1、发展历程

目前每年世界的水泥产量大概有1.6亿万吨，研磨过程中几乎要消耗世界电力的2%。熟料粉磨步骤中需要生产一吨的水泥窑消耗三分之一的电力。这指的是在平均功耗为57千瓦/吨[19]的特定值以及特定每吨排放9.1kg CO₂的发电量[20]。

20 世纪30 年代，水泥工业生产中就己经开始使用助磨剂。当时的专利记载：为提高水泥系列产品的抗水性、提高早期强度和水泥的加工性而试验和使用了矿物油、动物油及石油裂化残渣制成的粉末状混合物，并配合盐酸或氯化钙、石灰或其他含钙物质，以具有惰性和吸附性的矿物质作载体。这些外加剂大大提高了水泥系列产品的防水性和加工性。在20世纪30年代，英国人Goddard以树脂作为助磨剂首先取得了专利。随后人们又先后试验了醋酸、磷酸盐、木质素磺酸盐、乙二醇、酚、三乙醇胺、桐油和沥青等助磨剂[1]。

随着我国水泥工业的快速发展，国内水泥助磨剂的需求量急剧增长，助磨剂企业也犹如雨后春笋不断涌现，伴随而来的同行竞争也异常激烈。助磨剂行业在快速发展的同时，也存在一些急需面对和解决的问题。水泥助磨剂行业还有待进一步规范，提升产品质量水平[2]。

2、醇胺类水泥助磨剂作用

在水泥的粉磨生产中加入适量助磨剂，通过助磨剂的表面活性及电荷分散作用达到对颗粒表面的物理化学改性，发挥界面效应，可在水泥细度和磨机功率消耗都相同的条件下增加产量；或在水泥产量和磨机功率消耗相同的情况下增加水泥的比表面积，优化水泥颗粒级配，进而提高水泥的强度和质量[4]。化学反应使水泥粉磨成分混合。[10]

水泥粉磨模拟为了优化水泥粉磨，标准结合剂砂轮以及建模和计算可以使用模拟技术为基础的人口平衡模型（PBM）。轧机的牵引功率预测，可以进行翻滚厂出使用莫雷尔的功率模型。水泥助磨剂的助磨作用一般采用粉磨物料的细度、比表面积和强度等来评价研究。随着近年助磨剂研究的深入，国内外开始采用许多新方法，如粉碎系数K、粉磨能耗Em[11]、粉磨功率P[12]和水化热[13]等对助磨剂的助磨作用进行研究。陈云波等[14]应用灰色关联分析法， 研究了水泥粒度分布与水泥强度之间的关系，结果表明：0~3μm 区间颗粒对强度的贡献在早期很明显， 随着龄期的增长， 其贡献越来越小；而3~30μm 区间颗粒对强度的贡献随着龄期的增长越来越大。因此助磨剂能否改变水泥粒度分布，直接影响到水泥强度。

目前国内外水泥助磨剂多以醇胺类物质为主要成分，但各成分在粉磨中所起的作用仍需深入研究。可以选择醇胺类助磨剂中常用的3类有机物，通过分析其对水泥的颗粒形貌、比表面积、45μm 筛余、粒度分布和强度等的影响，就醇胺类助磨剂助磨的作用做了系统的研究[5]。

3、助磨剂机理

通过对助磨剂起助磨作用机理各种学说的认识和理解，认为物料本身固有的裂缝和结构上的缺陷是物料被粉碎的基本条件。外力机械设备的研磨介质和部件作用物料，物料受力而被粉碎。破碎的物料因受力破碎而带有电荷或 不饱和价键，造成裂缝复合和颗粒团聚。颗粒的表面能的增加，抵消或超过机械粉碎力时进一步粉碎的难以进行。因此外力是一定程度和阶段上粉碎物料的主导因素。颗粒难以进一步的粉碎状态，即所谓的”质量均匀”状态时，加入表面活性物质，在消除颗粒表面能，首先消除颗粒因自身释放表面能引起的团聚，进一步防止颗粒表面能的形成、颗粒呈良好分散状态，同时活性化学物质进入颗粒裂缝，使其扩展加大易于粉碎。助磨剂就成为粉碎过程中，尤其是细粉磨中的提高粉磨效率的关键因素[6]。