摘要:
我國水泥工業(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)達國家水泥助磨劑的應(yīng)用已經(jīng)達到90%以上，與之相比，我國水泥助磨劑的應(yīng)用還不足30%，這里存在一個廣闊的發(fā)展空間。水泥工業(yè)告別“高能耗、高資源消耗、高污染”的進程離不開外加劑的幫助，在循環(huán)經(jīng)濟的推動下，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，水泥助磨劑的應(yīng)用實踐證明，它給水泥工業(yè)的節(jié)能減排及可持續(xù)發(fā)展帶來的效益，遠遠超過了它本身的價值，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)該從以下幾方面進行評價：
1.應(yīng)用助磨劑的工藝質(zhì)量效果
在水泥粉磨過程中加入少量的助磨劑，可以消除細粉結(jié)團或糊磨現(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；雖然有時會出現(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，也更有利于后期強度增進率的提高。
從助磨機理來看，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，幫助外力作功時顆粒裂紋的加速擴展，從而提高粉磨效率，實現(xiàn)球磨機優(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，提高水泥早期強度，改善水泥流動性，縮短凝結(jié)時間，減少需水量。
使用助磨劑后，物料在磨內(nèi)的流速會加快，使其在磨內(nèi)的停留時間縮短，減少了過粉磨現(xiàn)象，出磨物料的細度（篩余和比表面積）隨之發(fā)生變化。對開流粉磨來說，必須調(diào)節(jié)磨內(nèi)工況，以適應(yīng)粉磨產(chǎn)品的細度要求；對圈流粉磨來說，則要控制出磨物料的細度（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，不僅磨機產(chǎn)量會降低，而且還會引起循環(huán)負荷率增加及磨尾提升機過載、堵塞，以致造成停產(chǎn)事故。也正因為如此，使用助磨劑后的粉磨工藝參數(shù)，應(yīng)進行必要的調(diào)整。在工藝參數(shù)調(diào)整前，應(yīng)對該粉磨系統(tǒng)進行必要的技術(shù)標定，其技術(shù)標定的結(jié)果，就是系統(tǒng)工藝參數(shù)調(diào)整的項目、內(nèi)容、數(shù)值范圍等等的依據(jù)。
使用助磨劑之后，磨機臺時產(chǎn)量提高、水泥流動性改善、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)進行必要的技術(shù)標定。其技術(shù)標定的結(jié)果，就是助磨劑應(yīng)用效果評價結(jié)論的來源。
2.應(yīng)用助磨劑的環(huán)境保護效果
水泥生產(chǎn)中需要消耗大量的資源和能源，并對自然環(huán)境排放一定數(shù)量的大氣污染物。在此過程中，不可避免地對生態(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)境負荷會有較大的差異；其中，“熟料煅燒”和“水泥粉磨”這兩個工藝環(huán)節(jié)的環(huán)境負荷最為嚴重。應(yīng)用助磨劑最明顯的環(huán)境保護效果是少用水泥熟料和節(jié)省電耗，這兩項對環(huán)境保護都有重要貢獻。
針對水泥生產(chǎn)過程中的工藝環(huán)節(jié)，加入不同的水泥助磨劑，可以改進傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)工藝，并減少其對環(huán)境負荷的影響。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，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)對環(huán)境的負荷降低、使因SO2、NOx排放而引起的環(huán)境酸化負荷和人體健康損害負荷降低、使因NOx排放而引起的光化學(xué)煙霧的環(huán)境負荷降低，從而為水泥工業(yè)的低環(huán)境負荷生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。
生命周期評價法（LCA）是一種用于評價與產(chǎn)品有關(guān)的環(huán)境因素及潛在影響的技術(shù)，也是目前國際上應(yīng)用最廣泛的環(huán)境協(xié)調(diào)性評價方法。為了科學(xué)評價水泥助磨劑對水泥工業(yè)節(jié)能減排的貢獻，應(yīng)該運用生命周期評價方法（LCA），結(jié)合水泥行業(yè)特點和水泥生產(chǎn)的實際情況，分析對比助磨劑實施前后，水泥生產(chǎn)過程中環(huán)境負荷降低的效果和節(jié)能水平，對其環(huán)境負荷的變化進行綜合評價。
3.應(yīng)用助磨劑的技術(shù)經(jīng)濟效果
企業(yè)的一切生產(chǎn)經(jīng)營活動，都是圍繞著“經(jīng)濟效益”這個核心內(nèi)容而展開的。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)濟效益是否得到了提高。在競爭激烈的市場經(jīng)濟中，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)濟效益中，它主要來自以下幾方面：
（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；
（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，可提高臺時產(chǎn)量，可減少運行時間，可避開高價用電期，可減少設(shè)備磨損和修理，可提高單位人員的勞動生產(chǎn)率；
（5）提高粉磨細度可改善水泥性能，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)投資和不增加運行費用的情況下，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、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，原燃材料的價格及能源收費的標準存在差異，水泥市場利潤率差距很大，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，組織專業(yè)技術(shù)經(jīng)濟班子來進行考核計算。
作者：陳紹龍
