Srub-stroi58.ru

Сруб Строй
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сетевое издание Международный студенческий научный вестник ISSN 2409-529X

Добавка для помола цемента

Европейские, а также построенные в последнее время российские цементные заводы, работают по сухому способу производства цемента. Одним из недостатков которого перед мокрым способом является очень высокие энергозатраты, связанные с процессом измельчения материалов в шаровых мельницах, имеющих сравнительно малый КПД не превышающий 3,5% [5].

Помимо всего прочего цементный клинкер обладает малой размолоспособностью, что также приводит к увеличению электропотребления всем предприятием [3]. Отсюда, можно сделать вывод, что необходимо сокращать расход электроэнергии. Этого можно добиться, используя интенсификаторы помола, добавляемые к материалу при его помоле. Интенсификаторы помола кроме того, увеличивают текучесть материала, что приводит к снижениям нагрузок на аспирационных вентиляторах, тем самым снижая электропотребление связанное с транспортировкой материала [1, 4].

Еще одной положительной стороной введения интенсификаторов помола является уменьшение слеживаемости и предотвращение снижения активности цемента при хранении [2].

Целью работы было исследование эффективности действия добавок ТS и ТС, выпускаемых ООО «Синтез ОКА» при измельчении клинкера ЗАО «Белгородский цемент».

Вначале в лабораторной мельнице (объемом 1 литр) измельчали клинкер с природным гипсом (в количестве 3% по массе) без использования интенсификаторов помола. Время помола до удельной поверхности цемента около 300 м2/кг принимали за контрольное, с которым в последующем сравнивали полученные результаты помола клинкера при использованием пластификаторов.

Добавку ТS вводили в следующих концентрациях: 0,025%; 0,05% и 0,1% от массы загружаемого в мельницу материала (клинкера и природного гипса), добавку ТС – 0,025%; 0,05%; 0,1% и 0,15%.

При проведении каждого помола через каждые 10 мин. отбирали пробу измельченного материала в количестве 10 г и определяли степень помола по удельной поверхности методом воздухопроницаемости на приборе ПМЦ–500. Процесс измельчения материала останавливали, когда удельная поверхность цемента достигала

300 м2/кг. Полученные результаты представлены в виде гистограммы на рис. 1, 2.

Рис. 1. Зависимость удельной поверхности цемента от времени помола при использовании интенсификатора помола ТS

Пластификатор помола ТS проявил себя пассивно независимо от его массовой доли, добавленной к материалу, при его использовании не наблюдалось сокращения времени помола цемента по сравнению с контрольным. В итоге при использовании добавки ТS для измельчения цемента до удельной поверхности 300 м2/кг, потребовалось около 40 мин, за это же время и до такой же удельной поверхности измельчается цемент без использования пластификатора. Следовательно, использование данной добавки приизмельчения клинкера ЗАО «Белгородский цемент» нецелесообразно.

Пластификатор помола ТС проявил себя по сравнению с ТS эффективнее. При добавлении к измельчаемому материалу добавки в количестве 0,025% (по масс.) за 40 мин помола его удельная поверхность достигла 357,91 м2/кг, в то время как у контрольного образца за то же время удельная поверхность составила 301,1 м2/кг (рис. 2).

Читайте так же:
Объем цемента для заливки пола

Хотя втечение 30 мин помолана каждой стадии отборы пробы было установлено, что удельные поверхности цемента с применением добавки ТС (0,025% по массе) и контрольного образца мало отличались. Скачок в изменении удельной поверхности наблюдался лишь в интервале измельчения от 30 до 40 мин.

Рис. 2. Зависимость удельной поверхности цемента от времени помола при использовании интенсификатора помола ТС

При добавлении к цементу интенсификатора помола ТS в больших количествах не приводило к интенсификации процесса его измельчения, т.к. на всех стадиях определения тонкости помола разница между удельными поверхностями была незначительна.

