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(shí)得出的數(shù)據(jù)都比較理想，但在大磨試驗(yàn)時(shí)可能得出完全相反的結(jié)果，因?yàn)橹?duì)于不同水泥廠的適應(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(huì)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(cāng)填充率、磨機(jī)溫度等)都會(huì)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(huì)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(jí)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(shí)產(chǎn)生的系列問(wèn)題

水泥粉磨是一個(gè)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(shí)一系列的問(wèn)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(shí)，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(shì)并沒(méi)有明顯體現(xiàn)出來(lái)，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(shí)原材料來(lái)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(huì)導(dǎo)致磨機(jī)產(chǎn)量的異常；

（2）開(kāi)流磨機(jī)經(jīng)常會(huì)發(fā)生水泥顆粒跑粗或過(guò)粉磨現(xiàn)象，閉流磨而言時(shí)常會(huì)出現(xiàn)堵磨現(xiàn)象；

（3）水泥比表面積波動(dòng)較大，助磨劑加入時(shí)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(cè)其水泥比表時(shí)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(shí)間不時(shí)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(wèn)題分析

產(chǎn)生上述問(wèn)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(jí)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(gè)有機(jī)的體系。對(duì)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(duì)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(shí)間后，將粉磨出的水泥進(jìn)行篩余量測(cè)定、比表面積測(cè)定、以及強(qiáng)度測(cè)定等。入磨粒徑變大則會(huì)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(cè)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?！?2μm時(shí)，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(huì)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(guó)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(duì)磨機(jī)產(chǎn)量和磨況質(zhì)量也有很大影響。在粉磨過(guò)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(gè)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(tái)時(shí)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(lái)越大，當(dāng)水泥的含水率超過(guò)1.5%時(shí)，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(tái)時(shí)產(chǎn)量會(huì)出現(xiàn)明顯降低，同時(shí)水泥的比表面積和強(qiáng)度也會(huì)隨之降低。此時(shí)一旦液體助磨劑的加入不但起不到助磨作用反而會(huì)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(guò)1.5％時(shí)，磨機(jī)產(chǎn)量就要降低，若水分超過(guò)2.5％時(shí)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(kāi)路粉磨生產(chǎn)中，如果助磨劑摻量過(guò)大則物料流速過(guò)快，固體顆粒得不到充分粉磨，物料容易跑粗；摻量過(guò)低流速過(guò)慢，使磨機(jī)產(chǎn)量下降，過(guò)粉磨現(xiàn)象增加。

在閉路磨機(jī)中主要是由選粉機(jī)來(lái)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(guò)循環(huán)負(fù)荷率來(lái)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(shí)間的長(zhǎng)短。循環(huán)負(fù)荷大，表明物料在磨機(jī)內(nèi)停留時(shí)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(shí)間在磨機(jī)內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，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(huì)使其在磨內(nèi)通過(guò)的時(shí)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(shí)，熟料帶進(jìn)的熱量和水泥粉磨時(shí)由于鋼球的相互撞擊和對(duì)襯板撞擊產(chǎn)生的熱量會(huì)使磨內(nèi)溫度迅速升高，由于水泥溫度過(guò)高易使水泥因靜電吸引而聚結(jié)，嚴(yán)重的會(huì)粘附到研磨體和襯板上，產(chǎn)生包球，降低粉磨效率，對(duì)于閉路磨機(jī)水泥顆粒則會(huì)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(tái)時(shí)產(chǎn)量。

如果磨機(jī)的溫度過(guò)高使用液體助磨劑時(shí)，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(guò)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(wú)水石膏，水泥水化過(guò)程中容易產(chǎn)生假凝現(xiàn)象，也會(huì)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(shí)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(gè)是完全不同的粉磨系統(tǒng)，但是可以通過(guò)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(duì)助磨劑的選著做一個(gè)參考依據(jù)。助磨劑在大磨應(yīng)用時(shí)應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

（1）對(duì)配料的要求是物料均勻穩(wěn)定、計(jì)量準(zhǔn)確、混合材的含水率不能太大一般超過(guò)1.5%、熟料溫度不高；對(duì)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(shí)，磨機(jī)的臺(tái)時(shí)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(duì)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(duì)于開(kāi)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(cāng)填充率，使后倉(cāng)高于前倉(cāng)，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(rùn)度也得到改善，空氣通過(guò)水泥顆粒間隙的速度變快，在做水泥比表測(cè)定時(shí)反映出來(lái)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(shí)，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(gè)成熟的助磨劑并不能適應(yīng)所有的水泥廠，各個(gè)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(guò)1.5%、熟料溫度不宜過(guò)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(gè)部門(mén)要協(xié)調(diào)好，包括生產(chǎn)車(chē)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(duì)水泥性能的影響

圖片   圖1 物料含水率對(duì)水泥細(xì)度的影響