助磨劑在正式使用前都應(yīng)該進(jìn)行小磨試驗(yàn)和水泥廠的工業(yè)性大磨試驗(yàn)。小磨試驗(yàn)可以在實(shí)驗(yàn)室完成，大磨試驗(yàn)則需要在水泥廠的全力配合之下才能試驗(yàn)成功，助磨劑往往在實(shí)驗(yàn)室小磨試驗(yàn)時得出的數(shù)據(jù)都比較理想，但在大磨試驗(yàn)時可能得出完全相反的結(jié)果，因?yàn)橹τ诓煌鄰S的適應(yīng)性不盡相同以及助磨劑與磨機(jī)的匹配性不是很好，主要表現(xiàn)在水泥磨機(jī)產(chǎn)量方面和水泥性能方面。使用助磨劑后磨機(jī)系統(tǒng)的情況都會發(fā)生改變，磨機(jī)系統(tǒng)的各參數(shù)(比如料球比、磨機(jī)各倉填充率、磨機(jī)溫度等)都會因?yàn)楦鞣N因素的影響而發(fā)生一定的變化。有些適合變化則使磨機(jī)系統(tǒng)和助磨劑相適應(yīng)，但是卻會影響助磨劑助磨性能正常的發(fā)揮，粉磨效果變差，這往往就給水泥企業(yè)造成一定的誤區(qū)，誤以為助磨劑質(zhì)量不行。由于助磨劑與該廠的磨機(jī)系統(tǒng)不相匹配，從而影響助磨劑的推廣。實(shí)際上加入助磨劑后磨機(jī)都需進(jìn)行一定的調(diào)整（包括磨機(jī)的通風(fēng)量、鋼球級配、選分效率，物料的傳輸量和助磨劑的摻量等），只有進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整磨機(jī)才能達(dá)到平衡狀態(tài)，助磨劑的效果才能真正體現(xiàn)。

1 、水泥粉磨時產(chǎn)生的系列問題

水泥粉磨是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，影響磨機(jī)粉磨的因素很多。伴隨著助磨劑產(chǎn)品的出現(xiàn)，助磨劑在應(yīng)用到大磨生產(chǎn)時一系列的問題也相繼產(chǎn)生，即使是成熟的助磨劑產(chǎn)品，在不同的水泥廠做大磨生產(chǎn)時，由于水泥物料不同和磨機(jī)系統(tǒng)的差異，助磨劑的作用和優(yōu)勢并沒有明顯體現(xiàn)出來，經(jīng)常出現(xiàn)各種情況，主要包括以下幾點(diǎn)：

（1）磨機(jī)產(chǎn)量異常，水泥粉磨時原材料來源經(jīng)常發(fā)生變化和磨機(jī)系統(tǒng)的復(fù)雜性以及助磨劑本身的影響，都會導(dǎo)致磨機(jī)產(chǎn)量的異常；

（2）開流磨機(jī)經(jīng)常會發(fā)生水泥顆粒跑粗或過粉磨現(xiàn)象，閉流磨而言時常會出現(xiàn)堵磨現(xiàn)象；

（3）水泥比表面積波動較大，助磨劑加入時水泥的表面積經(jīng)常發(fā)生較大的變化，加入助磨劑之后雖然水泥的細(xì)度變細(xì)了，但是測其水泥比表時比表往往并不隨著水泥細(xì)度的變細(xì)而增加，反而減小了。

（4）使用助磨劑后，水泥強(qiáng)度和凝結(jié)時間不時出現(xiàn)異常，甚至出現(xiàn)加助磨劑的水泥比未摻助磨劑的水泥強(qiáng)度要低。

2、問題分析

產(chǎn)生上述問題的因素很多，主要包括入磨物料的粒度、水分、和材料的易磨性，研磨體的級配和裝載量，磨機(jī)通風(fēng)量，助磨劑的摻量等。

2.1入磨物料粒度的影響

水泥粉磨系統(tǒng)從配料、預(yù)破碎到粉磨、選粉，組成了一個有機(jī)的體系。對預(yù)粉碎的要求，主要是盡可能減小入磨物料的粒度（即做到多破少磨），減輕磨機(jī)負(fù)荷，為磨機(jī)高產(chǎn)創(chuàng)造條。下面是一組不同粒徑物料的粉磨對比試驗(yàn)。

