水泥助磨劑企業(yè)應(yīng)積極承擔(dān)節(jié)能減排重任
為節(jié)能減排提供優(yōu)質(zhì)助磨劑水泥發(fā)展的趨勢(shì)是以節(jié)能化、減量化、資源化、環(huán)境保護(hù)為中心，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和高集約化生產(chǎn)。國(guó)家“十一五”規(guī)劃明確指出，積極推進(jìn)以節(jié)能減排為主要目標(biāo)的設(shè)備更新和技術(shù)改造，引導(dǎo)企業(yè)采用有利于節(jié)能環(huán)保的新設(shè)備、新工藝、新技術(shù)，加強(qiáng)資源綜合利用和清潔生產(chǎn)，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)。使用水泥助磨劑是水泥企業(yè)節(jié)能降耗、減排利廢的一項(xiàng)很有效的措施。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，噸水泥產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程廢氣排放最大量如下表：
根據(jù)以上計(jì)算，生產(chǎn)噸水泥全過(guò)程最大廢氣排放量為13349Nm3，考慮其他因素，生產(chǎn)噸水泥的最大廢氣排放量不超過(guò)15000Nm3.以北京紅海鑫源科技有限公司生產(chǎn)的HGA200系列助磨劑為例，從提高產(chǎn)量、增加強(qiáng)度、利廢3個(gè)方面，闡述水泥助磨劑在水泥生產(chǎn)節(jié)能降耗、減排利廢中發(fā)揮的作用，為社會(huì)做出的貢獻(xiàn)。本文所說(shuō)的助磨劑屬棕色液體，無(wú)毒無(wú)害，非易燃易爆，產(chǎn)品性能符合我國(guó)《JC/T667-2004水泥助磨劑》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。摻加這種水泥助磨劑后，對(duì)混凝土耐久性沒(méi)有影響，抗凍融性和抗碳化能力沒(méi)有降低；摻加這種水泥助磨劑后，對(duì)泥膠砂的干縮率也沒(méi)有影響。這種水泥助磨劑經(jīng)北京市建筑材料質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)站檢測(cè)不含氯離子，并在2006年12月通過(guò)中國(guó)工業(yè)協(xié)會(huì)的技術(shù)鑒定，產(chǎn)品被鑒定為綜合性能指標(biāo)達(dá)到“國(guó)際先進(jìn)水平的產(chǎn)品”。
1、提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤用量。在水泥工業(yè)中，粉磨工序的能量消耗很高。但粉磨中絕大部分能量轉(zhuǎn)變成熱量，白白地被浪費(fèi)，只有很少一部分能量真正用于磨細(xì)物料，增加物料的比表面積。為了降低能耗，節(jié)約能源，提高粉磨效率，就需要在粉磨過(guò)程中加入少量助磨劑來(lái)改善粉磨系統(tǒng)的研磨效率，即在保持相同細(xì)度（或比表面積）時(shí)提高水泥磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。助磨劑提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)效益，不僅限于生產(chǎn)每噸水泥所用電量的降低和支付電費(fèi)的減少，它還會(huì)在整體研磨系統(tǒng)中體現(xiàn)出來(lái)（研磨系統(tǒng)通常包括從熟料庫(kù)到水泥庫(kù)之間的所有設(shè)備）。
按每千瓦時(shí)電價(jià)0.5元計(jì)算，使用水泥助磨劑后，每年節(jié)約電費(fèi)可達(dá)261.3萬(wàn)元，有力地緩解了能源緊張狀況，有利于解決能源短缺和生產(chǎn)用電緊張的突出矛盾。
