摘要:
我國(guó)水泥工業(yè)生產(chǎn)能耗占建材工業(yè)生產(chǎn)能耗的80%，占全國(guó)工業(yè)生產(chǎn)總能耗的8.7%，水泥行業(yè)節(jié)能降耗的任務(wù)很重。目前，發(fā)達(dá)國(guó)家水泥助磨劑的應(yīng)用已經(jīng)達(dá)到90%以上，與之相比，我國(guó)水泥助磨劑的應(yīng)用還不足30%，這里存在一個(gè)廣闊的發(fā)展空間。水泥工業(yè)告別“高能耗、高資源消耗、高污染”的進(jìn)程離不開(kāi)外加劑的幫助，在循環(huán)經(jīng)濟(jì)的推動(dòng)下，工業(yè)廢渣和再生資源的綜合利用力度逐年加大，包括水泥助磨劑在內(nèi)的各種外加劑應(yīng)用前景十分廣闊。近年來(lái)，水泥助磨劑的應(yīng)用實(shí)踐證明，它給水泥工業(yè)的節(jié)能減排及可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)的效益，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了它本身的價(jià)值，它已經(jīng)成為水泥工業(yè)不可缺少的輔助材料。水泥助磨劑的應(yīng)用效果，應(yīng)該從以下幾方面進(jìn)行評(píng)價(jià)：
1.應(yīng)用助磨劑的工藝質(zhì)量效果
在水泥粉磨過(guò)程中加入少量的助磨劑，可以消除細(xì)粉結(jié)團(tuán)或糊磨現(xiàn)象，加快物料的粉磨速度，提高粉磨效率，減少≤3μｍ
的顆粒含量；雖然有時(shí)會(huì)出現(xiàn)比表面積減小的表觀現(xiàn)象，但3～30μm的顆粒含量一般可以提高10%~20%，從而使水泥的顆粒組成更加合理，也更有利于后期強(qiáng)度增進(jìn)率的提高。
從助磨機(jī)理來(lái)看，助磨劑可以降低物料的表面能，減弱分子引力所產(chǎn)生的集聚作用，幫助外力作功時(shí)顆粒裂紋的加速擴(kuò)展，從而提高粉磨效率，實(shí)現(xiàn)球磨機(jī)優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、高產(chǎn)的目的；此外，助磨劑還利用化學(xué)物質(zhì)所特有的功能，激發(fā)潛在水硬性材料的水化活性，提高水泥早期強(qiáng)度，改善水泥流動(dòng)性，縮短凝結(jié)時(shí)間，減少需水量。
使用助磨劑后，物料在磨內(nèi)的流速會(huì)加快，使其在磨內(nèi)的停留時(shí)間縮短，減少了過(guò)粉磨現(xiàn)象，出磨物料的細(xì)度（篩余和比表面積）隨之發(fā)生變化。對(duì)開(kāi)流粉磨來(lái)說(shuō)，必須調(diào)節(jié)磨內(nèi)工況，以適應(yīng)粉磨產(chǎn)品的細(xì)度要求；對(duì)圈流粉磨來(lái)說(shuō)，則要控制出磨物料的細(xì)度（篩余）在正常范圍之內(nèi)，絕不允許有篩余值逐漸增大的情況發(fā)生；否則，不僅磨機(jī)產(chǎn)量會(huì)降低，而且還會(huì)引起循環(huán)負(fù)荷率增加及磨尾提升機(jī)過(guò)載、堵塞，以致造成停產(chǎn)事故。也正因?yàn)槿绱?，使用助磨劑后的粉磨工藝參?shù)，應(yīng)進(jìn)行必要的調(diào)整。在工藝參數(shù)調(diào)整前，應(yīng)對(duì)該粉磨系統(tǒng)進(jìn)行必要的技術(shù)標(biāo)定，其技術(shù)標(biāo)定的結(jié)果，就是系統(tǒng)工藝參數(shù)調(diào)整的項(xiàng)目、內(nèi)容、數(shù)值范圍等等的依據(jù)。
使用助磨劑之后，磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高、水泥流動(dòng)性改善、研磨體消耗減少、選粉效率提高、水泥顆粒組成及產(chǎn)品質(zhì)量改善、混合材摻加量增加。對(duì)于水泥單位產(chǎn)量電耗和生產(chǎn)成本降低結(jié)果，也應(yīng)進(jìn)行必要的技術(shù)標(biāo)定。其技術(shù)標(biāo)定的結(jié)果，就是助磨劑應(yīng)用效果評(píng)價(jià)結(jié)論的來(lái)源。
2.應(yīng)用助磨劑的環(huán)境保護(hù)效果
水泥生產(chǎn)中需要消耗大量的資源和能源，并對(duì)自然環(huán)境排放一定數(shù)量的大氣污染物。在此過(guò)程中，不可避免地對(duì)生態(tài)環(huán)境造成直接或間接的影響。眾所周知，在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，不同的生產(chǎn)方法、不同的生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié),環(huán)境負(fù)荷會(huì)有較大的差異；其中，“熟料煅燒”和“水泥粉磨”這兩個(gè)工藝環(huán)節(jié)的環(huán)境負(fù)荷最為嚴(yán)重。應(yīng)用助磨劑最明顯的環(huán)境保護(hù)效果是少用水泥熟料和節(jié)省電耗，這兩項(xiàng)對(duì)環(huán)境保護(hù)都有重要貢獻(xiàn)。
