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常见问题
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水泥助磨剂

发表时间:2016/6/14 17:31:49  浏览次数:7101


 

简介

水泥助磨剂是一种化学外加剂,在水泥粉磨过程中掺入少量即可改善粉磨过程。为了提高粉磨效率,降低粉磨电耗,提高水泥粉磨细度和水泥强度,在不改变工厂现有工艺和设备条件的前提下,在粉磨过程中,添加微量或少量的助磨剂去影响粉磨作业的机械力。

水泥助磨剂是水泥产业链中的一个小产品,但是它在水泥行业中提产降耗等方面起着十分重要的作用,能为水泥企业带来实实在在的效益。

20世纪80年代中期,我国研制成功了三个系列十多种助磨剂,分别适用于不同品种的水泥研磨。在比表面积不变的情况下,磨机台时产量提高10% 20% 矿化剂对熟料煅烧的产、质量提高;缓凝剂对水泥品质、性能的改善等等,已成为水泥生产中不可缺少的得力助手。随着建筑工程技术水平的提高,一般混凝土已不能满足不同施工技术条件的需要,人们已研究出能够改变混凝土各种性能的外加剂。如:配制优质高强度的混凝土、缩短施工工期加快建筑速度、满足特殊条件下的施工要求、实现混凝土水平和垂直方向的泵管输送、发展集中工业化大规模生产的商品混凝土等等;外加剂使混凝土的使用性能变得随心所欲,外加剂已成为除水泥、砂、石和水之外的第五种必不可少的组成材料。水泥和混凝土外加剂专项研究成果及其技术经济意义、工厂与工地的实施经验写真,执行水泥新标准后水泥企业的生产技术实践,部分国家标准和行业标准选登等等,必将对我国水泥企业、水泥制品及建筑施工部门正确、规范地了解和使用外加剂,起到积极的促进作用。

作用

1.在水泥磨机状况不改变的条件下,可以改变磨内物料的分散性,有效消除水泥微细颗粒的静电吸附和包球糊磨现象,优化水泥颗粒级配。

2.在保持相同的水泥强度等级,利用相同的水泥熟料和混合材并适当调整其配比的条件下,添加水泥助磨剂后水泥熟料一般可以降低6-10%,同时增加混合材总量6-10%

3.在维持原有磨机产量不变,提高水泥粉磨细度及比表面积使水泥强度3天提高20%,28天提高10%以上;或维持现有的水泥粉磨细度及比表面积,可以提高水泥磨机的产量10%以上。

水泥助磨剂还可以为水泥企业带来的直接经济效益:单产水泥电耗,研磨体的消耗量,磨机衬板消耗量,维修费用相应下降,生产率提高,企业生产规模扩大,成本下降。同时水泥助磨剂的使用可以改善水泥的流动性,提高选粉机的效率,减少水泥结库现象,水泥装卸时间和费用均会相应下降。

掺量

1)使用水泥助磨剂的企业都知道,水泥助磨剂每个品种都有其最佳掺量,液体产品掺量一般在0.03%-0.15%,掺量范围大,价格悬殊也大;粉体产品掺量一般在0.5%-1%,掺量大,价格也低。实际上,助磨剂加少了起不到好的效果,加多了助磨效果也不能增加多少,水泥企业追求的应该性价比高的产品。我国国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)于200761正式实施, 在这个水泥新标准中增加了水泥生产中允许加入≤0.5%的助磨剂和水泥中的氯离子含量必须≤0.06%”的要求。原来粉体助磨剂的掺量在0.8-1.0%左右,假如其中的NaCl含量为30%,那助磨剂中加入的氯离子量为0.15-0.18%。即使可把掺量降到0.5%,但加到水泥中的氯离子或硫酸根离子的量是没有变的。再外加水泥熟料及混合材中的氯离子量,水泥中的氯离子量将远远超过水泥新标准中的规定量。

