CN112175688B - 水泥熟料煅烧燃煤助剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了水泥熟料煅烧燃煤助剂及其制备方法，成分为：甘油酯类物质3‑8％、聚丙烯酸盐类物质0.01‑0.05％、助磨组分5‑10％、纳米金属氧化物10％‑15％、有机酸酯类物质10％‑15％、蓖麻油聚氧乙烯醚3‑5％、聚异丁烯丁二酰亚胺2‑6％、余量为水；与现有技术相比，本发明助剂可有效改善难磨煤粉的易磨性，稳定立磨粉磨煤粉的料层，降低煤粉细度，提高磨机粉磨效率，降低粉磨电耗。还可显著降低煤粉的着火温度、提高煤粉燃尽率和燃烧速率。而且，掺入量低，便于在生产中加入使用。另外，本发明产品适应性广泛，可提高低品位煤质的使用比例，节能降耗明显，具有显著的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于水泥生产技术领域，特别涉及一种水泥熟料煅烧燃煤助剂及其制备方法。
背景技术
我国煅烧水泥熟料所用的燃料主要以煤为主，通常需要将煤加工成煤粉喷入窑内燃烧，并要求燃料燃烧强度和所形成的火焰能适应熟料煅烧要求。新型干法水泥生产熟料燃料消耗量一般在100-130kgce/t熟料之间，因生料成分、产品方案、操作水平及工艺设备的不同而不同，燃料费用约占水泥生产成本的15％。
煅烧高质量的熟料需要优良且稳定的煤粉供应，因而煤粉的制备系统是水泥生产的重要环节之一。如何根据原煤品质进行合理设计，做到既满足煅烧要求，又满足可靠性、经济性、安全性、保护环境的要求，是煤粉制备系统的主要任务。
我国大部分回转窑采用烟煤作燃料，但我国的烟煤矿藏分布不均，北多南少，南方的烟煤比无烟煤价格高出许多。如果采取措施使用无烟煤做燃料，或者掺加一定量的无烟煤，则可降低生产成本，提高企业经济效益。但与烟煤相比，无烟煤成矿地质年代更加久远，晶体更加完整，因而质地更硬，易磨性差；同时，无烟煤挥发分低、着火温度高、燃烧速度慢、燃烬率差，限制了其在熟料煅烧中的应用。
因此，针对熟料煅烧用煤的生产工艺及品质要求，在不增加设备投资的情况下，开发一种燃煤助剂，能够有效改善低品位煤炭的易磨性，降低其着火温度，提高其燃尽率和燃烧速率，从而提高低品位煤的使用量，节约吨熟料煤炭消耗，降低水泥生产成本，对水泥工业节能降耗具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于提供水泥熟料煅烧燃煤助剂，一方面能够改善低品位煤炭的易磨性，降低煤粉细度，另一方面具有助燃效果，可显著提高煅烧用煤粉的燃烧速度和燃尽率；进而实现在水泥熟料生产过程中节约煤炭用量，降低成本。
本发明还有一个目的在于提供水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，根据助剂配方设计，制备方法简单高效成本低。
本发明具体技术方案如下：
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
第一分散组分3-8％
第二分散组分0.01-0.05％
助磨组分5-10％
第一助燃组分10％-15％
第二助燃组分10％-15％
蓖麻油聚氧乙烯醚3-5％
聚异丁烯丁二酰亚胺2-6％
余量为水；
所述第一分散组分为甘油酯类物质；
第二分散组分为选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、纤维素醚衍生物中的一种，其中优选聚丙烯酸钠。
所述第一助燃组分为纳米金属氧化物；
第二助燃组分为有机酸酯类物质。
进一步的，所述的第一分散组分为甘油酯类物质，选自三硬脂酸甘油酯、三油酸甘油酯、甘油单油酸酯或三月桂酸甘油酯类，其中优选三月桂酸甘油酯。
所述的助磨组分为醇胺类物质，进一步的，所述助磨组分选自二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺或羟乙基二异丙醇胺中的一种，其中优选二乙醇单异丙醇胺。
所述的第一助燃组分为纳米金属氧化物，选自纳米氧化钛、纳米氧化铈或纳米氧化铁中的一种，其中优选纳米氧化钛。
所述的第二助燃组分为有机酸酯类物质，选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯或丙酸乙酯中的一种，其中优丙酸乙酯。
所述的水为去离子水。
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)A组分的制备：将配方量一半的水加入反应釜，开动搅拌，然后将配方量的第二助燃组分、第一分散组分和助磨组分依次加入反应釜中，搅拌，混合均匀后，制得A组分溶液；
2)B组分的制备：将剩余的配方量的水加入反应釜，开动搅拌，然后将第二分散组分、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚异丁烯丁二酰亚胺和第一助燃组分依次加入搅拌釜，搅拌后，将混合液加入高速剪切乳化机进行乳化均匀，制得B组分溶液；
3)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机再次进行乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
步骤1)中所述搅拌是指搅拌搅拌40-50分钟；
步骤2)中所述搅拌是指搅拌搅拌30-40分钟。
步骤2)中所述乳化均匀是指2800-2900rpm/min条件下乳化30min。
步骤3)中所述乳化均匀是指2800-2900rpm/min条件下乳化20min。
水泥熟料煅烧燃煤助剂掺和到煤料中，加入的质量比为0.5‰-1.0‰，优选为1.0‰。水泥熟料煅烧所用的煤粉，需要先采用磨机进行粉磨磨细到要求的细度，然后一部分喷入分解炉进行无焰燃烧，为生料的分解提供热量；一部分喷入窑头进行有焰燃烧，为熟料的烧成提供热量。煤粉的细度对煤粉的燃尽率、燃烧速率有重要影响，进而影响着煤的利用率和水泥熟料质量。本发明发现，煤在磨机中粉磨时加入甘油酯类物质可吸附在煤的颗粒表面，降低煤粉间的团聚，同时有效降低物料与磨辊间阻力，降低煤粉的细度，提高磨机粉磨效率；煤粉磨到一定细度后，分散性增强，且具有很好的润滑作用，大大降低磨辊与磨盘间研磨力，料层厚度变化较大，导致磨机震动，加入聚丙烯酸盐可在煤粉颗粒间形成一定的粘聚力，稳定料层厚度，有助于粉磨做功。因此，加入的聚丙烯酸盐类物质可以稳定立磨粉磨煤粉料层，从而可增加磨辊压力，提高研磨效率，尤其对于煤矸石含量较多的易磨性差的煤效果显著；加入的助磨组分醇胺类物质可以提高磨机选粉机的选粉效率，进一步提高粉磨效率，降低能耗。纳米金属氧化物一方面可以降低熟料煅烧共熔点，降低烧成温度，另一方面金属氧化物可以可煤发生反应，增加煤炭燃烧的氧含量，从而促进燃烧；有机酸酯作为易燃有机物，可浸入到煤粉表面和内部空隙，降低煤炭的着火点；加入的聚异丁烯丁二酰亚胺可以渗透到煤炭的空隙中，燃烧过程中充分分散煤粉及煤燃烧后的灰分，大大提煤粉的燃尽率，从而实现助燃节煤作用。蓖麻油聚氧乙烯醚一是在产品制备中起到乳化、分散作用；二是在煤粉粉磨过程中起到助磨作用。