針對(duì)水泥生產(chǎn)過(guò)程中的工藝環(huán)節(jié)，加入不同的水泥助磨劑，可以改進(jìn)傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)工藝，并減少其對(duì)環(huán)境負(fù)荷的影響。比如：在水泥生產(chǎn)中采用復(fù)合型助磨劑，僅在水泥粉磨過(guò)程中，即可減少水泥熟料用量，多摻工業(yè)廢渣和混合材，降低不可再生資源和能源的消耗量；同時(shí)，還可有效控制CO2、SO2、NOx等有害氣體的排放量，使因CO2排放引起的溫室效應(yīng)對(duì)環(huán)境的負(fù)荷降低、使因SO2、NOx排放而引起的環(huán)境酸化負(fù)荷和人體健康損害負(fù)荷降低、使因NOx排放而引起的光化學(xué)煙霧的環(huán)境負(fù)荷降低，從而為水泥工業(yè)的低環(huán)境負(fù)荷生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
生命周期評(píng)價(jià)法（LCA）是一種用于評(píng)價(jià)與產(chǎn)品有關(guān)的環(huán)境因素及潛在影響的技術(shù)，也是目前國(guó)際上應(yīng)用最廣泛的環(huán)境協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)方法。為了科學(xué)評(píng)價(jià)水泥助磨劑對(duì)水泥工業(yè)節(jié)能減排的貢獻(xiàn)，應(yīng)該運(yùn)用生命周期評(píng)價(jià)方法（LCA），結(jié)合水泥行業(yè)特點(diǎn)和水泥生產(chǎn)的實(shí)際情況，分析對(duì)比助磨劑實(shí)施前后，水泥生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境負(fù)荷降低的效果和節(jié)能水平，對(duì)其環(huán)境負(fù)荷的變化進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。
3.應(yīng)用助磨劑的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果
企業(yè)的一切生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)，都是圍繞著“經(jīng)濟(jì)效益”這個(gè)核心內(nèi)容而展開(kāi)的。因此，水泥助磨劑的應(yīng)用效果如何，最后還是要看企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益是否得到了提高。在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)中，這也是水泥企業(yè)最關(guān)心的內(nèi)容之一。
應(yīng)用助磨劑的效果，最終要體現(xiàn)在水泥企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益中，它主要來(lái)自以下幾方面：
（1）水泥單位產(chǎn)量的電耗降低；
（2）熟料與混合材生產(chǎn)成本的差價(jià)；
（3）在保證出廠水泥質(zhì)量的前提下，混合材代替水泥熟料的總量；
（4）水泥企業(yè)使用助磨劑，可提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，可減少運(yùn)行時(shí)間，可避開(kāi)高價(jià)用電期，可減少設(shè)備磨損和修理，可提高單位人員的勞動(dòng)生產(chǎn)率；
（5）提高粉磨細(xì)度可改善水泥性能，多用工業(yè)廢渣作混合材，還可以享受政府優(yōu)惠政策。
總之，水泥助磨劑的應(yīng)用，可以在不增加固定資產(chǎn)投資和不增加運(yùn)行費(fèi)用的情況下，給水泥生產(chǎn)企業(yè)增加一種節(jié)能降耗、改善水泥性能的調(diào)控手段。這種手段可以因水泥品種、水泥等級(jí)、混合材等因素的改變，由生產(chǎn)企業(yè)靈活地加以應(yīng)用，是水泥生產(chǎn)的一個(gè)不可缺少的重要環(huán)節(jié)，因此，水泥助磨劑的應(yīng)用效益是多方面的。然而，由于各地區(qū)、各企業(yè)所處的地理位置不同，原燃材料的價(jià)格及能源收費(fèi)的標(biāo)準(zhǔn)存在差異，水泥市場(chǎng)利潤(rùn)率差距很大，所以水泥企業(yè)應(yīng)用助磨劑所取得的經(jīng)濟(jì)效益也各不相同。水泥企業(yè)應(yīng)在助磨劑使用前后，組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì)班子來(lái)進(jìn)行考核計(jì)算。
作者：陳紹龍