Из проведенных исследований можно сделать заключение, что для сокращения времени помола белгородского клинкера в шаровой мельнице, необходимо к измельчаемому цементу добавлять интенсификатор помола ТС в количестве 0,025% (по массе). Применение с той же целью добавки ТS нецелесообразно.

Sika | Интенсификаторы помола для цементных мельниц

Sika (Зика) – это независимый швейцарский концерн, основанный в Цюрихе в 1910 году. В настоящий момент концерн Sika является одним из мировых лидеров по производству материалов строительной химии, имеет 80 подразделений в 65 странах мира. Российское представительство компании работает начиная с 2003 года.

Концерн Sika работает в области химических продуктов тонкого органического синтеза, разделяя свою деятельность на следующие направления: материалы для строительства; гидроизоляционные мембраны; материалы для изготовления бетона и железобетона; материалы для автомобильной и транспортной промышленности; отдел по работе с дистрибьюторами. Sika – компания с сильной новаторской традицией, постоянно стремящаяся к новым уровням совершенствования. Это означает разработку новых технологий, которые открывают новые возможности для компании, ее специалистов, торговых партнеров и промышленности.

На данный момент одним из перспективных направлений концерна Sika в России является разработка и внедрение интенсификаторов помола для цементных мельниц. Эти продукты уже опробовали крупнейшие мировые производители цемента, такие как Lafarge, Holcim, CEMEX, HeidelbergCement, Buzzi Unicem и др. Данные материалы применяются по всему миру, наиболее массово в следующих странах: Испании, Италии, Китае, Эквадоре, Турции.

Цементные заводы всегда стремились к сокращению издержек при производстве. Разработано множество способов и технологических приемов для уменьшения количества потребляемой энергии. Основными статьями энергозатрат являются обжиг сырьевой смеси (около 30% от общих затрат) и помол клинкера (около 35%). Высокое энергопотребление при помоле вызвано многими причинами: это и низкий КПД шаровых мельниц, и высокая твердость клинкера по сравнению с другими материалами, участвующими в производстве. Также чем тоньше необходимо измельчить клинкер, тем труднее это сделать. Это обусловлено в основном тем, что мелкие частицы более склоны к агломерации, т. е. измельчение становится менее эффективным, так как частицы «слипаются» в более крупные куски.

Читайте так же:
Как пользоваться цементной гидроизоляции

Агломерация мелких частиц цемента, в основном, вызвана электростатическим зарядом, накопившимся на их поверхности при разрушении кристаллических решеток. Именно для борьбы с этим эффектом применяется интенсификатор помола.

Рис. 1. Агломерация частиц цемента и частицы цемента с SikaGrind

Рис. 1. Агломерация частиц цемента и частицы цемента с SikaGrind

Рис. 2. Налипание цемента на мелющие тела и бронеплиты

Рис. 2. Налипание цемента на мелющие тела и бронеплиты

Рис. 3. Налипание цемента на мелющие тела

Рис. 3. Налипание цемента на мелющие тела

Рис. 4. Уменьшение налипания цемента при применении SikaGrind

Рис. 4. Уменьшение налипания цемента при применении SikaGrind

Интенсификатор покрывает мономолекулярным слоем частички материала и локализует на них электрические заряды (рис. 1), благодаря чему устраняется налипание и агрегирование мелких частиц материала друг с другом, а также на мелющих телах (рис. 2-4).

Интенсификаторы помола компании Sika выходят под торговой маркой SikaGrind® (Зика Грайнд). Выпускается несколько серий интенсификаторов, различающихся по химическому составу и рекомендуемых для разных типов цементов.

SikaGrind®-200 – это жидкая добавка, не содержащая хлоридов, главным образом разработанная для получения вяжущих с повышенной ранней прочностью. Обеспечивает улучшение качества цемента, понижает водопотребность цемента.

Sika Grind-400 – жидкая добавка, не содержащая хлоридов, она специально разработана для получения однородных по цвету цементов, без коричневого или желтого выцвечивания. Снижает риск гидратации цемента в силосе, понижает водопотребность цемента.