由表1可知在將入磨物料的粒度控制在≤10 mm、≤8 mm、≤6 mm分別粉磨相同時間后，將粉磨出的水泥進(jìn)行篩余量測定、比表面積測定、以及強(qiáng)度測定等。入磨粒徑變大則會引起水泥細(xì)度的篩余量增大，雖然入磨粒度只相差2mm但是比表面積測量結(jié)果變化相當(dāng)明顯，由于水泥細(xì)度變粗強(qiáng)度降低也明顯，水泥顆?！?2μm的可水化完全，當(dāng)粉磨出的水泥顆粒≥32μm時，水泥只有表面部分水化，未水化部分只能起骨架填充作用所以水泥強(qiáng)度會有所降低。有資料表明破碎機(jī)電能有效利用率約為30％左右，而磨機(jī)電能有效利用率只有0.6％左右，目前國內(nèi)外正廣泛采用“多碎少磨”新工藝，使入磨物料平均粒度控制在4－10mm以下。

2.2入磨物料水分的影響

入磨物料水分不同對磨機(jī)產(chǎn)量和磨況質(zhì)量也有很大影響。在粉磨過程中隨著磨內(nèi)溫度升高，物料中的水份受熱后變成水汽，粉塵固體的含濕量則增大，容易粘糊在研磨體和襯板表面上，形成一個緩沖墊層，阻礙物料流通，發(fā)生“飽磨”現(xiàn)象，從而影響磨機(jī)的臺時產(chǎn)量和水泥的相關(guān)性能。

從圖1可以看出隨著物料含水率的增加，水泥細(xì)度篩余量越來越大，當(dāng)水泥的含水率超過1.5%時，45μm篩上的篩余量增加更為明顯，磨機(jī)的糊磨現(xiàn)象越發(fā)嚴(yán)重，磨機(jī)的臺時產(chǎn)量會出現(xiàn)明顯降低，同時水泥的比表面積和強(qiáng)度也會隨之降低。此時一旦液體助磨劑的加入不但起不到助磨作用反而會加劇糊磨粘球。生產(chǎn)實(shí)踐證明：當(dāng)入磨物料平均含水量超過1.5％時，磨機(jī)產(chǎn)量就要降低，若水分超過2.5％時磨機(jī)產(chǎn)量就要降低10－25％。

2.3助磨劑摻量的影響

由于助磨劑的表面活性作用和靜電屏蔽作用，使得物料在磨機(jī)中的流速加快。水泥物料流速加速并不單純的意味著磨機(jī)的產(chǎn)量提高，在開路粉磨生產(chǎn)中，如果助磨劑摻量過大則物料流速過快，固體顆粒得不到充分粉磨，物料容易跑粗；摻量過低流速過慢，使磨機(jī)產(chǎn)量下降，過粉磨現(xiàn)象增加。

在閉路磨機(jī)中主要是由選粉機(jī)來控制水泥成品的細(xì)度，反應(yīng)物料在磨機(jī)中的流速情況主要通過循環(huán)負(fù)荷率來表示。在某一特定閉路磨機(jī)中，成品細(xì)度不變的情況下，循環(huán)負(fù)荷的大小決定于出磨物料的細(xì)度，反映了物料在磨機(jī)中停留時間的長短。循環(huán)負(fù)荷大，表明物料在磨機(jī)內(nèi)停留時間短，物料得不到充分的粉磨從而使得出磨物料粗，返回磨機(jī)的物料也隨著增加，此種情況下不適合使用助磨劑。循環(huán)負(fù)荷小，表明物料停留時間在磨機(jī)內(nèi)停留時間長，出磨物料細(xì)，此種情況下比較適合使用助磨劑或增加助磨劑的摻量，使用助磨劑后物料的流速加快會使其在磨內(nèi)通過的時間縮短，以達(dá)到提產(chǎn)的目的。

2.4磨機(jī)溫度的影響

有的水泥廠采用燒結(jié)后的熟料進(jìn)行水泥粉磨，當(dāng)水泥熟料冷卻不當(dāng)時，熟料帶進(jìn)的熱量和水泥粉磨時由于鋼球的相互撞擊和對襯板撞擊產(chǎn)生的熱量會使磨內(nèi)溫度迅速升高，由于水泥溫度過高易使水泥因靜電吸引而聚結(jié)，嚴(yán)重的會粘附到研磨體和襯板上，產(chǎn)生包球，降低粉磨效率，對于閉路磨機(jī)水泥顆粒則會粘附在選粉機(jī)的的風(fēng)葉上，降低選粉機(jī)的選粉效率，從而降低磨機(jī)臺時產(chǎn)量。

如果磨機(jī)的溫度過高使用液體助磨劑時，易造成助磨劑的揮發(fā)和分解，影響粉磨效率，助磨劑的助磨、增強(qiáng)效果減弱。給試驗(yàn)人員造成一定的誤區(qū)，誤以為助磨劑的性能差，從而影響助磨劑的使用推廣。由于水泥溫度過高從而導(dǎo)致二水石膏脫水成半水石膏甚至產(chǎn)生部分無水石膏，水泥水化過程中容易產(chǎn)生假凝現(xiàn)象，也會導(dǎo)致水泥強(qiáng)度降低，影響水泥質(zhì)量。

