劉 晨 鄭 旭 王 昕 魏麗穎（中國建筑材料科學研究總院，北京 100024）

從水泥標準和國家政策動態(tài)看助磨劑行業(yè)發(fā)展趨勢

劉 晨 鄭 旭 王 昕 魏麗穎（中國建筑材料科學研究總院，北京 100024）

助磨劑是水泥生產(chǎn)過程中唯一可以添加的外加劑，其行業(yè)發(fā)展依附于水泥工業(yè)的發(fā)展。而這幾年，隨著國家對水泥工業(yè)的重視，國務(wù)院連續(xù)兩年針對水泥行業(yè)發(fā)展方向及水泥標準出臺了相關(guān)意見，這些都將對水泥行業(yè)發(fā)展起到積極作用，也將影響到助磨劑行業(yè)的發(fā)展。本文從通用水泥產(chǎn)品標準、水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額標準等行業(yè)影響較大的標準出發(fā)，分析了在今后一段時間中，助磨劑行業(yè)的發(fā)展動態(tài)。

水泥標準；助磨劑行業(yè)；發(fā)展趨勢

水泥是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)原材料，與經(jīng)濟建設(shè)密切相關(guān)。水泥屬于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。在制造業(yè)產(chǎn)能過剩的大背景下，水泥行業(yè)也未能幸免。2015年水泥價格在前兩年持續(xù)下滑的基礎(chǔ)上繼續(xù)下滑至低點，2016年一季度，全國P.O42.5水泥市場平均價格更是跌破250元/噸，水泥行業(yè)有史以來首次出現(xiàn)一季度虧損20億的局面，還有不斷擴大的趨勢。5月份國務(wù)院頒布《關(guān)于促進建材工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結(jié)構(gòu)增效益的指導(dǎo)意見》（國辦發(fā)〔2016〕34號），為水泥行業(yè)的供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革提出了明確目標和化解產(chǎn)能過剩政策措施，2016年全年行業(yè)效益500億元左右。2017年是深化供給側(cè)改革的關(guān)鍵之年，水泥行業(yè)將加快推進去產(chǎn)能政策的落實，行業(yè)效益有望保持持續(xù)增長，但預(yù)計產(chǎn)能利用率仍在60%左右徘徊。水泥行業(yè)進入了長期有需求，無發(fā)展的階段，直接影響到助磨劑的推廣和使用。

標準是落實發(fā)展規(guī)劃、執(zhí)行產(chǎn)業(yè)政策的重要抓手。通用水泥產(chǎn)品標準GB175《通用硅酸鹽水泥》新標準的修訂工作[1]影響面大，得到廣泛關(guān)注。國家希望通過化解產(chǎn)能過剩，淘汰落后產(chǎn)能，實現(xiàn)水泥行業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。節(jié)能和環(huán)保標準是重中之重，GB 16780-2012《水泥單位產(chǎn)品能源消耗定額》[2]成為衡量落后產(chǎn)能的工具之一。由于水泥助磨劑行業(yè)是在水泥生產(chǎn)過程中添加的，能夠顯著降低水泥粉磨過程的能耗，也將受到相關(guān)標準的影響。標準需要通過國家政策得以推行。2015年和2016年，國家出臺了一系列關(guān)于建材行業(yè)的政策，其中重點涉及產(chǎn)能嚴重過剩的水泥行業(yè)，有的文件專門針對水泥行業(yè)，甚至細化到具體措施。發(fā)改價格[2016]75號“關(guān)于水泥企業(yè)用電實行階梯電價政策有關(guān)問題的通知”[3]進一步強化了從能源方面迫使水泥企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的意圖。國務(wù)院辦公廳國辦發(fā)〔2016〕34號“關(guān)于促進建材工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結(jié)構(gòu)增效益的指導(dǎo)意見”[4]等政策也有針對性地進行了梳理。工信部組織修訂的《水泥企業(yè)質(zhì)量管理規(guī)程》正在研究中，希望將助磨劑的質(zhì)量控制也納入其中。下面就介紹一下這些標準和國家政策的主要內(nèi)容及可能對水泥助磨劑行業(yè)產(chǎn)生的影響。

1 GB175《通用硅酸鹽水泥》新標準動態(tài)

通用硅酸鹽水泥的現(xiàn)行標準是GB175-2007《通用硅酸鹽水泥》及1號和2號修改單。1號修改單是關(guān)于水泥中氯離子檢測方法的，由原標準引用的JC/T420改為引用GB/T176；2號修改單是取消P.C32.5水泥品種，P.C32.5R品種暫時保留。2號修改單是2015年12月1日開始實施的。在2015年12月審查通過了該標準的送審稿。本次修訂的主要內(nèi)容有：①取消了復(fù)合硅酸鹽水泥強度等級32.5和32.5R；②將普通硅酸鹽水泥的細度由“比表面積”表示改為“45μm方孔篩篩余”表示，并取消了80μm方孔篩篩余的規(guī)定；取消了礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥、粉煤灰硅酸鹽水泥和復(fù)合硅酸鹽水泥80μm方孔篩篩余的規(guī)定；③增加了水溶性六價鉻（VI）和水泥放射性的指標限量；④完善了檢驗報告，增加了密度和標準稠度用水量，刪除“屬旋窯或立窯生產(chǎn)”的規(guī)定。

這些修改點雖然修訂的是通用硅酸鹽水泥產(chǎn)品標準，但對水泥助磨劑行業(yè)影響很大。比如說，①貫徹國家政策，取消了復(fù)合硅酸鹽水泥強度等級32.5和32.5R。32.5和32.5R復(fù)合硅酸鹽水泥是市場比例最大的水泥品種，影響范圍很大。在現(xiàn)在混合粉磨工藝占主流的情況下，助磨劑更多地作用于熟料顆粒而不是混合材。細磨的熟料可以提供更高的早期強度，有利于提高混合材摻量。由于復(fù)合水泥中允許摻加的混合材種類最多，摻量最大，因此助磨劑在復(fù)合32.5水泥中的普及率最高。從工信部行業(yè)管理的角度，認為，為便于下游用戶、市場監(jiān)管等相關(guān)方能夠甄別水泥混合材品種和判定混合材摻量，打破水泥研磨工段產(chǎn)品組成變化的“黑箱”，可以考慮水泥企業(yè)生產(chǎn)純硅水泥，混合材由攪拌站摻加的行業(yè)模式。筆者認為，為應(yīng)對即將到來的，礦渣、石灰石、粉煤灰等單獨作為產(chǎn)品進行分別粉磨的行業(yè)趨勢，助磨劑企業(yè)應(yīng)盡快著手針對不同混合材的助磨劑進行細化研究。由于國家淘汰落后產(chǎn)能的步伐加快，原來常用的大宗工業(yè)廢渣已經(jīng)發(fā)生較大變化，比如，由于霧霾和鋼鐵廠高爐停產(chǎn)，局部地區(qū)原來豐富的礦渣資源變得緊缺；由于熱電廠尾氣脫硫脫硝，粉煤灰品質(zhì)風險增加，有的混合了生石灰，有的粉煤灰顆粒殘留了大量銨。當這種脫硫脫硝粉煤灰與水泥混合時，出現(xiàn)大量氣泡、新拌混凝土也散發(fā)刺激性的氨味，攪拌站轉(zhuǎn)而利用石灰石或火山灰質(zhì)材料代替粉煤灰；住建部和工信部兩部委力推的JGT486-2015《混凝土用復(fù)合摻合料》標準的實施給工業(yè)廢渣復(fù)配提供了新途徑……水泥助磨劑企業(yè)應(yīng)及時研制可以降低火山灰質(zhì)混合材需水量的助磨劑；研究提高石灰石粉磨細度的助磨劑；研究提高復(fù)合摻合料強度和工作性的助磨劑。②更加準確反映水泥細度狀況，新修訂的標準中，考慮到用量較大的普通硅酸鹽水泥中也摻加了不到20%的混合材，混合材量也較大，因此新標準以45μm篩余為表征指標。實際上，篩析法篩余細度更多的是強調(diào)粗顆粒，比篩孔尺寸大的顆粒占樣品量的百分數(shù)，而勃氏法比表面積細度表征的是細顆粒，＜10μm顆粒的增加，會明顯提高樣品的比表面積值。細度表征的是水泥的粉體屬性，更多地是反應(yīng)過程控制參數(shù)，在歐洲和美國的標準中，要求水泥需同時提供45μm篩余值和比表面積值，但沒有指標限制。在我國，水泥用戶實際使用水泥時，也大多需要水泥同時提供篩余和比表面積值。實際上，對于水泥而言，合理的滿足FULLER曲線的顆粒級配，也就是說有更寬泛的顆粒級配范圍的水泥更好用。尤其是，＞45μm的熟料顆粒在40年后才能水化完全，對混凝土長齡期耐久性的貢獻是得到廣泛認可。助磨劑企業(yè)在幫助水泥企業(yè)提高混合材摻量的同時，還應(yīng)從水泥耐久性角度關(guān)注水泥的顆粒級配。③新標準中增加了水溶性六價鉻（VI）的限量和水泥放射性的要求，更關(guān)注于人體健康和環(huán)境安全。這對于助磨劑企業(yè)來說是一個機會——將水溶性六價鉻的還原和助磨劑的助磨效果復(fù)合。隨著水泥原燃材料的劣質(zhì)化，鋼渣等含有六價鉻或其他重金屬的廢渣成為水泥混合材，水泥中的六價鉻含量有突破10ppm的風險，需要通過六價鉻還原劑將新拌混凝土中的六價鉻部分還原為三價，降低有毒性的六價鉻含量。這就給水泥助磨劑提供了機會。④新標準重視水泥的工作性能。安定性、凝結(jié)時間等水泥凈漿體系的性能測試都是在水泥凈漿達到標準稠度的情況下進行試驗的，水泥標準稠度用水量顯得格外重要。本次標準報批稿中沒有提出限值，但檢驗報告中要有數(shù)據(jù)，也就是說，希望水泥企業(yè)能夠重視水泥的標準稠度用水量。一般說來，當水泥標準稠度用水量超過30%時，水泥與減水劑適應(yīng)性將明顯變差。水泥助磨劑需要和水泥生產(chǎn)工藝配合，通過顆粒級配的優(yōu)化，達到降低標準稠度用水量，提高水泥工作性的目的。

2 GB16780-2012《水泥單位產(chǎn)品能源消耗定額》相關(guān)內(nèi)容

節(jié)能減排一直是水泥行業(yè)的重中之重。GB16780為強制性標準，是水泥企業(yè)必須要遵守的標準。標準規(guī)定了水泥企業(yè)生產(chǎn)通用硅酸鹽水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額的技術(shù)要求、統(tǒng)計范圍和計算方法、節(jié)能管理與措施，增加了生料制備工段電耗、熟料燒成工段煤耗、熟料燒成工段電耗和水泥制備工段電耗四個分步能耗指標。該標準的實施將對我國水泥行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級、控制總量、淘汰落后產(chǎn)能、規(guī)范行業(yè)發(fā)展起到積極的推動作用。在外購熟料的情況下，生產(chǎn)P.O42.5時，現(xiàn)有水泥企業(yè)可比水泥綜合電耗要≤40 kWh/t，新建企業(yè)≤36 kWh/t，先進企業(yè)≤32 kWh/t。且為鼓勵多摻加混合材，還制定了調(diào)整原則。對于水泥中熟料配比超過或低于75%，每增減1%，可比水泥綜合能耗限額限定值應(yīng)增減1.10kgce/t～1.20kgce/t。在水泥生產(chǎn)過程中，粉磨電耗約占水泥生產(chǎn)總電耗的 65%～75%，粉磨成本占生產(chǎn)總成本的 35%左右。助磨劑可以發(fā)揮重要作用。由于水泥行業(yè)去產(chǎn)能形式嚴峻，企業(yè)不可能再進行大規(guī)模的設(shè)備投入。圍繞現(xiàn)有設(shè)備進行技術(shù)改造，配合助磨劑的使用，將成為水泥企業(yè)節(jié)能減排的重要路徑。

水泥企業(yè)能源消耗的下降需要從細節(jié)入手，深挖各個工序節(jié)能的潛力。實際上，生料粉磨過程的助磨劑研發(fā)一直是助磨劑企業(yè)的一個盲區(qū)。助磨劑主要是通過在物料顆粒上的吸附，降低顆粒表面能和強度和硬度，促進裂紋的產(chǎn)生和擴展，另外助磨劑可以通過改變粉體流變學特性和表面電性，降低顆粒黏度，促進分散，從而提高粉體的可流動性，阻止顆粒在研磨介質(zhì)和磨機襯板上的粘附以及顆粒之間的團聚，達到提高粉磨效率的目的。可以說，助磨劑對于細磨作用更大，因此最體現(xiàn)效果的是硅酸鹽水泥的制備過程。而生料一般控制80μm篩余在15%左右，較粗，適用的助磨劑較少，也未得到行業(yè)的重視。水泥熟料的燒成是半熔融法，礦物形成發(fā)生的大多是固相反應(yīng)，這就要求組成熟料的鈣的周邊就有硅、鋁、鐵等元素，那么，在一定程度上，生料越細，越容易形成熟料礦物，也可以達到降低熟料生成耗能的目的。

水泥企業(yè)的精細化管理要從軟件和硬件兩個方面進行提升。由于多年來基礎(chǔ)理論研究欠缺，水泥生產(chǎn)設(shè)備也存在技術(shù)創(chuàng)新不夠的短板。隨著設(shè)備大型化，改造創(chuàng)新風險增加，企業(yè)受制于技術(shù)和投入的局限，很難通過技改主動提升產(chǎn)質(zhì)量。由于缺乏系統(tǒng)的人員培養(yǎng)方案，企業(yè)大多采用師傅帶徒弟的形式，也對實用的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展不利。我們團隊集中了優(yōu)秀的行業(yè)專家，通過現(xiàn)場分析原燃材料和硬件的匹配情況，找到關(guān)鍵制約因素，幫助企業(yè)以最小的投入獲得最大收益。希望能和助磨劑企業(yè)一起，為提升水泥企業(yè)產(chǎn)質(zhì)量服務(wù)。

3 發(fā)改價格[2016]75號“關(guān)于水泥企業(yè)用電實行階梯電價政策有關(guān)問題的通知”

這項政策是依據(jù)具體情況適時調(diào)整水泥企業(yè)用電電價政策，明確了具體的電耗分檔和加價標準。該政策自2017年1月1日起執(zhí)行。這項政策從能耗上劃分落后產(chǎn)能，倒逼企業(yè)自身增強技術(shù)創(chuàng)新的內(nèi)在動力，推動企業(yè)自身升級和競爭力的提升，對水泥助磨劑的使用也是重大利好。根據(jù)相關(guān)部門的調(diào)研，該項措施實施后約10%的落后生產(chǎn)線將被淘汰，這對化解過剩產(chǎn)能起到積極作用。企業(yè)使用助磨劑的動力將進一步加強。在國務(wù)院辦公廳國辦發(fā)〔2016〕34號“關(guān)于促進建材工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結(jié)構(gòu)增效益的指導(dǎo)意見”中，也提到對水泥行業(yè)實行基于能耗限額標準的階梯電價政策。國家政策是標準的實施的重要手段。文件對水泥生產(chǎn)線和粉磨站進行了分別規(guī)定，具體加價標準如下：

1)GB16780-2012《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》實施之前（2013年10月1日之前）投產(chǎn)的水泥企業(yè)，階梯電價加價標準如下：

水泥生產(chǎn)線可比水泥綜合電耗不超過90 kWh/t的，其用電不加價；可比水泥綜合電耗＞90 kWh/t但≤93 kWh/t的，電價每千瓦時加價0.1元；可比水泥綜合電耗＞93 kWh/t的, 電價每千瓦時加價0.2元。

水泥粉磨站可比水泥綜合電耗不超過40 kWh/t的，其用電不加價；可比水泥綜合電耗＞40 kWh/t但≤42 kWh/t的，電價每千瓦時加價0.15元；可比水泥綜合電耗＞42 kWh/t的,電價每千瓦時加價0.25元。

2)GB16780-2012《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》實施之后（2013年10月1日之后）投產(chǎn)的水泥企業(yè)，階梯電價加價標準如下：水泥生產(chǎn)線可比水泥綜合電耗不超過88 kWh/t的，其用電不加價；可比水泥綜合電耗＞88 kWh/t但≤90 kWh/t的，電價每千瓦時加價0.1元；可比水泥綜合電耗＞90 kWh/t的, 用電每千瓦時加價0.2元。

水泥粉磨站可比水泥綜合電耗不超過36 kWh/t的，其用電不加價；可比水泥綜合電耗＞36 kWh/t但≤40 kWh/t的，電價每千瓦時加價0.15元；可比水泥綜合電耗＞40 kWh/t的, 用電每千瓦時加價0.25元。

因?qū)嵤╇A梯電價政策而增加的加價電費，10%留電網(wǎng)企業(yè)用于彌補執(zhí)行階梯電價增加的成本；90%留給地方政府用于獎勵水泥行業(yè)先進企業(yè)、支持企業(yè)節(jié)能技術(shù)改造。具體加價電費資金管理使用辦法由省級人民政府有關(guān)部門制定。也就是說，獎勤罰懶，也將進一步拉開不同企業(yè)的效益差距。

4 國務(wù)院辦公廳國辦發(fā)〔2016〕34號“關(guān)于促進建材工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結(jié)構(gòu)增效益的指導(dǎo)意見”

在“指導(dǎo)意見”的目標任務(wù)中提到：到2020年，再壓減一批水泥熟料、平板玻璃產(chǎn)能，產(chǎn)能利用率回到合理區(qū)間；水泥熟料、平板玻璃產(chǎn)量排名前10家企業(yè)的生產(chǎn)集中度達60%左右。在分業(yè)說明的“提升水泥制品”中提到：停止生產(chǎn)32.5等級復(fù)合硅酸鹽水泥，重點生產(chǎn)42.5及以上等級產(chǎn)品。加快發(fā)展專用水泥、砂石骨料、混凝土摻合料、預(yù)拌混凝土、預(yù)拌砂漿、水泥制品和部件化制品。積極利用尾礦廢石、建筑垃圾等固廢替代自然資源，發(fā)展機制砂石、混凝土摻合料、砌塊墻材、低碳水泥等產(chǎn)品。

水泥助磨劑可以幫助水泥行業(yè)實施供給側(cè)改革，增加水泥性能的差異化，提高水泥附加值，更好地為用戶服務(wù)。在這方面助磨劑行業(yè)應(yīng)能起到重要輔助作用。通用水泥是大規(guī)模工業(yè)化的產(chǎn)品，生產(chǎn)企業(yè)工藝線基本定型，原燃材料也相對穩(wěn)定，性能以“穩(wěn)”為主。但助磨劑行業(yè)是以個性化服務(wù)勝出，更多地是通過配方的調(diào)配，達到水泥企業(yè)或提產(chǎn)或增強或增加混合材摻量的作用。在水泥行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能的壓力下，企業(yè)集中度也在不斷增加，水泥企業(yè)更加希望借助助磨劑的力量，補短板，實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級。例如，現(xiàn)在根據(jù)用戶需求生產(chǎn)的特種水泥，成為水泥企業(yè)競相追逐的對象。根據(jù)水泥企業(yè)熟料和混合材特點，以及配制混凝土時所用減水劑，有針對性地調(diào)配適合的水泥助磨劑，可以減少水泥企業(yè)生產(chǎn)難度。另外，由于建筑行業(yè)原燃材料的劣質(zhì)化，造成骨料級配不合理、砂子中泥土含量高，而水泥顆粒級配又不合理，使得混凝土出現(xiàn)包漿性不好，骨料易沉底，泌水，塌落度打不開等問題，也會使得硬化混凝土裂紋增加，甚至在塑性階段已經(jīng)發(fā)生較嚴重裂紋。如果助磨劑能夠通過干預(yù)水泥水化過程，減少硬化混凝土的質(zhì)量缺陷，將是很有前景的產(chǎn)品。

5 結(jié) 語

助磨劑行業(yè)和水泥行業(yè)的依存度很高。由于傳統(tǒng)制造業(yè)嚴重過剩，水泥行業(yè)的激烈競爭已經(jīng)傳導(dǎo)到助磨劑行業(yè)。助磨劑行業(yè)已經(jīng)步入逐步減量的通道，而且由于水泥企業(yè)進一步集中，企業(yè)自產(chǎn)自用助磨劑的情況也越來越多，進一步加劇了原本就白熱化的市場競爭。助磨劑企業(yè)要想生存發(fā)展，企業(yè)必須要關(guān)注行業(yè)動態(tài)，從水泥企業(yè)需求入手，扎實技術(shù)研究工作，積極練好內(nèi)功。

[1]GB175《通用硅酸鹽水泥》標準修訂工作研究報告，中國建筑材料科學研究總院，2015年；

[2]GB16780-2012《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》標準修訂工作研究報告，天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院有限公司，2011年；

[3]發(fā)改價格[2016]75號“關(guān)于水泥企業(yè)用電實行階梯電價政策有關(guān)問題的通知”

[4]國務(wù)院辦公廳國辦發(fā)〔2016〕34號“關(guān)于促進建材工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結(jié)構(gòu)增效益的指導(dǎo)意見”

Developing trend of grinding aid industry looking from the perspective of cement standards

Grinding aid is the only additive that could be added in cement production process．And it development heavily depends on the development of cement industry．In recent years,with the national emphasis on the cement industry,for two consecutive years,the State Council introduced the relevant comments according to the development direction of cement industry and cement standard．And these will play a positive role in the development of cement industry, and will also affect the development of grinding aids industry．At the beginning of the year,it is important to prospect cement aids developing trend through cement standards developing trend．In this paper,the developing trend of the grinding aid industry in the future is analyzed based on the standard of the general cement product standards,the standards of the energy consumption limits of cement products and etc．．

cement standards; grinding aids; developing trend

TQ172．463;F426．71

B

1003-8965(2017)03-0046-03

本文章由國家質(zhì)檢總局行業(yè)公益項目(201510204)支持。