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水泥助磨剂的研究进展/陶吴等
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水泥助磨剂的研究进展
陶吴,黄建国,施剑林
(华东理工大学材料科学与工程学院,上海200237)
摘要在水泥工业中,通过添加助磨剂可以显著增加水泥细度、提高水泥产量并且改善水泥综合性能,但是对
于助磨剂的作用机理仍有分歧,研究方法仍需政进。对水泥助磨剂的定义、分类及发展历史进行了简单介绍,并系统
地从助磨机理、效果表征及研究现状等方面对助磨剂进行了全面概括总结,对助磨荆技术发展的方向进行了展望
关键词助磨剂水泥干磨球磨助磨机理
中图分类号:TQ172.462
文献标识码:A
Research Progress of Cement Grinding Aids
TAO Hao, HUANG Jianguo, SHI Jianlin
(School of Materials Science and Engineering, East China University of Science and Technology, Shanghai 200237)
Abstract In the cement industry, the ad i on of cement grinding ai s an effective method which contribute
to increase the cement fineness, advance the cement output and improve over-all properties of the cement. But the i
agreement over the mechanism of action still exist, the research methods are also not yet ripe. The definition, classi-
fication and history of the cement grinding aids are briefly introduced, several aspects of cement grinding aids such as
mechanism of action, characterization of application effect and the urrent state of research are also summarized. At
last, the future research trends of the grinding aids are outlined
Key words grinding aid, cement, dry-grinding, ball milling, grinding mechanism
2011年全国水泥产量达20.85亿t],占世界水泥总产料、废渣负增长。激烈的行业竟争迫使水泥企业探寻节能减
量的60%左右,实现利润超过1000亿元。然而水泥行业是排之路,同时也给助磨剂技术带来了大展拳脚的机会
个高能耗和高排放的行业,在水泥生产过程的总电耗中,
用于生料制备和水泥粉磨的电耗约占70%,而以球磨机为代1助磨剂的定义及助磨判技术
表的传统粉磨系统粉磨效率极低,通常仅有3%的能量真正
最新的水泥助磨剂国家标准GB/T26748-2011中定
用于增加物料新表面上,绝大部分的能量则以热能形式无效义,水泥助磨剂是指在水泥粉磨时加入的起助磨作用而又不
耗散。
损害人体健康和水泥混凝土性能的外加剂,分为液体和粉体
水泥生产中,粉磨过程的能量消耗高而利用率低主要归两种。
因于熟料颗粒的团聚作用, Assaad等2研究发现,在水泥颗
水泥企业通过在粉磨过程中添加助磨剂(液体添加量
粒的勃氏比表面积小于3500cm2/g并且单位能量消耗低于般在0.1%以下,粉体添加量在0.5%以下?),可以明显改善
20kWh/t的情况下,粉磨过程遵循 Rittinger定律,物料细度磨机内物料的流动状态,使物料颗粒均匀地分布到研麾体之
随粉磨时间延长线性增加。当单位能量消耗超过该临界值间,促进了粉碎和研磨的进行。同时助磨剂能够在细微的物
时,粉磨效率急速下降,粉磨过程进入“非生产性阶段”。改料颗粒表面自发地进行吸附,有利于表面能的降低,并且吸
善这种状况的方法之一就是在粉磨过程中添加水泥助磨剂,附在物料颗粒表面的助磨剂可以有效地阻止颗粒间的“团
例如,在粉磨过程中添加0.01%~0.05%的助磨剂,能明显聚”和“重结晶”,从而增加磨机产量,提高粉磨效率,降低粉
增加水泥产量5%~30%,显著提高粉磨系统的效率。。
磨能耗。相比于不加助磨剂的粉磨过程,水泥颗粒级配显著
与此同时,为了减少水泥工业对大气环境的污染及能源改善,磨机产量提高15%以上,粉磨能耗降低10%,熟料用
消耗,近年来我国出台了2个强制性国家标准:GB4915-量降低10%。
2004《水泥工业大气污染物排放标准》和GB16780-2007《水
泥单位产品能源消耗定额》。国内学者高长明い更是提出2助磨剂分类
水泥工业可持续发展的“四零一负”战略,即水泥企业应达到
助磨剂种类繁多,性能各异。按使用时的状态不同,可
环境零污染;电能零消耗;三废零排放;矿物燃料零消耗;废分为固体、液体和气体3种,工业生产中使用的主要是固体
陶吴:男,198年生,硕士生,研究方向为水泥助磨剂Emil:taohaostephen(@aliyun.com黄建国:通讯作者,男,1965年生,副
研究员,硕士生导师,研究方向为节能材料的制备及其物理化学性能Tel:02164251710 E-mail: sclcolour(@gmaL.om