使用水泥助磨劑在不增加粉磨設(shè)備和不改變粉磨時(shí)間的情況下，可以提高年度生產(chǎn)量，擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，降低噸水泥耗電量，降低生產(chǎn)成本。如上述水泥企業(yè)，2號(hào)磨機(jī)在使用水泥助磨劑后，同樣生產(chǎn)200萬(wàn)噸水泥，其修理和維護(hù)費(fèi)用可以節(jié)約136萬(wàn)元，節(jié)電為612萬(wàn)千瓦時(shí)，即節(jié)約了76萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤。水泥廠用的燃料煤發(fā)熱量為22000kJ/kg時(shí)，約含有65%左右的固定碳，碳完全燃燒時(shí)，每噸煤產(chǎn)生2.38噸CO2，即少排放180.9萬(wàn)噸CO2. 2、提高水泥質(zhì)量節(jié)約的標(biāo)準(zhǔn)煤用量。隨著水泥粉磨技術(shù)的更新，水泥磨機(jī)產(chǎn)量大幅度提高，使用助磨劑提高水泥磨機(jī)產(chǎn)能所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益通常是有限的，使用助磨劑可以顯著促進(jìn)水泥各齡期強(qiáng)度的提高，水泥質(zhì)量也能符合國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn)各項(xiàng)要求，且已經(jīng)廣泛被國(guó)內(nèi)外水泥企業(yè)所接受。另外，還可以在富裕標(biāo)號(hào)多、符合國(guó)標(biāo)的前提下節(jié)約水泥熟料用量。此時(shí)帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益則非常顯著，多數(shù)增強(qiáng)型水泥助磨劑，既可以節(jié)約熟料用量又可獲得提高水泥磨機(jī)產(chǎn)量、改善水泥粉磨工藝環(huán)境、提高水泥質(zhì)量的效果。同時(shí)還可增加工業(yè)廢棄物的利用量。大量工業(yè)性實(shí)驗(yàn)和水泥企業(yè)長(zhǎng)期使用的結(jié)果表明，能提高磨機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量10%～25%，水泥3天強(qiáng)度能提高2～4MPa，28天強(qiáng)度能夠提高4～11MPa.根據(jù)水泥行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，水泥中多增加1%的混合材摻加量，水泥3天強(qiáng)度降低0.4MPa左右，28天強(qiáng)度降低近0.6MPa，加入該助磨劑后可以多摻加8%的混合材用量。
節(jié)約水泥熟料產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益按下式計(jì)算：
V=（S-W）×K×D V：水泥的經(jīng)濟(jì)效益（元）
S：熟料價(jià)格（元/噸）
W：混合材價(jià)格（元/噸）
K：節(jié)省熟料百分?jǐn)?shù)（%）
D：水泥年產(chǎn)量（噸）
假如一個(gè)年產(chǎn)200萬(wàn)噸的水泥企業(yè)，每年就可以多消納工業(yè)廢渣8萬(wàn)噸，以熟料價(jià)格180元/噸、烘干后混合材價(jià)格50元/噸計(jì)算，可節(jié)省水泥熟料8%，則經(jīng)濟(jì)效益為：
V=（S-W）×K×D=（180-50）×8%×200萬(wàn)噸=2048萬(wàn)元。
如保持水泥強(qiáng)度不變，減少熟料的摻加比例，可節(jié)約用煤量：假如仍以年生產(chǎn)能力為200萬(wàn)噸水泥企業(yè)為例，噸水泥節(jié)約熟料按8%、噸熟料煤耗130千克標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算，則每年減少煤炭用量為200×8%×0.13=20800噸標(biāo)準(zhǔn)煤，每年又可以節(jié)約大筆燃煤運(yùn)輸費(fèi)用。
