乙二醇作为水泥助磨剂的原料优势明显

乙二醇作为水泥助磨剂的原料优势明显
三乙醇胺 、 乙二醇用作水泥助磨剂!
摘 要：在水泥粉磨过程中参加助磨剂, 是进步水泥粉磨效率的重要途径之一。本实验选用三乙醇胺和乙二醇作为水泥助磨剂, 分别以设定掺量参加。实验结果标明:三乙醇胺和乙二醇在水泥粉磨过程中能起到良好的助磨效果，
三乙醇胺掺量为 0.03、
乙二掺量为 0.02 时，0.08 mm
筛筛余分别降落2.1 和 1.9 ，
比外表积分别进步 45 m2 /kg和 43 m2 /kg，<30 μm的微粉颗粒含量分别增加8.4 和 7.7 ，
不但助磨效果较好。而且能进步水泥抗压和抗折强度。
水泥工业是支撑国民经济开展的重要根底产业 ，同时又是耗能大户, 2005年全国水泥工业电力耗费约1300亿kW• h, 约占全国工业用电5。为贯彻党中央 、提出的建立节约型社会，走可持续开展道路的战略举措, 国度发改委等 8部委出台的《关于加快水泥工业构造调整的若干意见 》提出 : 到 2010年, 水泥单位产品综合能耗降落 25。国度发改委第 50号令《水泥工业产业开展政策 》则提出，日产 4 000 t以上大型新型干法水泥消费线，吨水泥综合电耗要小于95 kW• h。采取各种措施，努力降低水泥消费电耗是今后水泥工业节能和降耗的一项迫切任务 。
水泥粉磨是水泥消费过程中耗电大的环节，约占水泥消费电耗的 60～ 70 , 而如今水泥厂普遍运用管磨机粉磨效率不高, 大约 96以上的电能变成势能被糜费掉了。在粉磨过程中参加助磨剂是进步水泥粉磨效率的重要措施之一, 兴旺国度助磨剂运用率大约在 98 以上，我国运用率不到 5 ，而云南省除个别大水泥厂运用外 , 其它很少运用 , 因而, 停止助磨剂研讨对加快其在水泥行业中的推行应用有很强的理想意义 。
1实验资料和实验办法 、 仪器
1.1实验资料
1.1.1熟料、 石膏和矿渣
熟料采用湿法回转窑水泥熟料, 石膏用其消费用石膏。矿渣采用粒化高炉矿渣 。它们的化学成分见表 1。
表1 熟料、 石膏和矿渣的化学成分
1.1.2助磨剂
常用的水泥助磨剂成份有羟基、 胺基 、 羧基等强吸附、 高分散力的外表活性物质, 如多元醇、 多元醇胺、 磺化脂肪酸, 脂肪酰胺等。本实验选用三乙醇胺和乙二醇停止实验 , 纯度为化学纯。
1.2 实验办法和仪器
按熟料∶矿渣∶石膏 =70∶25∶5配料，实验量 3 kg。助磨剂按 50浓度和设定掺量滴加，实验分红3组， A试样不掺助磨剂，B组试样掺入三乙醇胺，C组试样掺入乙二醇。各组物料拌和平均后入500 ×500实验小磨粉磨25 min。出磨水泥用 0.08 mm规范筛 、DBT-127勃氏比外表积仪和KF-9型激光粒度剖析仪停止细度测试，并停止水泥胶砂强度性能测试。水泥细度按 GB/T1345 -1991《水泥细度检验办法(80μm筛筛析法 )》，水泥比外表积按 GB/T8074 -1987 《水泥比外表积测定办法 (勃式法)》，水泥胶砂强度按 GB/T17671 -1999 《水泥胶砂强度检验办法 (ISO)》。水泥规范稠度用水量 、 凝结时间和安定性按 GB/T1346 -2001 《水泥规范稠度用水量 、 凝结时间和安定性检验办法》。
2实验结果和剖析
2.1实验结果
3组试样实验结果见表 2、 3。
表 2 试样细度比照
表 3 试样物理性能比照
从实验结果上看 , 水泥粉磨过程中掺加三乙醇胺和乙二醇确有较好的助磨效果, 0.08 mm筛筛余明显降落 , 比外表积显著进步 , 颗粒级配中 <30μm的微粉颗粒明显增加 ，其中 B3 和 C2样中的效果好， B3与空白样 A相比 ， 0.08 mm筛筛余降落 2.1 ，比外表积进步 45 m2 /kg，<30 μm的微粉颗粒含量增加 8.4 。C2与空白样A相比，0.08 mm筛筛余降落 1.9， 比外表积进步43 m2 /kg，<30μm的微粉颗粒含量增加 7.7。掺量过低的 A和 B1样效果不是很明显， 掺量在0.04的B4和C4样对物料细度有影响 , 但不是太, 阐明过高掺入没有必要。