SikaGrind®-700 – жидкая добавка, состоящая из смеси аминов, не содержащая хлоридов, специально разработана для получения вяжущих с высокой ранней и конечной прочностью, что очень актуально для цементов с большим количеством инертных минеральных добавок.

SikaGrind®-820 – жидкая добавка, которая не содержит хлоридов и специально разработана для повышения производительности цементного завода и повышения ранней прочности цементов с высокой долей инертных минеральных добавок. Обеспечивает повышение прочности на 1-е и 2-е сутки, увеличение производительности мельниц, снижение количества переизмельченных частиц.

  • повышение мелющей способности мельниц благодаря уменьшению налипания частиц вяжущего на мелющих телах и внутренней поверхности мельницы;
  • увеличение производительности сепаратора благодаря улучшенному диспергированию частиц цемента;
  • уменьшение удельного расхода электроэнергии при помоле благодаря повышению производительности мельницы;
  • более легкое достижение необходимой тонкости помола благодаря снижению агломерации частиц цемента;
  • минимизацию проблем с «зависанием» цемента в силосах благодаря улучшенным характеристикам текучести цемента по пневмопроводам;
  • снижение риска гидратации цемента в силосе.

Рис. 5. Введение SikaGrind

Рис. 5. Введение SikaGrind

Все SikaGrind® разбрызгиваются на клинкер во время подачи конвейером. Для точного дозирования подходят специальные насосы с регулируемым расходом добавки. Средняя дозировка SikaGrind® составляет приблизительно от 0,1 до 3,5 кг на тонну цемента (0,01% – 0,35% от общей массы цементного клинкера и добавок). Оптимальная дозировка добавки под определённый вид цемента подбирается опытным путём на цементном заводе и зависит от свойств составляющих клинкера, типа цемента и особенностей производственного цикла завода.

Читайте так же:
Комбинированный способ получения цемента

Рис. 6. Введение SikaGrind

Рис. 6. Введение SikaGrind

Введение SikaGrind® показано на рис. 5, 6.
Концерн Sika практикует индивидуальный подход к каждому своему клиенту. Это означает, что интенсификаторы помола будут подбираться к каждому виду клинкера отдельно или будут разрабатываться новые разновидности интенсификатора, для получения максимального эффекта от их применения, согласно техзаданию клиента, с учетом индивидуальных особенностей каждого конкретного производства.Качественные решения сегодня – надёжное будущее завтра!

Д.В. Гербер,
технический специалист направления
«интенсификаторы помола», Россия

AKTIVATOR A30

Минеральная добавка для цемента AKTIVATOR A30 является продуктом целенаправленного органического синтеза с учетом последних достижений мировых производителей химических добавок для цементной промышленности. AKTIVATOR A30 имеет все преимущества традиционных интенсификаторов помола, а также дополнительно позволяет улучшать физико-механические характеристики цементов. По своим потребительским свойствам AKTIVATOR A30 соответствует требованиям ТУ 20.59.59-006-16918243-2018

Область применения и приемущества

  • увеличить насыпную массу цемента на 5-6%, тем самым увеличить запас емкостей для хранения цемента;
  • Повышает сульфатостойкость и водостойкость цемента и бетона;
  • повысить прочность и увеличить тонкость помола цемента;
  • повышает плотность цементного камня и снижает водоотделение раствора;
  • повысить раннюю прочность цемента.

Технические характеристики

Внешний видПорошок коричневого цветаЖидкость черного цвета
Плотность раствора, кг/дм³1,150 ± 0,005
Насыпная плотность, кг/м³700-1300
Водородный показатель pH5,5-9,0
Содержание сухого вещества, %97,035,0
Оптимальная дозировка, в % по готовому продукту от массы цемента0,25 — 0,60,8 — 1,6
Форма поставкиПластиковые канистры 10, 20, 30, 50 л, бочки 200 л, специализированные емкости 1000 л, авто и ж.д. цистерны, на розлив в тару потребителя, полипропиленовые мешки 30кг

Использование AKTIVATOR A30

  • минералогического и фазового состава клинкера;
  • вещественного состава цемента;
  • заданного класса цемента по прочности;
  • технологических параметров измельчения (существующей схемы помола, температурных и влажностных параметров исходных компонентов).