據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，每生產(chǎn)1噸水泥熟料，需排放粉塵20千克、CO21000千克、SO20.24千克、NOx0.15千克。
一個(gè)年產(chǎn)熟料為200萬(wàn)噸的水泥廠，如果節(jié)約8%的熟料量，就可以少排放粉塵40噸、CO2200萬(wàn)噸、SO2480噸、NOx300噸。
水泥工業(yè)中粉塵、CO2和SO2的排放量分別為全國(guó)工業(yè)生產(chǎn)總排放量的27.10%、21.8%、4.85%.CO2、SO2和NOx是形成地球溫室效應(yīng)和酸雨的有害氣體。使用水泥助磨劑在水泥生產(chǎn)粉磨過(guò)程中既節(jié)煤、節(jié)電，同時(shí)又減少了有害氣體的排放量，改善了水泥企業(yè)附近的生態(tài)環(huán)境，提高了當(dāng)?shù)鼐用竦纳钯|(zhì)量，也減少了社會(huì)的治污成本。
3、變廢為寶。有關(guān)部門(mén)專家統(tǒng)計(jì)資料顯示，2004年全國(guó)工業(yè)固體廢物產(chǎn)生量約12億噸，其利用率僅為56.1%，其他都作為工業(yè)垃圾拋棄了。而使用本公司的助磨劑，可使一部分爐渣、石灰石、煤矸石等變廢為寶。我們按年產(chǎn)2萬(wàn)噸水泥助磨劑、生產(chǎn)水泥時(shí)助磨劑加入量為0.3‰（即300克/噸水泥）、噸水泥節(jié)約熟料量8%計(jì)算，則每年利廢為533萬(wàn)噸（20000÷0.3‰×8%=533萬(wàn)噸）。
為混凝土耐久與安全提供保證水泥助磨劑除了要與各種混凝土外加劑相適應(yīng)，還要保證添加助磨劑的水泥拌和混凝土長(zhǎng)期質(zhì)量的穩(wěn)定性。
水泥只是一個(gè)中間產(chǎn)品，其質(zhì)量的優(yōu)劣，最終都要以水泥混凝土及其制品來(lái)評(píng)價(jià)。因此，助磨劑產(chǎn)品質(zhì)量的“底線”應(yīng)該是能夠保證混凝土質(zhì)量性能，尤其是耐久性與安全性。具體地說(shuō)，助磨劑不僅要對(duì)水泥生產(chǎn)過(guò)程中的節(jié)能高產(chǎn)做貢獻(xiàn)，而且要對(duì)水泥應(yīng)用后的混凝土性能負(fù)責(zé)，對(duì)建筑工程質(zhì)量的百年大計(jì)負(fù)責(zé)。
混凝土在環(huán)境和介質(zhì)的長(zhǎng)期作用下，強(qiáng)度、形體和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等都會(huì)發(fā)生某些變化，但不至于使其開(kāi)裂、變形和損壞，這樣的混凝土就被認(rèn)為具有耐久性?；炷脸缶哂幸欢ǖ膹?qiáng)度安全承受載荷外，還應(yīng)具有耐久性，如抗?jié)B、抗凍、耐磨、耐熱、耐風(fēng)化等。混凝土耐久性是一個(gè)綜合性的技術(shù)指標(biāo)，根據(jù)其使用條件及所處環(huán)境，著重對(duì)其中某方面的缺陷作出評(píng)價(jià)，并找到解決的辦法，是保證建筑工程質(zhì)量百年大計(jì)的重要環(huán)節(jié)。
1.后期強(qiáng)度下降或增進(jìn)率低。水泥助磨劑中含鹽和堿，能夠激發(fā)水泥的早期強(qiáng)度，卻對(duì)水泥的后期強(qiáng)度幫助不大，甚至使28天以后的強(qiáng)度下降或增進(jìn)率低，影響工程質(zhì)量。水泥中含堿外加劑及環(huán)境中提供的堿（Na2O、K2O）含量較多，集料中含有堿活性組分，是造成堿集料反應(yīng)的必要條件。
2.鋼筋銹蝕。氯離子是導(dǎo)致混凝土鋼筋銹蝕的必要條件。氯離子一般來(lái)自助磨劑、防凍劑、早強(qiáng)劑CaCl2及海水或含氯離子集料。
3.急凝、緩凝。急凝主要是水泥熟料中C3A含量高，水泥中石膏摻加量不足，或以溶解速度較慢的硬石膏代替溶解速度較快的二水石膏，與減水劑不相溶而引起的。另外，熟料或水泥中堿含量高或游離鈣過(guò)高、水泥過(guò)細(xì)等都應(yīng)該加大石膏摻量，以有效地防止混凝土急凝。
