0 前言

在水泥中，粉磨是一个非常重要的环节，也是一个极其耗能的环节，占整个水泥生产电耗的三分之二以上。我国的水泥企业大多使用球磨机来粉磨水泥熟料，其能量利用率极低，为了提高粉磨效率，降低粉磨作业电耗，常常采用两种措施：一是通过改进粉磨机械的结构，改进粉磨作业工业流程和粉磨方式，达到节能的目的，这需要增加设备投资和动力消耗；另一种方法则是在粉磨过程中加入少量添加剂即助磨剂来达到提高粉磨效率的目的，该方法的优点是不必较多的投资就可以获得较大的效益。

目前进入我国水泥行业的国外助磨剂生产企业有以美国为主的跨国企业格雷斯公司、希普公司，德国的巴斯夫化学公司，瑞士的西卡公司和克虏西公司，意大利的马贝公司，英国的富斯乐公司，等等。他们用于助磨剂的主要原料是脱糖木质磺酸钙、碳黑、磷酸三钙、醋酸胺、乙二醇、丙二醇等；而我国主要使用三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、二乙醇胺等。国外液体助磨剂的用量一般在0.08%以下，粉体助磨剂在0.3%以下；而我国生产的液体助磨剂用量一般在0.1-0.15%左右，粉体助磨剂在0.5%以下。根据国内几家大型助磨剂生产企业公布的销售数据估算：2008年，我国水泥企业使用的粉体助磨剂约120万吨、液体助磨剂约25万吨，使用助磨剂的水泥产量超过了全国水泥总产量的30%。

客观地说，进入我国的几家国外助磨剂生产企业的管理水平和产品质量，明显高于国内助磨剂生产企业。但助磨剂毕竟是一个在使用上个性化极强的产品，不同的水泥原料、生产设备、工艺条件、管理水平，都会直接影响助磨剂的使用效果。为了使助磨剂在一定的使用区域内，提高助磨剂的适应性，进行了课题研究。

1 试验研究

1.1实验用原料

粉磨物料分别选用回转窑熟料、石煤渣、石灰石、磷石膏，其化学成分见表1，熟料率值见表2

助磨剂：三乙醇胺（TEA），稀释到45%浓度。K为深圳某外加剂厂产品。X为江苏某外加剂厂产品。改性水泥助磨剂BWJ为本课题组的配方：主要有四种物质组成：A、C、D为非离子表面活性剂，B为阴离子表面活性剂，E为水。BWJ由ABCDE按一定比例复合而成，浓度为45%，密度为1.08-1.16g/cm3。

1.2实验方法

细度检测依据GB/T1345-2005，比表面积按GB/T8074-2008，颗粒分布测定通过激光粒度分析仪测定，水泥胶砂强度试验依据GB/T17671-1999,氯离子含量及碱含量测定依据GB/T176-2008。

2 结果和讨论

2.1水泥细度

水泥的细度用45um方孔筛的筛余来表示。从表3可以看出未掺助磨剂时细度为16.8% ，掺入TEA，K，X，BWJ后分别为12.6%、13.0%、13.%、10.9%，细度分别提高了25.0%、22.6%、19.0%、35.1%，其中TEA和BWJ助磨剂对提高水泥细度效果最好。

2.2水泥比表面积

由表3可以看出，使用助磨剂TEA、K、X、BWJ后，水泥的比表面积分别增加了2、20、28、36m2/kg。从表4的颗粒分布中≤3μm的含量可以看出，随着其含量的增加，水泥的比表面积也随着增大，而掺加TEA后，比表面积增大较小，这主要原因为加入助磨剂后，水泥颗粒级配发生变化，相同的比表面积，可能具有大的平均粒径和宽的粒度分布，也可能具有小的平均粒径和窄的粒度分布，比表面积的大小跟细颗粒的含量有很大的关系，细颗粒含量多，比表面积就可能大。

2.3标准稠度

从表3可以看出，使用助磨剂TEA、K、X、BWJ后，水泥的标准稠度比空白样分别增加了0.4%、0.4%、0.6%、0.2%，由于细度的降低，特别使细粉量的增加，增加了水泥的需水量。从表3 的结果看，使用BWJ和K助磨剂效果较好。

2.4水泥颗粒分布

水泥粒度分布采用激光粒度分析仪测定，结果见表4。从表4的结果可以看出，加入助磨剂后，试样中3-32um的颗粒含量分别由空白样的56.08μm 增加到62.04、62.85、62.88、65.84μm ；而大于32um的颗粒含量则有空白样的28.89μm减少到19.64、17.41、16.25、12.10μm 。可见，加入助磨剂后，粗颗粒减少，细颗粒增加，3-32μm 的颗粒含量有较大的增长，特别是加入助磨剂BWJ后助磨效果更加明显。

2.5水泥胶砂强度

在水泥粉体中，3-32um的颗粒对水泥强度起主要作用，含量越多，强度越大，而大于32um，特别是65μm以上的粗颗粒仅发生表面部分水化，内部的水泥熟料只能起到集料的作用，对水泥强度贡献不大，也没有充分发挥熟料作为胶凝材料的作用。从颗粒的粒度分布可见，加入助磨剂后，水泥粉体中3-32um的颗粒含量增多，而大于32uM的粗颗粒含量减少，由此可知助磨剂对水泥的强度有一定的提高。几种助磨剂对水泥砂浆强度影响不一，相对于空白样，传统的TEA，提高了水泥的早期强度，但使水泥28天强度下降。助磨剂X、K、BWJ无论是早期还是后期强度都有增加，但BWJ助磨剂的效果最好，它使水泥3d的抗压强度增加了2.4MPa，28d的抗压强度增加了5MPa，所以助磨剂既可以提高粉磨效率，又显著提高水泥的质量。