2)碱-骨料反应和水泥的含碱量限制。众所周知,水泥中的碱能与活性骨料发生反应而产生膨胀,甚至导致混凝土的开裂和破坏。因此,在许多重大工程中,限制所用水泥中的含碱量要小于0.6%。粉体助磨剂的掺量在0.8-1.0%左右,假如其中的NaCl含量为30%,那助磨剂中加入的Na2O量为0.16-0.20%,如其中还含30%Na2SO4,则进一步增加0.10-0.13%Na2O,这对低碱水泥的碱含量限制和潜在碱-骨料反应的发生会有很大的影响。美国在在建设高峰时期也没有太多关注碱-骨料, 结果在八、九十年代时,全国发现了大量的因碱-骨料反应而导致混凝土结构破坏的案例,现在大家是见碱变色。许多调查研究结果表明,我国许多地区的骨料是碱活性的,而且也已发现有许多因碱-骨料反应而导致混凝土结构破坏的案例。因而在水泥中添加Na2SO4需要考虑潜在的后果。

3)泛碱现象及混凝土强度倒缩

在水泥中添加硫酸钠有时能引起泛碱现象,掺量高时还能导致28天及以后龄期强度的倒缩尽管水泥混凝土中对硫酸钠没有直接的规定,但许多国家、地区或工程项目对碱是有严格规定的。硫酸钠对混凝土性能的影响会是多方面的。

种类型号

水泥助磨剂的种类

1ZM系列助磨剂(义乌安宝公司)采用聚合多元醇,替代50% 三乙醇胺,复配后助磨和增强效果俱佳,成本大幅度降低。

2XK系列聚合多元醇、助磨剂母液、大掺量石灰石助磨剂、矿粉助磨剂等(山东临沂双凯助磨剂研发有限公司)

3CBA1110 水泥添加剂(格雷斯公司):CBA1110 水泥添加剂中含有一种极微量成分CB110,它能催化C4AF的水化反应,并形成一种可溶的化合物,促使这种水化物离开水泥颗粒表面,从而有助于被C4AF相包围的硅酸钙相的水化反应。CB110 与铁构成的可溶化合物在水溶液中离开水泥颗粒表面,然后与B110分离,自由的CB110分子重新回到水泥颗粒表面,与C4AF水化物中的铁进一步结合。因此,只要有未水化的C4AF相和水存在,CB110将会一直促进水泥的水化反应,使水泥大颗粒水化更加完全,使水泥强度完全发挥。

4TM助磨剂(华南理工大学):主要由三种物质组成:A为助磨效果较好的钠盐,B为非离子表面活性剂, C为具有助磨增强作用的盐类。三者按一定比例复合而成,浓度为 40%PH=89,密度为1.14g/cm3

5CSA大掺量石灰石复合水泥助磨剂(北京中博聚合科技有限公司):引入大幅度提高后期强度的特种有机物质,改善添加大量石灰石后复合水泥的综合性能,大大降低了水泥生产的成本,目前石灰石最大掺量可以做到35%

6)新疆天山水泥股份公司使用:CGA型助磨剂

7AS水泥助磨剂(中南大学化学化工学院):三乙醇胺与减水剂(改性木质素衍生物)复合,以无机矿物为载体的新型复合助磨剂。

8TM水泥助磨剂(华南理工大学):主要由三种物质组成:A—钠盐,助磨效果较好;B—非离子表面活性剂;C—盐类,具有助磨增强作用。TMABC按一定比例复合而成,浓度为40%,密度:1.14g/cm3

9LT2003助磨剂(华南理工大学):表面活性剂AB、工业废液C、酸、碱以一定比例和程序配制而成,浓度40%PH=8,密度:1.12g/cm3

10Mighty LF系列助磨剂该产品来源于椰油和棕榈油,是天然脂肪醇的衍生物,不含损害水泥耐久性的氯盐,不含对人体和环境有害的胺类和醛类成分。有效改善水泥的比表面积,细度和颗粒分布,促进水泥中铁盐类难以水化的矿物组分的水化,提高水泥各个龄期的强度。

