以高效复合助磨剂为例,生产42.5级矿渣水泥时,系统产量提高25%。单产电耗降低9kwh/t,助磨剂的掺加量为0.1%。使用助磨剂增加的成本为5.0元/t,仅节省电耗降低费用就为5.4元/t,设备折旧、工人工资、研磨体消耗节省的费用估算为0.82元/t,综合效益为0.22元/t。生产32.5级矿渣水泥时,可以多添加15%的矿渣,以该厂熟料(150元/t)和矿渣(70元/t)差价计算,32.5级矿渣水泥综合成本下降12.0元/t。按照年产100万吨水泥,32.5级和42.5级矿渣水泥各50%计,该厂年获纯效益约为381万元。
按目前水泥生产一般水平,熟料电耗75kwh/t、标准煤耗110kg/t、水泥粉磨电耗30kwh/t计算,应用助磨剂生产每一吨水泥可以:节约标准煤11kg;节电3kwh;减少石灰石消耗130kg;减少粘土消耗18kg;多用工业废渣100kg;减排工业粉尘1kg;减排CO2气体100kg;减排SO2气体0.13kg;减排NOX气体0.15kg。
水泥企业常见三种型式:完整的水泥生产线、熟料生产基地、水泥粉磨站。前两种以烧成车间的回转窑每天的熟料生产能力表示;如:5000t/d,含义是:该企业生产能力是每天生产5000吨水泥熟料;也就是每年可以达到200万吨水泥的生产能力。水泥粉磨站则是以年产水泥的生产能力来表示,如:年产100万吨水泥的粉磨站。
国家标准《水泥助磨剂》(GB/T26748-2011)中规定:测试同一水泥样品中掺助磨剂前后水泥中的氯离子绝对值增加不大于0.01%。这使掺助磨剂的水泥更便于实现水泥产品中的氯离子含量不大于0.06%。
高效复合水泥助磨剂应用于水泥生产:可降低熟料用量10%;降低水泥粉磨电耗10%;多消纳工业废渣10%;也简称为:“三个10%效益”。
2008年6月实施的国家标准《通用硅酸盐水泥》(GB175-2007)中规定,水泥粉磨时允许加入助磨剂,其加入量应不超过水泥质量的0.5%;国家标准中还规定了氯离子限量的要求,即:水泥中氯离子含量应不大于0.06%。
因为水泥工业70%的电耗用于物料的粉碎,主要的煤耗用于熟料烧成;应用水泥助磨剂技术后,可以明显降低粉磨电耗;另一方面,激发混合材的活性,在保证水泥质量不变的前提下,节省了熟料,就减少了能耗和有害气体的排放。因此,应用水泥助磨剂技术,是水泥工业加速节能减排最有效的途径之一。
“强度理论”认为:“吸附降低硬度,改善了物料的易磨性”。水泥助磨剂是表面活性物质,在粉磨过程中,很容易吸附在水泥颗粒的表面上,降低了颗粒的表面能或者引起近表面层晶格的位置迁移,产生点或线的缺陷,从而降低颗粒的强度和硬度;同时,阻止新生裂纹的闭合,促进裂纹的扩展,加快了物料的被粉磨的速度。
因为应用水泥助磨剂可以有效地利用物理激发和化学激发来提高混合材料的活性,在保证水泥质量不变的情况下,这样可以减少水泥中的熟料用量,多掺混合材料(工业废渣),生产更多的优质水泥,熟料的利用率因此而得到提高。
采用助磨剂后,物料在磨内的停留时间缩短,因此必须改变研磨体与物料的比例,调整料球比和闭路系统的循环负荷率;具体措施如:适当增加磨头喂料量等。