另外，本发明的水泥煅烧燃煤助剂中确定的各组分在各自发挥个体作用的同时，还可以产生协同叠加效应，如煤炭粉磨过程中分散、助磨、稳定料层相辅相成，且这些物质在后续煤炭燃烧过程中自身也会燃烧，并产生热值，进一步起到助燃节煤作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的水泥熟料煅烧燃煤助剂可有效改善难磨煤粉的易磨性，稳定立磨粉磨煤粉的料层，降低煤粉细度，提高磨机粉磨效率，降低粉磨电耗。还可以显著降低煤粉的着火温度、提高煤粉燃尽率和燃烧速率。而且，本发明的水泥熟料煅烧燃煤助剂为匀一稳定液体产品，在煤炭中掺入比例为1.0‰，掺入量低，便于在生产中加入使用。另外，本发明产品适应性广泛，对在不同的煤磨类型中使用、不同的煤质，均有显著助磨、助燃作用，可提高低品位煤质的使用比例，节能降耗明显，具有显著的经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步说明本发明的水泥熟料煅烧燃煤助剂。
实施例1
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯3％、聚丙烯酰胺0.01％、二乙醇单异丙醇胺5％、纳米氧化钛10％、甲酸乙酯10％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)3％、聚异丁烯丁二酰亚胺2％，余量为去离子水。
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将甲酸乙酯、三月桂酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酰胺、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2900rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机2900rpm/min条件下乳化20min，再次进行乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
实施例2
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯3％、聚丙烯酸钠0.03％、三乙醇胺10％、纳米氧化铈12％、乙酸乙酯10％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)4％、聚异丁烯丁二酰亚胺6％，余量为去离子水。
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将乙酸乙酯、三月桂酸甘油酯、三乙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺于第二份水中后，加入纳米氧化铈，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机2800rpm/min条件下乳化20min，再次进行乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
实施例3
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三油酸甘油酯3％、聚丙烯酸钠0.05％、二乙醇单异丙醇胺7％、纳米氧化钛10％、乙酸乙酯13％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)5％、聚异丁烯丁二酰亚胺2％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将乙酸乙酯、三油酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2900rpm/min条件下乳化20min，再次进行乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
实施例4
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯5％、聚丙烯酸钠0.01％、二乙醇单异丙醇胺5％、纳米氧化钛15％、丙酸乙酯10％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)5％、聚异丁烯丁二酰亚胺6％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将丙酸乙酯、三月桂酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2900rpm/min条件下乳化30min，进行乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2900rpm/min条件下乳化20min，再次进行乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
实施例5
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯5％、聚丙烯酸钠0.03％、二乙醇单异丙醇胺7％、纳米氧化钛12％、丙酸乙酯13％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)4％、聚异丁烯丁二酰亚胺4％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将丙酸乙酯、三月桂酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2900rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2900rpm/min条件下乳化20min，乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
实施例6
