助磨劑在正式使用前都應該進行小磨試驗和水泥廠的工業性大磨試驗。小磨試驗可以在實驗室完成，大磨試驗則需要在水泥廠的全力配合之下才能試驗成功，助磨劑往往在實驗室小磨試驗時得出的數據都比較理想，但在大磨試驗時可能得出完全相反的結果，因為助磨劑對于不同水泥廠的適應性不盡相同以及助磨劑與磨機的匹配性不是很好，主要表現在水泥磨機產量方面和水泥性能方面。使用助磨劑后磨機系統的情況都會發生改變，磨機系統的各參數(比如料球比、磨機各倉填充率、磨機溫度等)都會因為各種因素的影響而發生一定的變化。有些適合變化則使磨機系統和助磨劑相適應，但是卻會影響助磨劑助磨性能正常的發揮，粉磨效果變差，這往往就給水泥企業造成一定的誤區，誤以為助磨劑質量不行。由于助磨劑與該廠的磨機系統不相匹配，從而影響助磨劑的推廣。實際上加入助磨劑后磨機都需進行一定的調整（包括磨機的通風量、鋼球級配、選分效率，物料的傳輸量和助磨劑的摻量等），只有進行適當的調整磨機才能達到平衡狀態，助磨劑的效果才能真正體現。

1 、水泥粉磨時產生的系列問題

水泥粉磨是一個復雜的系統，影響磨機粉磨的因素很多。伴隨著助磨劑產品的出現，助磨劑在應用到大磨生產時一系列的問題也相繼產生，即使是成熟的助磨劑產品，在不同的水泥廠做大磨生產時，由于水泥物料不同和磨機系統的差異，助磨劑的作用和優勢并沒有明顯體現出來，經常出現各種情況，主要包括以下幾點：

（1）磨機產量異常，水泥粉磨時原材料來源經常發生變化和磨機系統的復雜性以及助磨劑本身的影響，都會導致磨機產量的異常；

（2）開流磨機經常會發生水泥顆粒跑粗或過粉磨現象，閉流磨而言時常會出現堵磨現象；

（3）水泥比表面積波動較大，助磨劑加入時水泥的表面積經常發生較大的變化，加入助磨劑之后雖然水泥的細度變細了，但是測其水泥比表時比表往往并不隨著水泥細度的變細而增加，反而減小了。

（4）使用助磨劑后，水泥強度和凝結時間不時出現異常，甚至出現加助磨劑的水泥比未摻助磨劑的水泥強度要低。

2、問題分析

產生上述問題的因素很多，主要包括入磨物料的粒度、水分、和材料的易磨性，研磨體的級配和裝載量，磨機通風量，助磨劑的摻量等。

2.1入磨物料粒度的影響

水泥粉磨系統從配料、預破碎到粉磨、選粉，組成了一個有機的體系。對預粉碎的要求，主要是盡可能減小入磨物料的粒度（即做到多破少磨），減輕磨機負荷，為磨機高產創造條。下面是一組不同粒徑物料的粉磨對比試驗。

由表1可知在將入磨物料的粒度控制在≤10 mm、≤8 mm、≤6 mm分別粉磨相同時間后，將粉磨出的水泥進行篩余量測定、比表面積測定、以及強度測定等。入磨粒徑變大則會引起水泥細度的篩余量增大，雖然入磨粒度只相差2mm但是比表面積測量結果變化相當明顯，由于水泥細度變粗強度降低也明顯，水泥顆粒≤32μm的可水化完全，當粉磨出的水泥顆粒≥32μm時，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度會有所降低。有資料表明破碎機電能有效利用率約為30％左右，而磨機電能有效利用率只有0.6％左右，目前國內外正廣泛采用“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磨機產量和磨況質量也有很大影響。在粉磨過程中隨著磨內溫度升高，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，形成一個緩沖墊層，阻礙物料流通，發生“飽磨”現象，從而影響磨機的臺時產量和水泥的相關性能。

從圖1可以看出隨著物料含水率的增加，水泥細度篩余量越來越大，當水泥的含水率超過1.5%時，45μm篩上的篩余量增加更為明顯，磨機的糊磨現象越發嚴重，磨機的臺時產量會出現明顯降低，同時水泥的比表面積和強度也會隨之降低。此時一旦液體助磨劑的加入不但起不到助磨作用反而會加劇糊磨粘球。生產實踐證明：當入磨物料平均含水量超過1.5％時，磨機產量就要降低，若水分超過2.5％時磨機產量就要降低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，使得物料在磨機中的流速加快。水泥物料流速加速并不單純的意味著磨機的產量提高，在開路粉磨生產中，如果助磨劑摻量過大則物料流速過快，固體顆粒得不到充分粉磨，物料容易跑粗；摻量過低流速過慢，使磨機產量下降，過粉磨現象增加。

