从水泥标准和国家政策动态看助磨剂行业发展趋势

刘 晨 郑 旭 王 昕 魏丽颖（中国建筑材料科学研究总院，北京 100024）

从水泥标准和国家政策动态看助磨剂行业发展趋势

刘 晨 郑 旭 王 昕 魏丽颖（中国建筑材料科学研究总院，北京 100024）

助磨剂是水泥生产过程中唯一可以添加的外加剂，其行业发展依附于水泥工业的发展。而这几年，随着国家对水泥工业的重视，国务院连续两年针对水泥行业发展方向及水泥标准出台了相关意见，这些都将对水泥行业发展起到积极作用，也将影响到助磨剂行业的发展。本文从通用水泥产品标准、水泥单位产品能源消耗限额标准等行业影响较大的标准出发，分析了在今后一段时间中，助磨剂行业的发展动态。

水泥标准；助磨剂行业；发展趋势

水泥是国民经济的基础原材料，与经济建设密切相关。水泥属于传统产业。在制造业产能过剩的大背景下，水泥行业也未能幸免。2015年水泥价格在前两年持续下滑的基础上继续下滑至低点，2016年一季度，全国P.O42.5水泥市场平均价格更是跌破250元/吨，水泥行业有史以来首次出现一季度亏损20亿的局面，还有不断扩大的趋势。5月份国务院颁布《关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见》（国办发〔2016〕34号），为水泥行业的供给侧结构性改革提出了明确目标和化解产能过剩政策措施，2016年全年行业效益500亿元左右。2017年是深化供给侧改革的关键之年，水泥行业将加快推进去产能政策的落实，行业效益有望保持持续增长，但预计产能利用率仍在60%左右徘徊。水泥行业进入了长期有需求，无发展的阶段，直接影响到助磨剂的推广和使用。

标准是落实发展规划、执行产业政策的重要抓手。通用水泥产品标准GB175《通用硅酸盐水泥》新标准的修订工作[1]影响面大，得到广泛关注。国家希望通过化解产能过剩，淘汰落后产能，实现水泥行业的转型升级。节能和环保标准是重中之重，GB 16780-2012《水泥单位产品能源消耗定额》[2]成为衡量落后产能的工具之一。由于水泥助磨剂行业是在水泥生产过程中添加的，能够显著降低水泥粉磨过程的能耗，也将受到相关标准的影响。标准需要通过国家政策得以推行。2015年和2016年，国家出台了一系列关于建材行业的政策，其中重点涉及产能严重过剩的水泥行业，有的文件专门针对水泥行业，甚至细化到具体措施。发改价格[2016]75号“关于水泥企业用电实行阶梯电价政策有关问题的通知”[3]进一步强化了从能源方面迫使水泥企业转型升级的意图。国务院办公厅国办发〔2016〕34号“关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见”[4]等政策也有针对性地进行了梳理。工信部组织修订的《水泥企业质量管理规程》正在研究中，希望将助磨剂的质量控制也纳入其中。下面就介绍一下这些标准和国家政策的主要内容及可能对水泥助磨剂行业产生的影响。

1 GB175《通用硅酸盐水泥》新标准动态

通用硅酸盐水泥的现行标准是GB175-2007《通用硅酸盐水泥》及1号和2号修改单。1号修改单是关于水泥中氯离子检测方法的，由原标准引用的JC/T420改为引用GB/T176；2号修改单是取消P.C32.5水泥品种，P.C32.5R品种暂时保留。2号修改单是2015年12月1日开始实施的。在2015年12月审查通过了该标准的送审稿。本次修订的主要内容有：①取消了复合硅酸盐水泥强度等级32.5和32.5R；②将普通硅酸盐水泥的细度由“比表面积”表示改为“45μm方孔筛筛余”表示，并取消了80μm方孔筛筛余的规定；取消了矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥80μm方孔筛筛余的规定；③增加了水溶性六价铬（VI）和水泥放射性的指标限量；④完善了检验报告，增加了密度和标准稠度用水量，删除“属旋窑或立窑生产”的规定。