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯5％、聚丙烯酸钠0.05％、二乙醇单异丙醇胺10％、纳米氧化钛10％、丙酸乙酯15％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)4％、聚异丁烯丁二酰亚胺4％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将丙酸乙酯、三月桂酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2900rpm/min条件下乳化20min，乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
实施例7
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯8％、聚丙烯酸钠0.01％、二乙醇单异丙醇胺5％、纳米氧化钛15％、丙酸乙酯10％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)3％、聚异丁烯丁二酰亚胺2％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将丙酸乙酯、三月桂酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2900rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化20min，乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
实施例8
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯5％、聚丙烯酸钠0.03％、二乙醇单异丙醇胺7％、纳米氧化钛13％、丙酸乙酯15％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)5％、聚异丁烯丁二酰亚胺6％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将丙酸乙酯、三月桂酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2900rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化20min，乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
实施例9
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯8％、聚丙烯酸钠0.05％、二乙醇单异丙醇胺10％、纳米氧化钛15％、丙酸乙酯15％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)5％、聚异丁烯丁二酰亚胺6％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将丙酸乙酯、三月桂酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化20min，乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
对比例1
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
二乙醇单异丙醇胺10％、纳米氧化钛5％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)5％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将EL-60、溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化20min，乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
对比例2
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
聚丙烯酸钠0.05％、二乙醇单异丙醇胺10％、纳米氧化钛8％、丙酸乙酯15％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)5％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将丙酸乙酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化20min，乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
对比例3
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯7％、二乙醇单异丙醇胺10％、纳米氧化钛10％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)5％、聚异丁烯丁二酰亚胺5％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将三月桂酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化20min，乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
对比例4
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯8％、聚丙烯酸钠0.05％、二乙醇单异丙醇胺10％、纳米氧化钛16％、丙酸乙酯15％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)2％、聚异丁烯丁二酰亚胺6％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将丙酸乙酯、三月桂酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化20min，乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
制备样品放置1h后，底部有沉淀物，均匀稳定性差，影响产品使用。
对比例5
水泥熟料煅烧燃煤助剂，包括以下质量百分比原料：
