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复合工业助磨剂助磨性能研究 苏光兰 张天石 徐彬 王玉平 霍冀川 西南工学院材料科学与工程系 摘要本文对复合工业助磨剂的助磨性能进行了研究。研究表明在粉磨过程中添加少量助 磨剂到欲粉磨物料中，即能吸附在物料颗粒的表面上，通过物理化学或化学作用产生力学效 能。从而加速粉磨过程的进行。本文还对应用工业废料开发助磨剂新品种的可行性进行了 研究。 关键词 复合工业助磨剂 粉磨过程细度 引言． 在硅酸盐生产工厂中，粉磨设备所需能量占全厂总电耗的三分之二，而粉磨设备的电能 利用率很低，仅为2％，绝大部分电能则转变热能或声能而消失。用于粉磨的2％电能，又 由于在粉磨过程中，随着粉磨细度的增加，而导致比表面面积增大，粉体的粘附力或界面张 力随之增大，会使颗粒已产生的裂缝重新愈合；合格细粉由于不能及时卸出磨外，产生缓冲 垫层，消减了磨内冲击、粉磨能量；另外，颗粒断裂时所产生的新表面上的游离电价键驱使邻 近颗粒的相互粘附和聚集。这些都严重影响了粉磨设备的粉磨效率，极大降低了能量利用率。 因此在对现有粉磨设备不做任何改动的前提下，研制开发一种高效粉磨技术，如加入一种新型 高效复合活化剂，在粉磨过程中添加微量活化剂到欲粉磨粉料中，即能吸附在物料颗粒表面， 通过物理化学或化学作用产生力学效能，加快磨内物料的粉磨速度，消除细粉粘附现象，极大 强化了物料的粉磨过程，从而显著提高粉磨能量利用率，大幅度提高磨机产量。 随着国家水泥工业新标准的颁发，对水泥性能尤其是筛余细度、比表面积及水泥强度提 出了更高要求，对于中小型水泥厂，由于生料、水泥磨直径较小，粉磨能力较弱，如何在现 有生产条件下，生产高性能水泥是生产厂家面临的实际问题。在粉磨过程中，加入少量的外 加剂，可消除细粉粘附和聚集现象，它能加速物料粉磨过程，提高粉磨效率，降低单位粉磨 电耗，提高产质量。 1 复合工业助磨剂助磨机理 由粉磨速度方程可知： 警：一K,R 山 ’粉磨速度与该瞬间球磨机中未磨好的粗级别含量成正比，随着粉磨过程的进行，粗级别 含量减少，细颗粒含量增加，细粉团聚及静电吸附现象产生，妨碍粉磨过程进行，导致粉磨 速度降低。 早在20世纪30年代，列宾捷尔研究发现，在粉磨花岗岩、石灰岩等硬质岩石时，加入 表面助磨剂，可使粉磨速度提高20％～30％，意大利学者GiozgioGighi用表面助磨剂对水泥 】0】 熟料进行粉磨发现，表面助磨剂能有效防止颗粒裂纹的愈合，加速粉磨过程；Krupp和美国 60％。20世纪70年代后，德国、日本用碱性聚合有机盐及碱性聚合无机盐作为表面助磨剂 应用于硅酸盐工业粉磨过程，取得良好效果，。能够提高粉磨产量20％～40％，从而得以普 遍应用。但存在一些问题，主要是： (1)国外多采用工业纯聚合有机盐和无机盐，成本较高，技术经济指标不适应国内情况； (2)偶极一偶极有机化合物作为表面助磨剂研究较少，不能充分发挥改善粉磨物料粘附 现象； (3)对工业废料开发高效表面助磨剂研究较少，且未能将多种有效助磨成分配合在一 起，从而发挥最佳粉磨效果。 本研究应用于工业废料开发复合表面助磨剂新品种，将多种有效助磨成分配合在一起， 以满足各种物料在不同条件下的粉磨要求，从而发挥最佳助磨效果。 复合工业助磨剂是在粉磨过程中添加微量助磨剂到欲粉磨物料中，即能吸附在物料颗粒 表面，通过物理化学或化学作用产生力学效能，从而加速物料的粉磨。其作用机理如下： (1)助磨剂分子吸附在固体颗粒表面，改变了颗粒的结构性能，从而降低颗粒的强度 或硬度，使界面处的晶格内聚力降低，颗粒原有的裂缝在吸附表面助磨剂分子后并形成吸附 层后更容易扩展，防止了裂缝的愈合，产生列宾捷尔效应； (2)助磨剂能显著提高磨内物料的流动性，降低物料粘附力30％一60％，同时迅速地提供外 来离子或分子去满足断开面上未饱和的电价键，消除或减弱颗粒的趋势，阻止断裂面的复合。． 2试验方法及试验材料 X 试验是在qb800mm1000mm实验室磨机中进行的。加入各种助磨剂在相同的时间内测 定粉磨物料的0．08mm方孔筛筛余、比表面积及水泥