Инструкция по применению

Дозировка добавки подбирается индивидуально для каждого типа цемента и технологических характеристик цемента при проведении опытно-промышленных испытаний на конкретном предприятии. Оптимальной считается дозировка, при которой отмечается повышение прочностных характеристик цемента с заданными физико-механическими параметрами.
Рекомендуемый диапазон дозировок интенсификатора в % от массы цемента:
в сухом виде 0,25-0,6;
в жидком виде 0,8-1,6.

Хранение

Гарантийный срок хранения AKTIVATOR A30 — 12 месяцев.
По истечении гарантийного срока хранения добавка должна быть испытана по всем нормируемым показателям качества и, в случае их соответствия их техническим требованиям, может быть использован в производстве.

Правила техники безопасности

По степени воздействия на организм AKTIVATOR A30 отнесен к умеренно опасным веществам (класс опасности «3»), обладает слабым кожно-раздражающим действием.

Техническая поддержка

Рекомендации основаны на проведенных лабораторных и промышленных испытаниях, и опыте клиентов. При возникновении вопросов, рекомендуется обращаться за технической поддержкой к специалистам компании.

Читайте так же:
От цемента появились раны

Примечание.

Рекомендации по применению добавок для бетонов и растворов производства ООО «Бентакс» даны на основании практического опыта и научных знаний в данной сфере, при условии правильного хранения и применения материалов.
Все договоры принимаются на основании действующих условий продажи и предложения. Рекомендуем Вам всегда запрашивать более свежие технические данные по конкретным продуктам, информация высылается по запросу.

Добавка для помола цемента

Цементная промышленность характеризуется значительной потребностью в электроэнергии около 110 кВт∙ч на тонну цемента [1], причем 40 % из них потребляется на процесс помола цемента [2].

Известно, что при длительном помоле для получения тонкомолотых цементов удельная поверхность повышается до определенного момента, после чего за счет агломерации частиц, налипания их на поверхность мелющих шаров и бронефутеровки мельницы она начинает снижаться [3].

Шаровые мельницы все еще составляют 60 % парка всех мельниц на цементных заводах [4]. К числу факторов, за счет изменения которых можно сократить расход электроэнергии при заданных конструктивно-технологических характеристиках мельничных агрегатов, следует отнести применение технологических добавок химических веществ различной природы. Использование добавок позволяет при заданных параметрах производительности мельницы повысить тонину помола и прочность, как в начальные, так и поздние сроки твердения, или при неизменных характеристиках цемента повысить производительность мельницы на 10–20 % и тем самым снизить удельные энергозатраты на помол.

Механизм действия интенсификаторов помола основан на адсорбции молекул ПАВ на поверхности цементных частиц, что позволяет:

● снять электростатические заряды с поверхности частиц, что предотвращает агрегирование мелких частиц (coating), устраняет проблему налипания материала на шары и бронефутеровку мельниц;

● понизить твердость измельчаемых продуктов (эффект П.А. Ребиндера), тем самым снизить энергозатраты на помол;

● изменить коэффициент сцепления (трения) между мелющими телами, бронефутеровкой и материалом, тем самым повысить силу удара и истирающего воздействия;

● повысить скорость продвижения материала по мельнице и циркуляцию в поперечном сечении.