三月桂酸甘油酯8％、聚丙烯酸钠0.06％、二乙醇单异丙醇胺10％、纳米氧化钛15％、丙酸乙酯15％、蓖麻油聚氧乙烯醚(EL60)5％、聚异丁烯丁二酰亚胺6％，余量为水；
上述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法，包括以下步骤：
1)按上述重量百分比称取各组分，并将称取的去离子水平均分成2份；
2)A组分的制备：将第一份(一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，然后将丙酸乙酯、三月桂酸甘油酯、二乙醇单异丙醇胺分别依次加入反应釜中，搅拌40分钟使各物质溶解并混合均匀后，制得A组分溶液。
3)B组分的制备：将第二份(另一半配方量的)水加入反应釜，开动搅拌，分别将聚丙烯酸钠、EL-60、聚异丁烯丁二酰亚胺溶解于第二份水中后，加入纳米氧化钛，搅拌30分钟后，将混合液加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化30min，乳化均匀，制得B组分溶液。
4)将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机，2800rpm/min条件下乳化20min，乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
制备样品粘度太高，流动性差，产品在应用过程中难以泵送加入磨机。
实验测试：
按照如下方法将实施例1-9和对比例1-3制备的水泥熟料煅烧燃煤助剂应用到煤炭中，并与不加燃煤助剂的对比例(空白试验)进行对比。试验用煤采用烟煤和无烟煤混合样，比例为5:5，混合煤样含水1.56％，灰分23.12％，挥发分9.36％。按照GB/T 26567《水泥原料易磨性试验方法》检验煤炭易磨性，按照DL/T 1106-2009《煤粉燃烧结渣特性和燃尽率一维火焰炉测试方法》检验煤的燃尽率，按照GB/T 33304-2016《煤炭燃烧特性试验方法热重分析法》检验煤炭的着火温度、平均燃烧速率。
试验测试1
将本发明实施例1-9和对比例1-3制备的水泥熟料煅烧燃煤助剂在Φ500mm×500mm标准试验小磨中进行粉磨试验；助剂掺量为0.1％；物料质量5kg；粉磨时间20分钟。粉磨煤粉的细度测试结果见表1。
表1掺本发明燃煤助剂的煤炭粉磨效果(80μm筛余)
由表1中试验数据可以看出，使用本发明燃煤助剂后，在同样粉磨时间内，相比空白，煤粉的细度均明显降低，煤粉的80μm筛余可降低3.0～5.2个百分点，说明本发明的助剂具有优异的助磨效果。
试验测试2
将本发明实施例1-9和对比例1-3制备的水泥熟料煅烧燃煤助剂在一维火焰炉内进行煤粉的燃尽率试验；煤粉细度80μm筛余为8.5％，助剂掺量为0.1％；煤粉的燃尽率测试结果见表2。
表2掺本发明燃煤助剂的煤粉燃尽率
由表2中试验数据可以看出，使用本发明的燃煤助剂后，在同样的试验条件下，煤粉的燃尽率均能够有效提高，燃尽率可增加2.36-4.43(实施例-空白)个百分点，说明本发明燃煤助剂具有优异的助燃效果。
试验测试3
将本发明实施例1-9和对比例1-3制备的水泥熟料煅烧燃煤助剂加入都煤粉中，采用热重分析法检验各样品的着火温度、平均燃烧速率，热重分析仪升温速率为20℃/min；试验结果见表3。
表3掺本发明燃煤助剂的煤粉燃烧热重分析数据
由表3中试验数据可以看出，使用本发明的燃煤助剂后，与空白相比，煤粉的着火温度均能够降低，可降低11℃-30℃；煤粉的平均燃烧速率可增加0.10％/min-0.24％/min，进一步说明本发明燃煤助剂具有明显的助燃效果。
综上所述，本发明的燃煤助剂应用到水泥熟料煅烧煤炭中，能够降低难磨煤炭的易磨性，提高煤粉的然尽率，降低煤粉的着火点，提高煤粉的燃烧速率。在保证水泥熟料产量不变的情况下，可提高难磨煤质的用量，降低煤炭使用量，从而降低成本，节能环保，具有显著经济效益和社会效益。
最后应说明的是：以上具体实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述具体实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式和具体实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.水泥熟料煅烧燃煤助剂，其特征在于，所述水泥熟料煅烧燃煤助剂包括以下质量百分比原料：
第一分散组分3-8%
第二分散组分 0.01-0.05%
助磨组分 5-10%
第一助燃组分10%-15%
第二助燃组分 10%-15%
蓖麻油聚氧乙烯醚 3-5%
聚异丁烯丁二酰亚胺 2-6%
余量为水；
所述的第一分散组分选自三硬脂酸甘油酯、三油酸甘油酯、甘油单油酸酯或三月桂酸甘油酯；
第二分散组分为选自聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、纤维素醚衍生物中的一种；
所述第一助燃组分选自纳米氧化钛、纳米氧化铈或纳米氧化铁中的一种；
第二助燃组分选自甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯或丙酸乙酯中的一种；
所述助磨组分选自二乙醇胺、三乙醇胺、三异丙醇胺、二乙醇单异丙醇胺或羟乙基二异丙醇胺中的一种；
所述水泥熟料煅烧燃煤助剂的制备方法包括以下步骤：
1）A组分的制备：将配方量一半的水加入反应釜，开动搅拌，然后将配方量的第二助燃组分、第一分散组分和助磨组分别依次加入反应釜中，搅拌，混合均匀后，制得A组分溶液；
2）B组分的制备：将剩余的配方量的水加入反应釜，开动搅拌，然后将第二分散组分、蓖麻油聚氧乙烯醚、聚异丁烯丁二酰亚胺和第一助燃组分依次加入搅拌釜，搅拌后，将混合液加入高速剪切乳化机进行乳化均匀，制得B组分溶液；
3）将制得的A组分溶液和B组分溶液进行混合均匀后，加入高速剪切乳化机再次进行乳化均匀，即可制得水泥熟料煅烧燃煤助剂。
2.根据权利要求1所述的水泥熟料煅烧燃煤助剂，其特征在于，所述第二分散组分为选自聚丙烯酸钠。
3.根据权利要求1所述的水泥熟料煅烧燃煤助剂，其特征在于，所述的第一助燃组分选自纳米氧化钛。
4.根据权利要求1所述的水泥熟料煅烧燃煤助剂，其特征在于，水泥熟料煅烧燃煤助剂掺和到煤料中，加入的质量比为1.0‰。
5.根据权利要求1所述的水泥熟料煅烧燃煤助剂，其特征在于，步骤1）中所述搅拌是指搅拌40-50分钟。
6.根据权利要求1所述的水泥熟料煅烧燃煤助剂，其特征在于，步骤2）中所述搅拌是指搅拌30-40分钟。
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