化学性质对物料进行分别粉磨，可以大大提高粉磨效率，由于受各种条件的限制，目前大部分企业还是在沿用混合粉磨的生产方式。既能适应不同物料、不同粉磨工艺又能同时满足水泥企业提产增强的的市场需求的助磨剂产品，则是很受客户青睐。北京市红海鑫源科技有限公司自2008年就推出了HGA661型水泥助磨剂，此产品符合《JT/C－2004水泥助磨剂标准》，经过几十家水泥企业，十几种不同的粉磨工艺进行了规模性使用，效果良好。现把部分使用情况作以汇总，供大家参考。
1.HGA661型水泥助磨剂的原料选材
1.1对物料适应性
本公司取全国各地不同的熟料、混合材，经过交叉、平行试验，优选出了能够同时适应于不同熟料、矿渣、粉煤灰、石煤渣、夏岩、磷渣、玄武岩等物料的原料。
1.2原料的环保性
HGA661型水泥助磨剂的原料对人体及生产环境无害，HGA661型水泥助磨剂产品对人体、环境、设备、混凝土没有危害，不含氯离子，总碱量小于0.02％。
2.HGA661型水泥助磨剂合理掺量的确定
本公司反复研究发现，水泥助磨剂的合理掺量为0.025%～0.08%之间。该掺量基本上满足了全国各区域不同的熟料特点和当地各种差异不同的混合材特性。当助磨剂掺量过小时，一旦助磨剂原材料质量略有波动、粉磨配套系统、工艺参数、熟料和混合材的波动，都会带来水泥质量的不稳定。当助磨剂掺量大于0.1%时，掺入盐、碱等危害性物质的量及可能性增加，影响水泥自身质量和混凝土耐久性。而且由此增加了运输、包装、装卸成本，加大了工人的劳动强度。由此确定HGA661型水泥助磨剂合理掺量为0.06%～0.08%。
3.不同物料的小磨试验
试验用部分原料化学组成见表1
表1 各原料化学组成
|
原料 |
化学组成质量（%） |
f-Cao |
|
烧失量 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
(%) |
|
熟料 |
0.2 |
22.96 |
4.00 |
3.57 |
64.75 |
2.96 |
0.43 |
|
矿渣 |
0.34 |
33.80 |
15.26 |
1.19 |
39.17 |
8.32 |
|
|
钢渣 |
0.32 |
29.74 |
12.94 |
5.05 |
41.66 |
10.25 |
|
|
硅锰渣 |
|
39.47 |
13.18 |
1.41 |
19.18 |
13.85 |
|
|
锰铁渣 |
|
30.70 |
8.87 |
1.2 |
46.49 |
2.80 |
|
|
粉煤灰 |
|
51.40 |
34.56 |
5.02 |
2.05 |
1.29 |
|
|
煤矸石 |
|
30 |
17 |
35 |
3.5 |
3 |
|
|
玄武岩 |
4.80 |
51.50 |
14.52 |
13.28 |
7.47 |
4.83 |
总碱量3.0 |
|
夏岩 |
6.2 |
67.01 |
13.22 |
3.15 |
5.21 |
1.8 |
|
3.1HGA661型水泥助磨剂在试验磨上对不同物料单独粉磨后，物料的颗粒分析见表2；
表2 HGA661助磨剂对不同物料单独粉磨的作用
|
物料名称 |
粉磨时间（min） |
细度(45μm筛余%) |
比表面积(m2/kg) |
粒度组成（%） |
|
0～3μm |
3～5μm |
5～16μm |
16～32μm |
32～50μm |
50～80μm |
>80μm |
|
空白 |
30 |
15 |
321 |
5.1 |
8.7 |
25.5 |
38.2 |
13.6 |
5.3 |
3.6 |
|
熟料 |
30 |
13 |
340 |
3.4 |
11.2 |
25.7 |
43.7 |
8.9 |
5.1 |
2.0 |
|
空白 |
30 |
22 |
306 |
10.4 |
17.9 |
23.7 |
20.4 |
21.7 |
1.5 |
4.4 |
|
矿渣 |
30 |
18 |