11DF型助磨剂(中国建材研究院、美国希普公司)

12BD9911系列高效水泥助磨剂(天津水泥设计研究院必尔得公司)

13CD88系列助磨剂(洛阳万顺建材公司):主要由煤的提取物、植物油及醇胺等十多种材料经乳化复合而成。

粉体

粉体助磨剂一般使用的主要原料由:三乙醇胺(助磨)、工业盐(导致氯离子超标)、硭硝元明粉(易结晶),以粉煤灰作为载体搅拌混合均匀生产而成,一般粉体助磨剂往往很少添加助磨成分,粉体助磨剂的最大弱点:后期强度不好和助磨效果不够理想,可以通过增加少量三乙醇胺或者中博聚合多元醇改善粉体助磨剂的助磨效果。

液体

液体水泥助磨剂原料:三乙醇胺、液体助磨剂母液、聚合醇胺、聚合多元醇、三异丙醇胺乙二醇、丙二醇、二乙二醇、糖醚(也称为糖蜜、桔水,用于调色或改善水泥和易性/调节凝结时间,有增强效果)、醋酸钠(也成为乙酸钠)、十二烷基苯(提高流速)、硫酸铝、氯化钙和硫酸钠等。

近年来还出现了高分子合成助磨剂,主要是聚羧酸系为主,但是聚羧酸系助磨剂和萘系混凝土外加剂不相容性制约了他的发展,还有三乙醇胺改性的高分子合成系列水泥助磨剂,助磨剂产品的最终一步都需要复配工艺完成。

发展前景

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助磨剂配方不是一劳永逸的配方,需要经过科学试验,针对不同熟料和混合材做对比试验,总结经验才行。水泥新标准的实施为助磨剂行业的转型打入了强心针,粉体助磨剂向液体助磨剂的转型势在必行。液体助磨剂的技术发展比较迅速,近期各高校和部分助磨剂企业在开发新型助磨剂,有的是高分子合成的助磨剂,助磨剂行业将迎来欣欣向荣的大好局面。

2007中国水泥协会成立了水泥助磨剂分会,标志着中国水泥助磨剂行业的发展驶入了规范发展的快车道!

目前,水泥集团纷纷自建水泥助磨剂项目,自产自用的新型助磨剂生产模式正在形成,北京中博聚合科技有限公司与南京工业大学的第三代水泥助磨剂技术产学研推广项目在水泥企业集团中得到了广泛应用,产生了良好的经济效益。水泥企业自产助磨剂将成为新形势下助磨剂行业的发展趋势。

生产配方

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11%粉体水泥助磨剂:

粉体助磨剂母液3%、工业盐5%、生石灰粉15%、载体77%

20.5%粉体水泥助磨剂:

粉体助磨剂母液5-6%、工业盐15%、生石灰粉25%、载体64-65%

30.1%液体水泥助磨剂:

(1)、液体助磨剂母液%、无水氯化钙%、水%

(2)、液体助磨剂母液20%、无水氯化钙%、白糖%、水60%

(3)、液体助磨剂母液%、无水氯化钙%、硝酸钙%、糖蜜%,余量为水

生产工艺

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小型水泥厂现场搅拌直接使用,流程如下:

可以选择化工用吨桶来作为助磨剂的搅拌容器和使用容器,按照一只吨罐存放一吨助磨剂设计。然后实际测量一下水应该在每只吨罐中的位置,并在每只罐上进行标注,以便每次生产助磨剂时无需计量,按标记加入水即可。原料加入顺序是,先按生产比例将水加入到吨罐中,然后放入助磨剂母液。加入后,用一只钢管人工搅拌一下,以便让罐中的液体快速溶解。(建议:助磨剂应在磨头旁生产,以便生产完成后无需搬运直接使用。)

大中型水泥厂及助磨剂生产企业设立工厂加工生产,流程如下:

A-

B- 助磨剂母液依序按比例加入搅拌桶搅拌,搅拌分钟即可。高效液体助磨剂包装成品