Технико-технологическая эффективность применения интенсификаторов помола:

– повышение производительности помольных агрегатов при заданной тонкости помола, что позволяет снизить удельные энергозатраты на помол на 2–10 кВт·ч/т цемента, затраты на обслуживание процесса помола;

– повышение гарантированной прочности при повышении тонкости помола при заданной производительности мельницы;

– изменение гранулометрического состава цемента, что может способствовать изменению таких свойств как водоотделение, сроки схватывания, ускорение набора ранней прочности;

– повышение эффективности работы сепараторов в замкнутом цикле из-за снижения доли агрегированных частиц;

– повышение текучести цемента. Особенно этот показатель важен при транспортировке цемента по аэрожелобам, выгрузке цемента из силосов;

– повышение насыпной плотности цемента на 10–12 %, что позволяет увеличить запас емкостей для хранения цемента.

Читайте так же:
Определение кровли цементного моста

Постановка задачи разработки классификации была обоснована необходимостью выявления и обоснования признаков, характеризующих группы технологических добавок при помоле цемента, с целью прогнозирования их свойств и разработки новых эффективных составов.

В научной литературе выдвинуто две версии механизма действия интенсификаторов помола:

1) эффект Ребиндера – снижение прочности измельчаемых материалов;

2) снятие электростатических зарядов с поверхности измельчаемых частиц, которые образуются в результате разрыва валентных связей кристаллических клинкерных минералов, трибоэлектри-
зации и пр.

В качестве основы реализации классификации технологических добавок был выбран алгоритм на основе разделяющих функций (рис. 1). При реализации алгоритма деления использовали сведения из технической и патентной литературы, позволяющие выявить классификационные признаки и распределить все применяемые или заявляемые в патентах составы в стройной иерархичес-
кой системе.

pic_31.tif

Рис. 1. Классификация технологических добавок при помоле

По функциональному назначению. Технологические добавки разделены на монофункциональные и полифункциональные. К монофункциональным отнесены интенсификаторы помола, которые способствуют повышению производительности мельниц при заданных характеристиках цемента или при той же производительности мельниц повышающих тонкость помола цемента и тем самым его прочность. Полифункциональные добавки одновременно способны повысить эффективность процесса помола и повлиять на физико-механические свойства цемента. В состав полифункциональных добавок входят интенсификаторы помола (grinding aids) и добавки, которые способны улучшить строительно-эксплуатационные свойства цемента.

Интенсификаторы помола. По происхождению интенсифицирующие добавки разделены на продукты химического синтеза и отходы промышленности.

По составу продукты химического синтеза разделены на две группы: однокомпонентные и многокомпонентные.

По классам химических соединений большинство органических соединений, предлагаемых в качестве интенсификаторов помола, относятся к аминам и гликолям.

Амины принадлежат к производным аммиака, в котором атомы водорода замещены углеводородными остатками [5].

В аминах у атома азота имеется неподеленная электронная пара, которая определяет дипольный момент связи С–N (

1,5·10–30 Кл·м или 0,45 D, где D (дебай) – единица дипольного момента, равная 3,34·10–30 Кл·м). Электроводородные свойства аминов характеризуются энергиями ионизации (ЭИ), равными для: C2H5NH2 – 8,9; (C2H5)2NH – 8,0; (C2H5)3NH – 7,5 эВ.

Амины легко реагируют с ионами различных металлов с образованием донорно-акцепторных комплексов, в которых амины выступают в качестве донора (лиганда с двумя электронами):

form_4.wmf

Гликоли относятся к группе гидроксилпроизводных углеводородов со связью C (sp3)-ОН-алканов, насыщенных одноатомных спиртов с двумя гидроксильными группами –ОН. Алканы являются полярными соединениями. Они содержат в молекуле две полярные связи: Сδ+–Оδ– и Оδ– ––Нδ+. Диполи связей С–О и О–Н направлены в сторону атома кислорода. Суммарный дипольный момент составляет 5,3–6,0·10–30 Кл·м или 1,6–1,8 D. Неподеленные электронные пары придают алканам слабые электродонорные свойства, которые характеризуются энергией ионизации (ЭИ), эВ [5].

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector