訪著名水泥專家陳紹龍
近年來，隨著國(guó)家節(jié)能減排力度的不斷加大，水泥助磨劑作為一種能夠?yàn)樗嗥髽I(yè)顯著提高粉磨效率、降低粉磨電耗的新型節(jié)能產(chǎn)品，已經(jīng)受到行業(yè)內(nèi)外的廣泛關(guān)注。一些默默關(guān)注水泥行業(yè)發(fā)展、對(duì)水泥行業(yè)有著深厚情感的讀者更是給編輯部來電、來函，提出有關(guān)水泥助磨劑的各種問題，希望業(yè)內(nèi)專家為此答疑解惑。日前，記者特別采訪了國(guó)內(nèi)著名水泥專家陳紹龍教授，請(qǐng)他就一些讀者關(guān)心的問題作一解答。
記者：水泥助磨劑屬于“添加劑”一類的化學(xué)物質(zhì)，不同助磨劑產(chǎn)品所含成分也不同，請(qǐng)問：摻加化學(xué)外加劑后對(duì)助磨劑產(chǎn)品的使用性能是否產(chǎn)生副作用？對(duì)下游產(chǎn)業(yè)是否會(huì)帶來不利影響？我國(guó)對(duì)市場(chǎng)上水泥助磨劑中的“有害成分”是否有一些規(guī)定限制？
陳紹龍：國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《通用硅酸鹽水泥》（G B 175-2007）中規(guī)定：水泥中的堿含量（N a2O+0.658K2O ）應(yīng)不大于0.6%，三氧化硫含量不大于3.5%，氯離子含量不大于0.06%，等等。當(dāng)這些化學(xué)物質(zhì)不超過規(guī)定的限值時(shí)，可以激發(fā)水泥中一些具有潛在水硬性的物質(zhì)（如混合材料或工業(yè)廢渣）參與水化反應(yīng)，并發(fā)揮強(qiáng)度，改善水泥的使用性能；但是，如果這些物質(zhì)超過規(guī)定的限值，就會(huì)影響水泥的使用質(zhì)量和混凝土的耐久性。簡(jiǎn)單地說，就是一個(gè)“度”（用量）的問題。而這個(gè)“度”又是一個(gè)科學(xué)而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膯栴}，必須要經(jīng)過成百上千次和一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的齡期（幾年、幾十年）的試驗(yàn)研究才能掌握。而現(xiàn)行助磨劑行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《水泥助磨劑》（J C /T 667-2004）中，并沒有助磨劑本身物理化學(xué)指標(biāo)的限值，這也是造成助磨劑行業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)混亂、管理不規(guī)范的原因之一。目前，該標(biāo)準(zhǔn)正在修訂之中。
《通用硅酸鹽水泥》（G B 175-2007）中規(guī)定，水泥中助磨劑的摻入量不超過水泥總量的0.5%，而上述“有害成分”在助磨劑中的含量也只有百分之幾或更少；所以，在摻加助磨劑的水泥中，使“有害成分”總含量增加的幾率也非常之少，一般都不會(huì)對(duì)水泥質(zhì)量構(gòu)成明顯的威脅。但這并不是說，我們可以忽略這些“有害成分”的影響；恰恰相反，而是要告誡每一個(gè)水泥助磨劑的生產(chǎn)企業(yè)，應(yīng)該盡可能地控制這些“有害成分”的摻入，并在自己助磨劑的產(chǎn)品說明書上作出明顯標(biāo)識(shí)，以利于水泥生產(chǎn)企業(yè)對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量做到心中有數(shù)，且有一個(gè)公正的總體評(píng)價(jià)。
記者：請(qǐng)問：礦渣微粉生產(chǎn)中為什么要摻助磨劑，作用機(jī)理是什么？此外，目前介紹助磨劑在粉磨水泥中的應(yīng)用情況較多，那么水泥助磨劑能否應(yīng)用于干法生料粉磨？對(duì)此有什么技術(shù)要求？
陳紹龍：助磨劑的助磨機(jī)理還在不斷地研究和探索之中，目前能被學(xué)術(shù)界接受的理論有兩種，即“強(qiáng)度理論”和“流變學(xué)理論”。前者主要認(rèn)為：助磨劑是表面活性物質(zhì)，能附著在被粉碎物料的表面，降低物料的強(qiáng)度、改善其易磨性，并加速物料在粉碎過程中的裂紋擴(kuò)展；而后者認(rèn)為：助磨劑附著在被粉碎后的粉體表面，消除了細(xì)粉團(tuán)聚現(xiàn)象（俗稱結(jié)團(tuán)，即越磨越粗），改善了粉體的分散度和流動(dòng)度，有利于比表面積的進(jìn)一步提高。礦渣是一種比水泥熟料還難磨的物料，因此，要得到比表面積較高的礦渣微粉，很容易出現(xiàn)細(xì)粉團(tuán)聚現(xiàn)象，而只有摻加助磨劑才能更好地節(jié)能高產(chǎn)。
