摘要:

我國水泥工業生產能耗占建材工業生產能耗的80%，占全國工業生產總能耗的8.7%，水泥行業節能降耗的任務很重。目前，發達國家水泥助磨劑的應用已經達到90%以上，與之相比，我國水泥助磨劑的應用還不足30%，這里存在一個廣闊的發展空間。水泥工業告別“高能耗、高資源消耗、高污染”的進程離不開外加劑的幫助，在循環經濟的推動下，工業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的各種外加劑應用前景十分廣闊。近年來，水泥助磨劑的應用實踐證明，它給水泥工業的節能減排及可持續發展帶來的效益，遠遠超過了它本身的價值，它已經成為水泥工業不可缺少的輔助材料。水泥助磨劑的應用效果，應該從以下幾方面進行評價：

1.應用助磨劑的工藝質量效果

在水泥粉磨過程中加入少量的助磨劑，可以消除細粉結團或糊磨現象，加快物料的粉磨速度，提高粉磨效率，減少≤3μｍ
的顆粒含量；雖然有時會出現比表面積減小的表觀現象，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，實現球磨機優質、節能、高產的目的；此外，助磨劑還利用化學物質所特有的功能，激發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，縮短凝結時間，減少需水量。

使用助磨劑后，物料在磨內的流速會加快，使其在磨內的停留時間縮短，減少了過粉磨現象，出磨物料的細度（篩余和比表面積）隨之發生變化。對開流粉磨來說，必須調節磨內工況，以適應粉磨產品的細度要求；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，絕不允許有篩余值逐漸增大的情況發生；否則，不僅磨機產量會降低，而且還會引起循環負荷率增加及磨尾提升機過載、堵塞，以致造成停產事故。也正因為如此，使用助磨劑后的粉磨工藝參數，應進行必要的調整。在工藝參數調整前，應對該粉磨系統進行必要的技術標定，其技術標定的結果，就是系統工藝參數調整的項目、內容、數值范圍等等的依據。

使用助磨劑之后，磨機臺時產量提高、水泥流動性改善、研磨體消耗減少、選粉效率提高、水泥顆粒組成及產品質量改善、混合材摻加量增加。對于水泥單位產量電耗和生產成本降低結果，也應進行必要的技術標定。其技術標定的結果，就是助磨劑應用效果評價結論的來源。

2.應用助磨劑的環境保護效果

水泥生產中需要消耗大量的資源和能源，并對自然環境排放一定數量的大氣污染物。在此過程中，不可避免地對生態環境造成直接或間接的影響。眾所周知，在水泥生產過程中，不同的生產方法、不同的生產工藝環節,環境負荷會有較大的差異；其中，“熟料煅燒”和“水泥粉磨”這兩個工藝環節的環境負荷最為嚴重。應用助磨劑最明顯的環境保護效果是少用水泥熟料和節省電耗，這兩項對環境保護都有重要貢獻。

針對水泥生產過程中的工藝環節，加入不同的水泥助磨劑，可以改進傳統的水泥生產工藝，并減少其對環境負荷的影響。比如：在水泥生產中采用復合型助磨劑，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對環境的負荷降低、使因SO2、NOx排放而引起的環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煙霧的環境負荷降低，從而為水泥工業的低環境負荷生產創造了條件。

生命周期評價法（LCA）是一種用于評價與產品有關的環境因素及潛在影響的技術，也是目前國際上應用最廣泛的環境協調性評價方法。為了科學評價水泥助磨劑對水泥工業節能減排的貢獻，應該運用生命周期評價方法（LCA），結合水泥行業特點和水泥生產的實際情況，分析對比助磨劑實施前后，水泥生產過程中環境負荷降低的效果和節能水平，對其環境負荷的變化進行綜合評價。

3.應用助磨劑的技術經濟效果

企業的一切生產經營活動，都是圍繞著“經濟效益”這個核心內容而展開的。因此，水泥助磨劑的應用效果如何，最后還是要看企業的經濟效益是否得到了提高。在競爭激烈的市場經濟中，這也是水泥企業最關心的內容之一。

應用助磨劑的效果，最終要體現在水泥企業的綜合經濟效益中，它主要來自以下幾方面：

（1）水泥單位產量的電耗降低；

（2）熟料與混合材生產成本的差價；

（3）在保證出廠水泥質量的前提下，混合材代替水泥熟料的總量；

（4）水泥企業使用助磨劑，可提高臺時產量，可減少運行時間，可避開高價用電期，可減少設備磨損和修理，可提高單位人員的勞動生產率；

（5）提高粉磨細度可改善水泥性能，多用工業廢渣作混合材，還可以享受政府優惠政策。

總之，水泥助磨劑的應用，可以在不增加固定資產投資和不增加運行費用的情況下，給水泥生產企業增加一種節能降耗、改善水泥性能的調控手段。這種手段可以因水泥品種、水泥等級、混合材等因素的改變，由生產企業靈活地加以應用，是水泥生產的一個不可缺少的重要環節，因此，水泥助磨劑的應用效益是多方面的。然而，由于各地區、各企業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，所以水泥企業應用助磨劑所取得的經濟效益也各不相同。水泥企業應在助磨劑使用前后，組織專業技術經濟班子來進行考核計算。

作者：陳紹龍