315 |
10.8 |
16.5 |
22.7 |
22.3 |
23.5 |
1.2 |
3.0 |
|
空白 |
30 |
28 |
300 |
4.6 |
12.3 |
18.9 |
19.6 |
25.4 |
13.1 |
6.1 |
|
钢渣 |
30 |
23 |
307 |
5.1 |
14.5 |
21.5 |
22.8 |
27.1 |
4.5 |
4.5 |
|
空白 |
30 |
20 |
261 |
14.5 |
17.9 |
23.5 |
20.4 |
19.5 |
2.0 |
2.2 |
|
硅锰渣 |
30 |
16 |
294 |
12.7 |
20.3 |
25.7 |
21.9 |
17.6 |
0.8 |
1.0 |
|
空白 |
30 |
25 |
267 |
13.2 |
18.9 |
20.1 |
18.4 |
23.5 |
2.1 |
3.8 |
|
锰铁渣 |
30 |
20 |
281 |
10.8 |
21.3 |
22.3 |
21.8 |
20.2 |
1.6 |
2.0 |
|
空白 |
25 |
13 |
370 |
23.6 |
13.3 |
17.1 |
21.3 |
15.1 |
9.0 |
0.6 |
|
粉煤灰 |
25 |
9 |
390 |
20.1 |
15.9 |
22.6 |
18.7 |
17.4 |
5.3 |
0 |
|
空白 |
25 |
8 |
372 |
26.1 |
12.2 |
15.9 |
22.4 |
20.6 |
2.8 |
0 |
|
普通煤矸石 |
25 |
3 |
390 |
22.4 |
13.5 |
22.8 |
26.2 |
12.6 |
2.5 |
0 |
|
空白 |
28 |
10 |
385 |
22.1 |
17.8 |
16.2 |
21.7 |
19.5 |
2.6 |
0.1 |
|
玄武岩 |
28 |
6 |
394 |
19.0 |
18.9 |
17.3 |
23.5 |
20.1 |
1.2 |
0 |
|
空白 |
28 |
15 |
372 |
23.4 |
16.1 |
18.7 |
20.5 |
17.8 |
3.5 |
0 |
|
夏岩 |
28 |
12 |
395 |
20.8 |
18.4 |
18.9 |
22.7 |
18.2 |
1.0 |
0 |
3.2HGA661型水泥助磨剂对混合物料的粉磨
物料配比以及物理性能见表3和4。
表3 物料配比及物理性能
|
项目 |
粉磨时间/min |
加入量/% |
熟料/％ |
矿渣/％ |
钢渣/％ |
粉煤灰/％ |
煤矸石/％ |
石膏/％ |
细度/％45μm |
标准稠度/％ |
凝结时间/min |
抗压强度/MPa |
|
初凝 |
终凝 |
3天 |
28天 |
|
空白 |
29分钟 |
------ |
53 |
12 |
7 |
15 |
8 |
5 |
9 |
27.1 |
183 |
287 |
16.6 |
37.0 |
|
HGA661 |
29分钟 |
0.07 |
44 |
15 |
7 |
18 |
11 |
5 |
5 |
27.2 |
180 |
284 |
17.0 |
38.3 |
表4物料配比及物理性能
|
项目 |
粉磨时间/min |
加入量/% |
熟料/％ |
矿渣/％ |
玄武岩/％ |
粉煤灰/％ |
石灰石/％ |
石膏/％ |
标准稠度/％ |
凝结时间/min |
抗压强度/MPa |
|
初凝 |
终凝 |
3天 |
28天 |
|
空白 |
30分钟 |
------ |
84 |
2 |
2 |
4 |
3 |
5 |
26.6 |
150 |
265 |
26.5 |
55.8 |
|
加入HGA661 |
30分钟 |
0.07 |
76 |
3 |
5 |
6 |
5 |
5 |
26.6 |
153 |
268 |
27.8 |
57.2 |