由于干法生料粉磨過程中，物料的易磨性都很好（容易被磨細(xì)），對(duì)生料的比表面積（細(xì)度）要求又不高，比成品水泥粗很多；而目前助磨劑的價(jià)格較貴，盡管生料粉磨摻加助磨劑也有一定的節(jié)能高產(chǎn)作用，但經(jīng)濟(jì)效益并不十分明顯，所以水泥企業(yè)在生料粉磨時(shí)，一般不使用助磨劑。
記者：時(shí)下對(duì)水泥助磨劑的宣傳中，大多是介紹助磨劑在球磨機(jī)中的使用情況。請(qǐng)問：助磨劑對(duì)其他磨型，如立式磨、輥壓機(jī)等，除助磨、提高分散度和產(chǎn)品質(zhì)量等一般性能外，是否還有其他功能？
陳紹龍：從粉磨理論分析：球磨機(jī)屬于單顆粒粉碎機(jī)理，能量利用率極低（3%左右），其粉碎產(chǎn)品的顆粒形貌主要為球形，容易出現(xiàn)細(xì)粉團(tuán)聚現(xiàn)象；而輥壓機(jī)、立式磨屬于料層粉碎機(jī)理，能量利用率較高（≥40%），粉碎產(chǎn)品的顆粒形貌主要是長(zhǎng)條形或多邊形，如果粉磨的產(chǎn)品是水泥，其流動(dòng)性不如球形好，也不利于后期強(qiáng)度增進(jìn)率的提高。因此，目前我國(guó)水泥終粉磨采用球磨機(jī)的企業(yè)占絕大多數(shù)，而輥壓機(jī)與立式磨作為水泥終粉磨的企業(yè)極少，還屬于工業(yè)性試運(yùn)行之中。所以，在輥壓機(jī)或立式磨中應(yīng)用助磨劑效果如何，有沒有摻入助磨劑的必要，還是一項(xiàng)值得深入研究的理論課題。從現(xiàn)實(shí)情況來看或從經(jīng)濟(jì)效益角度分析，不采用球磨機(jī)的水泥企業(yè)，目前大可不必采用助磨劑。
記者：近幾年來，助磨劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展得如火如荼。無論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外企業(yè)，紛紛將目光瞄準(zhǔn)了水泥助磨劑市場(chǎng)，請(qǐng)問：目前有哪些國(guó)外助磨劑企業(yè)進(jìn)入了我國(guó)市場(chǎng)？國(guó)產(chǎn)水泥助磨劑與國(guó)外產(chǎn)品之間存在多大差距？
陳紹龍：目前進(jìn)入我國(guó)水泥行業(yè)的國(guó)外助磨劑生產(chǎn)企業(yè)有以美國(guó)為主的跨國(guó)企業(yè)格雷斯公司、希普公司，德國(guó)的巴斯夫化學(xué)公司，瑞士的西卡公司和克虜西公司，意大利的馬貝公司，英國(guó)的富斯樂公司，等等。他們用于助磨劑的主要原料是脫糖木質(zhì)磺酸鈣、碳黑、磷酸三鈣、醋酸胺、乙二醇、丙二醇等；而我國(guó)主要使用三乙醇胺、乙二醇、丙二醇、二乙醇胺等。國(guó)外液體助磨劑的用量一般在0.08%以下，粉體助磨劑在0.3%以下；而我國(guó)生產(chǎn)的液體助磨劑用量一般在0.1%左右，粉體助磨劑在0.5%左右。根據(jù)國(guó)內(nèi)幾家大型助磨劑生產(chǎn)企業(yè)公布的銷售數(shù)據(jù)估算：2008年，我國(guó)水泥企業(yè)使用的粉體助磨劑約120萬噸、液體助磨劑約25萬噸，使用助磨劑的水泥產(chǎn)量超過了全國(guó)水泥總產(chǎn)量的30%。
客觀地說，進(jìn)入我國(guó)的幾家國(guó)外助磨劑生產(chǎn)企業(yè)的管理水平和產(chǎn)品質(zhì)量，明顯高于國(guó)內(nèi)助磨劑生產(chǎn)企業(yè)。但助磨劑畢竟是一個(gè)在使用上個(gè)性化極強(qiáng)的產(chǎn)品，不同的水泥原料、生產(chǎn)設(shè)備、工藝條件、管理水平，都會(huì)直接影響助磨劑的使用效果。在這些方面，國(guó)內(nèi)助磨劑生產(chǎn)企業(yè)占有生產(chǎn)與營(yíng)銷成本皆低的雙重經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)勢(shì)；而國(guó)外企業(yè)的經(jīng)營(yíng)理念、售后服務(wù)模式，還不能完全、迅速地適應(yīng)我國(guó)不同地區(qū)環(huán)境、不同水泥企業(yè)使用條件的變化；因此，廣闊的中國(guó)水泥助磨劑市場(chǎng)，仍然由國(guó)產(chǎn)水泥助磨劑占據(jù)著統(tǒng)治地位。相信隨著行業(yè)組織管理力度的逐步加大及助磨劑生產(chǎn)工藝的不斷規(guī)范，國(guó)產(chǎn)水泥助磨劑的產(chǎn)品質(zhì)量、應(yīng)用效果與國(guó)外產(chǎn)品之間的差距會(huì)逐年縮小。
