研磨辅助物对水泥粉的影响是基于细颗粒的分散体。误会是，垂直辊磨坊（VRMS）的磨碎辅助工具应通过颗粒之间的粘合力稳定滚子和桌子之间的材料床。研磨辅助剂会减少裂片表面的极性和颗粒之间的吸引力。
这意味着细颗粒的聚集体和较大粒子周围的细颗粒的堆积被消散，从而提高了分离器的效率。细颗粒的内部循环减少，磨削轨道上的熟料变得更粗糙。粒子摩擦，从而增加粉碎过程的有效性。这样，研磨有助于稳定磨削桌上的材料床，促进压实和脱水，提高生产率并减少垂直辊磨坊的振动（见图1）。
颗粒之间的粘附力果断地影响粉末的流动性。它们与粒径成正比：粒子越小，粉末流动性越低。研磨辅助物减少颗粒之间的粘附力，而不会对材料床和流体化的稳定性产生负面影响。在磨床比VRM中更长的球磨坊中，由于材料过快地流过磨坊，因此粉末流动性过多会导致不足或效率低下的研磨。与球磨坊相比，VRMS具有很高的内部循环，短时间的磨坊保留时间以及大量的分类步骤，这些步骤将井口罚款置于磨坊系统之外。
结论？VRMS的研磨辅助工具增加了成品水泥的粉末流动性，而不会降低材料床的稳定性。研磨辅助的影响很大程度上取决于水泥的细度：表面积越高，吸引力越大，因此，适当的磨床辅助工具的好处越大。
在很大程度上，最佳的研磨辅助仍然是经验选择的。但是，Sika发现，对实验室或飞行员磨坊测试的辅助机制有更深入的了解1，有助于选择。
在Loesche进行测试
Loesche GmbH是水泥领域的领先VRM制造商。它运营着一个技术中心，用于开发新技术，新材料和优化磨坊设置。西卡（Sika）利用这种出色的设施来增加有关机制的知识并测试先进的磨削辅助工具2。在这些测试中，Pilot Mill与以下参数和维度合作：
- 桌子直径：36厘米
- 滚筒数：两个
- 新鲜饲料，单独熟料：130kg/hr
- 桌速：98rpm
- 工作压力：150bar
- 分离器速度：650rpm
- 新鲜空气：480m3/小时
- 温度（分离器之后）：90°C
- ΔP磨：21MBAR
- 细度（Blaine）目标：4200cm2/G
磨坊的入口和出口之间的差异（ΔP磨）是测试研磨辅助物的重要过程变量。ΔP磨反映工厂的负载和填充水平。在不变的分离器设置下，ΔP的增加磨表示更多的内部流通和更多的罚款。由于较高的ΔP磨，磨坊振动增加（8-10mm/s），这有很好的机会来测试研磨辅助的效果。与使用球磨坊的测试相反，在10-20分钟后，VRM中的辅助辅助工具的效果已经可见且可听见。
在添加研磨辅助之前，进行空白测试以确认可重复性（见图2）。
从这个基线开始，将新的研磨辅助设备添加到熟料的运输带上，就在磨坊前的前面。不幸的是，当时不可能将磨碎的援助喷到靠近滚筒的磨坊中。添加每个研磨援助，直到达到最多20分钟内实现恒定的铣削参数。为了清洁磨坊的剩余辅助，磨坊之间在两者之间空白。返回基线最多需要90分钟。先前根据工业VRMS的实践经验，与新分子相结合，以前仔细选择了添加的研磨辅助工具的化学结构。具有相同功能组的某种类型的化学物质显示出非常有希望的测试结果（见图3和表1）。
| 水 | 空白的 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 生产率 （kg/hr） |
132 | 123 | 149 | 139 | 150 | 148 | 151 | 147 | 126 |
| 振动（mm/s） | 9.2 | 8.6 | 9 | 8 | 4.5 | 3.6 | 2.6 | 2.9 | 9.1 |
| 特定区域 （激光）（M2/公斤） |
345 | 340 | 367 | 364 | 368 | 384 | 388 |
392 | 370 |
| 包装（ - ） | 28 | 23 | 17 | 13 | 11 | 2 | 1 | 2 | 16 |
| 斜率N（RRSB） x 20（ - ） |
29.6 | 30.2 | 27.6 | 27 | 27.2 | 25.8 | 25 | 25.2 | 27.4 |
表格1：用于产生图3的数据。
用磨的辅助物N°4、5和6实现了最有希望的结果。它们的化学结构非常相似。与空白相比，产品N°5的成就是：
生产力： +14％
细度： +12％
振动：-72％
研磨后两天测量的成品水泥的包装从28革命减少到1革命。不应忽略包装套件是用成品水泥测量的，而不是用磨削轨道上的材料来测量的！此外，Pack-Set是一个标准术语，指的是散装水泥中的条件，它抑制了“流量的开始”。它可以被视为可与静态摩擦相媲美，而不是“流动性”3。
粒度分布（PSD）也受益于新的研磨辅助。如RRSB所示，PSD变得更宽（参见图5）。随着水泥PSD的变化，强度发育的潜力降低了，但砂浆和混凝土的可操作性得到了改善。
分子N°5的工业试验
与常见的磨床辅助相比，在工业VRM中测试了一种新分子（N°5 -Sikagrind VRM -40）（见表2）。OPC（CEM I）制造，表面积为4100厘米2/G Blaine，质量和数量更高。在需要注入水和振动的减少时，看到的减少非常明显。
建筑行业需要改善水泥性能的性能和均匀性。强度发展的速度是决定性的，良好的，长时间的，并且需要耐用性。关于用VRM接地的水泥的特殊特性，创新的研磨辅助工具为满足这些要求做出了贡献。
| 空白的 | Sikagrind-455 | δ（％） | Sikagrind VRM-40 | δ（％） | |
|---|---|---|---|---|---|
| 水泥 | OPC（CEM I） | OPC（CEM I） | - | OPC（CEM I） | - |
| 剂量（％） | 0.00 | 0.05 | - | 0.05 | - |
| 加水（％） | 3.8 | 2.4 | -37 | 1.8 | -53 |
| 振动（mm/s） | 5.1 | 4.7 | -8 | 3.9 | -24 |
| 生产（T/HR） | 143 | 156 | +9 | 159 | +11 |
| 特定能量（kWh/t） | 38.0 | 34.9 | -8 | 34.2 | -10 |
| 表面积（Blaine）（CM2/G） | 4110 | 4140 | +1 | 4390 | +7 |
| 斜率N（RRSB） | - | 0.97 | - | 0.93 | - |
表2：空白，Sikagrind-455和Sikagrind VRM-40的水泥属性和VRM操作参数的比较。
垂直辊厂的磨削辅助工具的好处
对分离器的影响
- 更高的效率，再循环
对材料床的影响
- 罚款更少
磨削的后果
- 内部摩擦增加
- 轻松脱水
- 减少振动，磨损少
- 下水
对生产力的影响
- 减少ΔP磨
- 增加产量
- 减少特定能源需求
对水泥的影响
- 较宽的粒度分布
- 增加功率流量
- 减少预水
- 更快的Intial设置
混凝土的后果
- 改善可加工性
- 快速力量发展
参考
- Mishra，R.K。;微生Müller，T。；Heinz，H。；＆Flatt，R.J。“使用有机添加剂对无机固体的能源有效研磨”，Chimia，2017，71，第7/8号。
- 专利WO 2016/055376 A1。
- “波特兰水泥制造业的创新”，PCA，2011年，第744页。
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作者
Matthias Dietrich
公司产品工程师：水泥添加剂
目标市场混凝土
Sika Services AG