4.服务于生产实践
4.1 HGA661型水泥助磨剂在4.0×10m带辊压机的开路磨机上与其现用某一品牌的助磨剂进行了规模性对比试验，试验时间为24小时，综合效果如下：使用HGA661助磨剂水泥3d抗压强度17.7MPa，使用原品牌助磨剂为16.6MPa，提高1.1MPa。使用HGA661助磨剂28d抗压强度39.6MPa，使用原品牌的助磨剂为37.4MPa，提高2.2MPa。同时台时产量提高12%（使用原品牌的助磨剂产量能提高8%），依据以上使用情况我们在此磨机上进行了相同产量降低9%的熟料，相应多掺9%混合材的工业生产（见表5、6）。
表5物料配比表
|
项目
|
加入量/% |
熟料/％ |
矿渣/％ |
钢渣/％ |
粉煤灰/％ |
煤矸石/％ |
石膏/％ |
|
空白 |
------ |
50 |
15 |
9 |
13 |
8 |
5 |
|
加入HGA661 |
0.07 |
41 |
19 |
10 |
17 |
8 |
5 |
表6物理性能
|
项目 |
休止角/° |
细度/％45μm |
标准稠度/％ |
凝结时间
/min |
抗折强度
/MPa |
抗压强度
/MPa |
|
初凝 |
终凝 |
3天 |
28天 |
3天 |
28天 |
|
空白 |
42.1 |
6 |
28.2 |
180 |
290 |
3.4 |
6.2 |
16.5 |
36.3 |
|
加入HGA661 |
41.2 |
4 |
28.4 |
181 |
287 |
3.7 |
6.5 |
16.8 |
37.5 |
4.2 HGA661型水泥助磨剂在4.2×13m两仓闭路磨机上的使用效果见表7、表8
表7使用时物料配比及台时产量
|
项目 |
台时产量/t/h |
加入量/% |
熟料/％ |
矿渣/％ |
粉煤灰/％ |
石灰石/％ |
石膏/％ |
|
某一助磨剂 |
110 |
0.1 |
81 |
5 |
6 |
3 |
5 |
|
加入HGA661 |
115 |
0.07 |
79 |
5 |
6 |
5 |
5 |
表8使用时的物理性能
|
项目 |
比表面积/m2/ kg |
标准稠度/％ |
凝结时间
/min |
抗折强度
/MPa |
抗压强度
/MPa |
氯离子含量/％ |
|
初凝 |
终凝 |
3天 |
28天 |
3天 |
28天 |
|
某一助磨剂 |
362 |
25.7 |
178 |
226 |
5.2 |
9.1 |
26.2 |
55.8 |
0.01 |
|
加入HGA661 |
368 |
25.5 |
172 |
224 |
5.5 |
9.3 |
27.3 |
56.5 |
0.01 |
5.与外加剂的适应性
取4.1与4.2水泥分别做聚羧酸系和萘系减水剂适应性试验如表9
表9
|
项目 |
时间 |
表4.1空白水泥 |
表4.1加入HGA661水泥 |
表4.2某一助磨剂 |
表4.2加入HGA661水泥 |
|
聚羧酸系0.3%净浆流动度/mm |
0 |
230 |
245 |
255 |
260 |
|
0.5h |
210 |
230 |
243 |
250 |
|
1h |
185 |
210 |
222 |
232 |
|
聚羧酸系饱和点/% |
|
0.5 |
0.5 |
1.2 |
1.1 |
|
萘系掺入量0.7%净浆流动度/mm |
0 |
230 |
243 |
252 |
256 |
|
0.5h |
205 |
230 |
237 |
245 |
|
1h |
178 |
208 |
212 |
223 |
|
萘系饱和点/% |
|
1.2 |
1.1 |
1.1 |
1.1 |
|
混凝土抗压强度 |
7d |
30.5 |
31.7 |
43.6 |
44.0 |
|
28d |
56.1 |
57.8 |
66.2 |
67.5 |
从表9看出，加入助磨剂的水泥对水泥外加剂的适应性良好，混凝土后期强度发挥良好。 |