4.起砂與脫皮。在水泥生產(chǎn)中使用以堿或鹽為主要成分的帶激發(fā)性質(zhì)的助磨劑后，降低了水泥中熟料成分。在水泥水化時(shí)其液相中Ca（OH）2的濃度比硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥低，其配制的混凝土和砂漿表面層的Ca（OH）2濃度甚至低到在堿性激發(fā)作用后，還不能使表面硬化?；炷林破穬?nèi)部硬化后，引起構(gòu)件表面起砂，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)導(dǎo)致表面脫皮。
因此，使用優(yōu)質(zhì)的助磨劑非常必要，它會(huì)為以上問(wèn)題的解決提供幫助。
對(duì)環(huán)境保護(hù)和人類健康負(fù)責(zé)當(dāng)前我國(guó)的民用建筑、醫(yī)療衛(wèi)生、公共設(shè)施建筑因?yàn)槭褂貌缓细竦挠推?、涂料等化工產(chǎn)品和混凝土胺釋放所導(dǎo)致的危害人類身體健康、空氣和環(huán)境污染的問(wèn)題時(shí)有發(fā)生，已經(jīng)受到我國(guó)專業(yè)協(xié)會(huì)和標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)的高度重視。
在水泥助磨劑的生產(chǎn)中，所選生產(chǎn)原料必須質(zhì)量穩(wěn)定，對(duì)人體無(wú)毒無(wú)害，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，這是保證產(chǎn)品質(zhì)量安全性的前提；即使從降低生產(chǎn)成本的角度考慮，也不能采用有問(wèn)題的化工廠下腳料和工業(yè)、農(nóng)副業(yè)廢料，以及鹽、堿、尿素、鉻物質(zhì)、亞硝酸鈉等有害物質(zhì)作為生產(chǎn)原料，否則會(huì)導(dǎo)致部分助磨劑產(chǎn)品含有對(duì)人體或水泥性能有害的物質(zhì)成分（如：Na2CO3、NaOH、NaCl）。另外，在水泥粉磨的過(guò)程中，應(yīng)避免落后的人工加入助磨劑，并在助磨劑的存放、搬運(yùn)和使用中還需制定相應(yīng)的安全防范措施，以創(chuàng)造清潔安全的工作環(huán)境。
助磨劑產(chǎn)品應(yīng)無(wú)毒無(wú)害，不能因?yàn)橹┑氖褂脤?dǎo)致對(duì)人體有害物質(zhì)的出現(xiàn)，如不慎將產(chǎn)品濺到面部或眼睛，用清水沖洗即可。在水泥與混凝土的生產(chǎn)施工過(guò)程中不會(huì)傷害近距離接觸人員的皮膚，產(chǎn)品弱堿性，沒(méi)有刺激性氣味，在生產(chǎn)和使用中采用精確方便的液體計(jì)量設(shè)備。
最“綠”的能源是節(jié)省下來(lái)的能源，在科技高速發(fā)展的今天，人類為了營(yíng)造高品質(zhì)的生活和環(huán)境，做出了不懈的努力，水泥助磨劑能夠節(jié)能減排、利廢增效，讓這樣的高科技產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力，為社會(huì)服務(wù)。中國(guó)水泥協(xié)會(huì)及時(shí)成立了水泥助磨劑分會(huì)，這必將進(jìn)一步規(guī)范助磨劑行業(yè)市場(chǎng)，推動(dòng)行業(yè)整體積極健康發(fā)展，使一個(gè)對(duì)節(jié)能減排真正有益的助磨劑產(chǎn)品正確發(fā)揮作用。水泥產(chǎn)品多用于令世人矚目的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中，我們要留給子孫后代的是什么？這是需要認(rèn)真思考的問(wèn)題。水泥助磨劑的發(fā)展要本著對(duì)人類社會(huì)、對(duì)水泥性能安全負(fù)責(zé)的精神、對(duì)企業(yè)自身負(fù)責(zé)的態(tài)度，這是我們的歷史責(zé)任。
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