在閉路磨機中主要是由選粉機來控制水泥成品的細度，反應物料在磨機中的流速情況主要通過循環負荷率來表示。在某一特定閉路磨機中，成品細度不變的情況下，循環負荷的大小決定于出磨物料的細度，反映了物料在磨機中停留時間的長短。循環負荷大，表明物料在磨機內停留時間短，物料得不到充分的粉磨從而使得出磨物料粗，返回磨機的物料也隨著增加，此種情況下不適合使用助磨劑。循環負荷小，表明物料停留時間在磨機內停留時間長，出磨物料細，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使其在磨內通過的時間縮短，以達到提產的目的。

2.4磨機溫度的影響

有的水泥廠采用燒結后的熟料進行水泥粉磨，當水泥熟料冷卻不當時，熟料帶進的熱量和水泥粉磨時由于鋼球的相互撞擊和對襯板撞擊產生的熱量會使磨內溫度迅速升高，由于水泥溫度過高易使水泥因靜電吸引而聚結，嚴重的會粘附到研磨體和襯板上，產生包球，降低粉磨效率，對于閉路磨機水泥顆粒則會粘附在選粉機的的風葉上，降低選粉機的選粉效率，從而降低磨機臺時產量。

如果磨機的溫度過高使用液體助磨劑時，易造成助磨劑的揮發和分解，影響粉磨效率，助磨劑的助磨、增強效果減弱。給試驗人員造成一定的誤區，誤以為助磨劑的性能差，從而影響助磨劑的使用推廣。由于水泥溫度過高從而導致二水石膏脫水成半水石膏甚至產生部分無水石膏，水泥水化過程中容易產生假凝現象，也會導致水泥強度降低，影響水泥質量。

3 、解決措施

助磨劑在推廣時一定要做小磨試驗，雖然小磨試驗跟大磨試驗相比兩個是完全不同的粉磨系統，但是可以通過小磨試驗一定程度上反應助磨劑的效果如何，為大磨試驗對助磨劑的選著做一個參考依據。助磨劑在大磨應用時應考慮以下幾點：

（1）對配料的要求是物料均勻穩定、計量準確、混合材的含水率不能太大一般超過1.5%、熟料溫度不高；對預粉碎的要求是盡可能穩定入磨物料的粒徑。

（2）在確保以上條件穩定的前提下使用助磨劑進行大磨生產時，磨機的臺時產量異常在不改變磨機系統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水泥熟料的影響而導致的物料流速加快，還可直接增加磨機的喂料量以使磨機處于飽磨狀態，降低物料的流速。

（3）不改變助磨劑摻量的前提下，對于開流磨可降低磨機的通風量，以降低物料的流速，或者增加鋼球的填充量使得磨機處于飽和狀態，物料便可得到充分粉磨。閉路磨機中如果磨機的循環負荷率增大，可在不改變磨內結構的情況下，增大后倉填充率，使后倉高于前倉，以降低物料的流速，從而降低出磨物料細度；如果成品量增加、回料量減少及循環負荷率降低了表明系統運轉基本正常，可以逐步增加磨頭喂料量或混合材摻加量，實現高產目的。

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度也得到改善，空氣通過水泥顆粒間隙的速度變快，在做水泥比表測定時反映出來的結果就是比表面積下降了。一般情況下在水泥篩余量不發生明顯變化時，可不考慮比表面的變化，更多水泥廠比較關注45μm篩上的篩余量，從而反映水泥的細度。

確保水泥物料供應的穩定性助磨劑及其摻量的穩定性，以及合理控制好水泥細度和減少的熟料的量，才能確保水泥強度不發生明顯的變化。

4 、結論

助磨劑或多或少都能改善一些水泥性能，一個成熟的助磨劑并不能適應所有的水泥廠，各個水泥廠的磨機系統和原材料的活性不盡相同，所以在大磨試驗之前必須進行小磨試驗，從小磨試驗中選出一種綜合性能較好的助磨劑，然后用到大磨試驗中。在大磨試驗之前一定要做好以下幾點：

（1）要求物料均勻穩定確保本次大磨試驗都是同一批的物料、混合材的含水率不能太大一般超過1.5%、熟料溫度不宜過高，確保助磨劑能發揮助磨、提產的功效；

（2）與水泥廠各個部門要協調好，包括生產車間、物檢室、化驗驗室等，確保能取得真實可靠的數據。采用助磨劑后，必須使粉磨設備的工藝條件與之相適應，這其中需要水泥廠配合以調整磨機系統。

助磨劑的成功應用的關鍵就是控制好原材料的穩定性，根據粉磨情況適當的調整磨機系統或者是助磨劑的摻量。只有助磨劑和磨機達到平衡狀態，助磨劑的功效才能得以體現，助磨劑才能成功推廣。

表格   表1 物料粒度對水泥性能的影響

圖片   圖1 物料含水率對水泥細度的影響