3 、解決措施

助磨劑在推廣時一定要做小磨試驗(yàn)，雖然小磨試驗(yàn)跟大磨試驗(yàn)相比兩個是完全不同的粉磨系統(tǒng)，但是可以通過小磨試驗(yàn)一定程度上反應(yīng)助磨劑的效果如何，為大磨試驗(yàn)對助磨劑的選著做一個參考依據(jù)。助磨劑在大磨應(yīng)用時應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

（1）對配料的要求是物料均勻穩(wěn)定、計量準(zhǔn)確、混合材的含水率不能太大一般超過1.5%、熟料溫度不高；對預(yù)粉碎的要求是盡可能穩(wěn)定入磨物料的粒徑。

（2）在確保以上條件穩(wěn)定的前提下使用助磨劑進(jìn)行大磨生產(chǎn)時，磨機(jī)的臺時產(chǎn)量異常在不改變磨機(jī)系統(tǒng)可降低助磨劑的摻量以降低物料的流速使得以充分粉磨，或者增加混合材的量以降低助磨劑對水泥熟料的影響而導(dǎo)致的物料流速加快，還可直接增加磨機(jī)的喂料量以使磨機(jī)處于飽磨狀態(tài)，降低物料的流速。

（3）不改變助磨劑摻量的前提下，對于開流磨可降低磨機(jī)的通風(fēng)量，以降低物料的流速，或者增加鋼球的填充量使得磨機(jī)處于飽和狀態(tài)，物料便可得到充分粉磨。閉路磨機(jī)中如果磨機(jī)的循環(huán)負(fù)荷率增大，可在不改變磨內(nèi)結(jié)構(gòu)的情況下，增大后倉填充率，使后倉高于前倉，以降低物料的流速，從而降低出磨物料細(xì)度；如果成品量增加、回料量減少及循環(huán)負(fù)荷率降低了表明系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)基本正常，可以逐步增加磨頭喂料量或混合材摻加量，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)目的。

由于助磨劑的成分多為各種表面活性劑，使用后水泥粒子之間的平滑度提升以及顆粒之間的圓潤度也得到改善，空氣通過水泥顆粒間隙的速度變快，在做水泥比表測定時反映出來的結(jié)果就是比表面積下降了。一般情況下在水泥篩余量不發(fā)生明顯變化時，可不考慮比表面的變化，更多水泥廠比較關(guān)注45μm篩上的篩余量，從而反映水泥的細(xì)度。

確保水泥物料供應(yīng)的穩(wěn)定性助磨劑及其摻量的穩(wěn)定性，以及合理控制好水泥細(xì)度和減少的熟料的量，才能確保水泥強(qiáng)度不發(fā)生明顯的變化。

4 、結(jié)論

助磨劑或多或少都能改善一些水泥性能，一個成熟的助磨劑并不能適應(yīng)所有的水泥廠，各個水泥廠的磨機(jī)系統(tǒng)和原材料的活性不盡相同，所以在大磨試驗(yàn)之前必須進(jìn)行小磨試驗(yàn)，從小磨試驗(yàn)中選出一種綜合性能較好的助磨劑，然后用到大磨試驗(yàn)中。在大磨試驗(yàn)之前一定要做好以下幾點(diǎn)：

（1）要求物料均勻穩(wěn)定確保本次大磨試驗(yàn)都是同一批的物料、混合材的含水率不能太大一般超過1.5%、熟料溫度不宜過高，確保助磨劑能發(fā)揮助磨、提產(chǎn)的功效；

（2）與水泥廠各個部門要協(xié)調(diào)好，包括生產(chǎn)車間、物檢室、化驗(yàn)驗(yàn)室等，確保能取得真實(shí)可靠的數(shù)據(jù)。采用助磨劑后，必須使粉磨設(shè)備的工藝條件與之相適應(yīng)，這其中需要水泥廠配合以調(diào)整磨機(jī)系統(tǒng)。

助磨劑的成功應(yīng)用的關(guān)鍵就是控制好原材料的穩(wěn)定性，根據(jù)粉磨情況適當(dāng)?shù)恼{(diào)整磨機(jī)系統(tǒng)或者是助磨劑的摻量。只有助磨劑和磨機(jī)達(dá)到平衡狀態(tài)，助磨劑的功效才能得以體現(xiàn)，助磨劑才能成功推廣。

表格   表1 物料粒度對水泥性能的影響

圖片   圖1 物料含水率對水泥細(xì)度的影響