A、 B3和C2样的水泥规范稠度用水量按国标规则实验办法肯定，由表3可看出:B3和 C2样的凝结时间和安定性均契合国度规范, 标明实验所掺加的三乙醇胺和乙二醇助磨剂对该性能无不利影响 。3 d，28 d的抗压和抗折强度都有进步 , B3样与 A样相比，3 d和 28 d抗压强度强度分别增加了1.7 MPa和3.5 MPa，抗折强度分别增加0.4 MPa和0.8 MPa;C2样与A样相比，3 d和28 d抗压强度分别增加了0.9 MPa和1.3 MPa，抗折强度分别增加 0.1 MPa和 0.4 MPa。笔者经过火析以为 , 形成强度进步缘由可能与水泥细度进步和颗粒级配集中有关 。
3助磨机理讨论
国内外对水泥助磨机理停止了大量研讨, 目前有两种代表性的理论。强度削弱理论:主要根据近代资料科学的资料脆性毁坏理论 , 资料断裂主要缘由是裂纹的存在和扩展 , 资料受力时 , 裂纹末端处部分应力较集中 , 大于分子引力时 , 裂纹扩展。但随着新断面的产生 , 使外表自在能增加 , 有愈合裂纹的趋向 , 当外力产生的弹性变形能大于外表自在能时 , 裂纹就会进一步扩展 , 终产生资料断裂。助磨剂吸附在粉磨物质外表, 能降低颗粒物料裂纹的外表自在能, 均衡裂纹面的剩余价键和电荷, 障碍裂纹愈合, 有利于裂纹的扩展 , 从而进步粉磨物料易碎性和易磨性。
颗粒分散理论:物料在粉磨过程中, 颗粒的化学键被毁坏, 同时在断面产生大量的不饱和静电电荷, 主要是 Si-O共价键和 Ca-O离子键, 形成临近颗粒间重新黏附和集聚, 细粉粘附研磨体、 衬板和隔仓板, 助磨剂引入的外来离子或分子, 能够中和断面上的价键, 在颗粒外表构成静电荷屏蔽层, 降低颗粒之间静电吸收, 将颗粒分散开来, 防止颗粒黏附和集聚, 并能减少磨内粘球、 糊衬板, 从而有利于粉磨。
两种理论从不同方面解释了助磨剂的作用原理, 但两者观念有所不同, 强度理论以为, 助磨剂作为促使物料颗粒决裂的一种诱导要素, 而颗粒分散理论则以为, 助磨剂只是减少颗粒之间重新粘合的分散介质。
实验研讨标明, 助磨剂掺加有一个适合掺加量, 对进步粉磨细度而言, 掺加少了不起作用或效果不明显 , 过多掺入不只本钱增加, 而且也没有效果 , 对这一现象的解释, 笔者以为 :高外表活性化学物质的助磨作用原理应是两种机理综协作用的结果 , 既可削弱颗粒强度 , 诱导颗粒破碎 , 又可分散颗粒 , 避免颗粒集聚。当助磨剂吸附裂纹面根本饱和后, 过多掺入助磨剂对物料强度的削弱作用减少 , 而对物料颗粒的分散作用增大。当助磨剂掺量过多时 , 会增加包裹物料颗粒构成的吸附层的厚度, 外部施加到物料颗粒的破碎力将被吸附层缓冲, 且颗粒越小, 吸附层的 “维护 ” 作用越大, 更难于被磨碎 。另外 , 掺加助磨剂后, 物料颗粒被吸附层包裹, 分散性加强, 便于活动和旋转, 容易构成球形颗粒。
从表 1中能够看出:经过优化之后, 支架的质量减轻了0.005 26 (Tone), 减重率达12.6 ;大应力和位移比原始值略有增大, 但前提是满足一切的约束条件对模型影响不大。
4 结论
1)水泥粉磨过程中掺加三乙醇胺和乙二醇确有较好的助磨效果, 能够显著进步水泥中细粉颗粒含量 , 减少粗粉颗粒含量 。
2)用三乙醇胺作助磨剂以掺0.03为宜 , 乙二醇则以0.02为宜 , 而且对进步水泥抗压和抗折强度有益。
3)当助磨剂掺量过多时 , 会增加包裹物料颗粒构成的吸附层的厚度, 缓冲和削弱外力的作用, 对细颗粒的粉磨不利。
4)本实验按熟料∶矿渣 ∶石膏 =70∶25∶5配料 , 用 500 ×500小磨实验, 对矿渣水泥消费有指导意义 ,
但还需进一步停止工业性实验 。