減少水泥粉磨預水化

近年來，水泥輥磨因高產(chǎn)量、低耗能、廠房投資低、生產(chǎn)時易改換水泥品種等優(yōu)點而逐步擴大使用，其數(shù)量已超過球磨。然而輥磨也存在一些技術(shù)難點，若入磨物料顆粒小（約50%，＜4mm），需較高的壓力來進行粉磨，生產(chǎn)高比表面積的水泥顆粒時，易產(chǎn)生振動。為減緩振動，在水泥粉磨過程中需向物料噴水，使之成團狀。但噴水會使水泥預水化，一定程度上降低了水泥強度。

1 水泥預水化的檢測

實際的經(jīng)驗大致是：在粉磨過程中加入的水量為0.5%～1.5%時，對水泥質(zhì)量影響不大，為減緩輥磨振動，通常加入5%～6%的水量，則對水泥強度產(chǎn)生一定影響。

水泥在粉磨過程中，所產(chǎn)生的預水化可通過熱重分析儀（TGA）測定，其原理如下：

表1 加入MA、G、A/VM05助磨劑后主要工藝參數(shù)

當水泥在熱重分析儀內(nèi)從室溫加熱至1000℃時，水泥失重大致階段為（圖1）：

（1）石膏脫水（～125℃～170℃）

水泥中含有二水的天然石膏分兩步脫水，溫度約125℃時，二水石膏脫水成半水石膏，當?shù)陀?00℃時，半水石膏脫水成無水石膏，即：

（2）硅酸三鈣水化生成的C·S·H脫水（～200℃～400℃）

硅酸三鈣水化，生成極為復雜的C·S·H水化物，在～200℃～400℃時脫水而失重。

（3）氫氧化鈣脫水（～450℃～550℃）

熟料在煅燒過程中，生成少量的游離氧化鈣，在水泥水化過程中，游離氧化鈣與水作用生成氫氧化鈣。當溫度加熱至450℃～550℃時，氫氧化鈣分解而脫水。

Ca（OH）2=CaO+H2O

（4）碳酸鈣分解產(chǎn)生CO2（＞600℃）

在磨制水泥時，一般都加入石灰石，當溫度在600℃～1000℃時，石灰石內(nèi)的CaCO3、MgCO3分解，產(chǎn)生CO2而失重。

CaCO3=CaO+CO2

MgCO3=MgO+CO2

上述情況表明，在200℃～400℃溫度范圍內(nèi)水泥失去的重量，為水泥預水化的水重量，通過TGA檢測，可判斷水泥預水化程度。

2 減緩水泥預水化

南部歐洲某水泥廠，一臺輥磨，磨制CEMI42.5R混合水泥（92.5%熟料、4.5%石膏、3.5%石灰石），由于入磨熟料平均顆粒小。為減少輥磨振動，加入7%的水，但磨制的水泥強度偏低。經(jīng)XRD、XRF、TGA全面分析后，證實在粉磨過程中，存在預水化影響水泥強度（圖1）的問題。意大利Mapei公司為緩和預水化（表1），在粉磨過程中，加入該公司生產(chǎn)的MG、G、A/VM05助磨劑，加入量大致為300～500g/t水泥。加入后，粉磨水泥的加水量下降，強度變化見圖2。此外，加入助磨劑后，在保持相同細度情況下，產(chǎn)量增加1.7%，磨機振動有所減緩（圖2），目前此助磨劑已在該廠使用。