实践经验表明,当原料品质发生变化时, 不仅影响磨机的产量也影响产品的质量, 同时也会使水泥助磨剂的功效受到影响, 甚至使水泥助磨剂失去原有的功效。因此,建议水泥企业对原料采购、进厂、堆放、搭配、均化、使用过程要有明确要求, 以确保其产品质量的稳定性。
水泥原料
1.熟料
水泥生产粉磨过程中,熟料是核心原料,其用量大、易磨性差,对粉磨过程影响大。因此,应全面了解水泥熟料生产中原料、原煤、煤粉的状况,了解生料配料、细度控制、煅烧及熟料冷却状况、熟料化学成分及物理性能。当出现严重飞砂料、欠烧料、黄心料或出机熟料温度高时,要会同企业查清原因,必要时可采用XRD及岩相分析等技术对熟料矿物结构进行诊断检查,确保配料适宜、煅烧正常、熟料急冷效果好。这样才能从根本上提高熟料质量和易磨性,以及水泥与减水剂的匹配性能。
2.混合材
目前,水泥行业利用的工业废渣种类较多,因此针对不同的混合材,可通过滴加、小磨、大磨试验选择适宜的助磨剂原料和配方。含水分较高的混合材对水泥磨产量影响较大,如采用助磨剂,应建议厂方采取烘干、晾干等措施减少入磨水分,避免影响助磨剂的应用效果。
3.石膏
当前工业副产品石膏已成为水泥生产中石膏的主要来源,它的环保性、经济性已显现出绿色建材的发展方向,但由于其通常含水分较高,因此重点应控制其入磨水分。
水泥粉磨工艺
应详细调查了解粉磨系统工艺状况,准确分析判定关键工序参数是否正常,必要时应对工艺进行必要调整,以充分发挥助磨剂的应用效果。
1.目前水泥粉磨大都采用预粉磨技术,常用的辊压机的闭路磨工艺较多,针对不同工序,应调查分析其主要工序半成品、成品粒度特征,如出辊压机细度、入磨细度、出磨细度、回粉细度、成品细度、各级收尘器细度、磨机各仓的粉磨细度等。
2.应调查磨机研磨体级配及装载量,以及衬板、隔仓板、篦板结构和通风、降温、输送各环节的情况。
3.检查提升机、辊压机、打散机、选粉机、磨机运行和额定电流状况;检查入磨物料、出磨水泥温度等。
水泥产品性能
了解水泥生产企业对水泥产品的各项控制指标,确保工序有明确的质量控制点、控制指标、控制项目、检测频次、取样方式。
1.凝结时间
水泥是混凝土的主要材料之一,目前各类工程建设几乎无一例外采用泵送混凝土施工工艺,而生产混凝土的搅拌站大都与施工现场有一定距离,因此混凝土从加水搅拌到运送至施工现场浇筑、振捣需要一定时间,这就要求拌和后的混凝土在一定时间(一般120分钟)有较好的保坍性能。这些需要混凝土减水剂来调整,但对于水泥而言,凝结时间应稳定,初凝最好不小于120分钟,特别是夏天,水泥凝结时间应尽量延长。
2.水泥颗粒级配
由试验可知(见附表),水泥颗粒粒度对水泥强度影响很大,这与通常所说的水泥颗粒控制在3~32um,其含量不少于65%相吻合。有研究表明,当带辊压机的闭路出磨水泥颗粒在3~16um占40%左右时,水泥粉磨做功效率较高。因此,采用助磨剂后应测定水泥颗粒级配,必要时应调整球锻级配等工艺参数,使水泥产品的微观颗粒含量达到最佳范围,充分发挥水泥粉磨工艺采用助磨剂后系统的新优势,降低能源消耗,提高产品性能。
3.水泥与混凝土性能匹配
建筑工程对混凝土施工和质量都有很高的要求,尤其是混凝土的施工性能与水泥、减水剂密切相关。因此,应在更宽领域深入研究和试验,这样才能保证助磨剂产品不仅对水泥生产有益,更能改善水泥使用性能,满足混凝土施工要求。
这就不得不提到混凝土减水剂,减水剂是现代混凝土必需的组成材料,其掺量很低(占混凝土胶凝材料的0.5%~2.0%),但却对混凝土施工、力学、耐久性有着不可替代的作用,尽管其种类繁多,但其减水性、改善混凝土施工性才是根本。混凝土减水剂对新鲜水泥的效果要差一些,是因为其正电性较强,对减水剂的吸附能力较大,且新生产的水泥颗粒表面的自由能较高,反应活性高,吸附能力强。此外,水泥的温度越高,减水剂对它的效果也越差,导致混凝土坍落度损失较快,这种情况在施工高峰和炎热的夏季极易发生,也容易被混凝土搅拌站和水泥企业忽视。
助磨剂质量控制
要确保助磨剂产品的稳定性,因为其质量波动大会直接影响使用效果,且会造成水泥产品的质量波动。
1.原料
水泥助磨剂原料大多为有机高分子化合物、混合物,这些化工产品只有少数如三乙醇胺(HG/T3268-2002)、三异丙醇胺(GB/T 27564-2011)有规范的行业和国家标准,采购质量相对容易控制,大部分常用原料如聚合多元醇、聚合醇胺、酯化醇胺、二乙醇单异丙醇胺等化工产品还缺乏规范的行业标准来约束。目前,对这些原料的质量验收只能采用检测主要成分或其他定性试验来解决。因此,控制原料质量仍是上游化工生产企业和助磨剂生产企业共同关注并期待解决的事情。
2.生产、运输、交付
助磨剂生产工艺虽然简单,但在重要环节,特别是原料配比控制、计量控制、混合搅拌控制、成品检测、装运和交货控制等方面要建立质量管理体系,确保助磨剂产品的适用性及稳定性。
延伸技术服务外延
水泥助磨剂生产企业除具备自身助磨剂原料、助磨剂产品检测能力外,应逐步提升检测试验能力,具备与水泥企业化验室、混凝土试验室相当的检测试验能力,完善水泥助磨剂检测体系,适应顾客更高的要求。
水泥助磨剂虽已得到水泥行业广泛认可和普遍应用,但面临水泥产量缩减的结构性调整,要做强做大水泥助磨剂市场,不仅要练内功,做好产品质量控制,更要重视和提高现场服务能力。而这些都需要我们深入水泥企业,详细了解企业装备、工艺条件、原材料变化及生产管理等诸多情况,对水泥生产关键环节等进行必要的精准诊断和分析,协助企业解决存在的技术和管理问题,使水泥助磨剂能够发挥最大的功效,适应水泥市场更高的要求。
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