这些修改点虽然修订的是通用硅酸盐水泥产品标准，但对水泥助磨剂行业影响很大。比如说，①贯彻国家政策，取消了复合硅酸盐水泥强度等级32.5和32.5R。32.5和32.5R复合硅酸盐水泥是市场比例最大的水泥品种，影响范围很大。在现在混合粉磨工艺占主流的情况下，助磨剂更多地作用于熟料颗粒而不是混合材。细磨的熟料可以提供更高的早期强度，有利于提高混合材掺量。由于复合水泥中允许掺加的混合材种类最多，掺量最大，因此助磨剂在复合32.5水泥中的普及率最高。从工信部行业管理的角度，认为，为便于下游用户、市场监管等相关方能够甄别水泥混合材品种和判定混合材掺量，打破水泥研磨工段产品组成变化的“黑箱”，可以考虑水泥企业生产纯硅水泥，混合材由搅拌站掺加的行业模式。笔者认为，为应对即将到来的，矿渣、石灰石、粉煤灰等单独作为产品进行分别粉磨的行业趋势，助磨剂企业应尽快着手针对不同混合材的助磨剂进行细化研究。由于国家淘汰落后产能的步伐加快，原来常用的大宗工业废渣已经发生较大变化，比如，由于雾霾和钢铁厂高炉停产，局部地区原来丰富的矿渣资源变得紧缺；由于热电厂尾气脱硫脱硝，粉煤灰品质风险增加，有的混合了生石灰，有的粉煤灰颗粒残留了大量铵。当这种脱硫脱硝粉煤灰与水泥混合时，出现大量气泡、新拌混凝土也散发刺激性的氨味，搅拌站转而利用石灰石或火山灰质材料代替粉煤灰；住建部和工信部两部委力推的JGT486-2015《混凝土用复合掺合料》标准的实施给工业废渣复配提供了新途径……水泥助磨剂企业应及时研制可以降低火山灰质混合材需水量的助磨剂；研究提高石灰石粉磨细度的助磨剂；研究提高复合掺合料强度和工作性的助磨剂。②更加准确反映水泥细度状况，新修订的标准中，考虑到用量较大的普通硅酸盐水泥中也掺加了不到20%的混合材，混合材量也较大，因此新标准以45μm筛余为表征指标。实际上，筛析法筛余细度更多的是强调粗颗粒，比筛孔尺寸大的颗粒占样品量的百分数，而勃氏法比表面积细度表征的是细颗粒，＜10μm颗粒的增加，会明显提高样品的比表面积值。细度表征的是水泥的粉体属性，更多地是反应过程控制参数，在欧洲和美国的标准中，要求水泥需同时提供45μm筛余值和比表面积值，但没有指标限制。在我国，水泥用户实际使用水泥时，也大多需要水泥同时提供筛余和比表面积值。实际上，对于水泥而言，合理的满足FULLER曲线的颗粒级配，也就是说有更宽泛的颗粒级配范围的水泥更好用。尤其是，＞45μm的熟料颗粒在40年后才能水化完全，对混凝土长龄期耐久性的贡献是得到广泛认可。助磨剂企业在帮助水泥企业提高混合材掺量的同时，还应从水泥耐久性角度关注水泥的颗粒级配。③新标准中增加了水溶性六价铬（VI）的限量和水泥放射性的要求，更关注于人体健康和环境安全。这对于助磨剂企业来说是一个机会——将水溶性六价铬的还原和助磨剂的助磨效果复合。随着水泥原燃材料的劣质化，钢渣等含有六价铬或其他重金属的废渣成为水泥混合材，水泥中的六价铬含量有突破10ppm的风险，需要通过六价铬还原剂将新拌混凝土中的六价铬部分还原为三价，降低有毒性的六价铬含量。这就给水泥助磨剂提供了机会。④新标准重视水泥的工作性能。安定性、凝结时间等水泥净浆体系的性能测试都是在水泥净浆达到标准稠度的情况下进行试验的，水泥标准稠度用水量显得格外重要。本次标准报批稿中没有提出限值，但检验报告中要有数据，也就是说，希望水泥企业能够重视水泥的标准稠度用水量。一般说来，当水泥标准稠度用水量超过30%时，水泥与减水剂适应性将明显变差。水泥助磨剂需要和水泥生产工艺配合，通过颗粒级配的优化，达到降低标准稠度用水量，提高水泥工作性的目的。

2 GB16780-2012《水泥单位产品能源消耗定额》相关内容

节能减排一直是水泥行业的重中之重。GB16780为强制性标准，是水泥企业必须要遵守的标准。标准规定了水泥企业生产通用硅酸盐水泥单位产品能源消耗限额的技术要求、统计范围和计算方法、节能管理与措施，增加了生料制备工段电耗、熟料烧成工段煤耗、熟料烧成工段电耗和水泥制备工段电耗四个分步能耗指标。该标准的实施将对我国水泥行业的产业结构调整、转型升级、控制总量、淘汰落后产能、规范行业发展起到积极的推动作用。在外购熟料的情况下，生产P.O42.5时，现有水泥企业可比水泥综合电耗要≤40 kWh/t，新建企业≤36 kWh/t，先进企业≤32 kWh/t。且为鼓励多掺加混合材，还制定了调整原则。对于水泥中熟料配比超过或低于75%，每增减1%，可比水泥综合能耗限额限定值应增减1.10kgce/t～1.20kgce/t。在水泥生产过程中，粉磨电耗约占水泥生产总电耗的 65%～75%，粉磨成本占生产总成本的 35%左右。助磨剂可以发挥重要作用。由于水泥行业去产能形式严峻，企业不可能再进行大规模的设备投入。围绕现有设备进行技术改造，配合助磨剂的使用，将成为水泥企业节能减排的重要路径。

水泥企业能源消耗的下降需要从细节入手，深挖各个工序节能的潜力。实际上，生料粉磨过程的助磨剂研发一直是助磨剂企业的一个盲区。助磨剂主要是通过在物料颗粒上的吸附，降低颗粒表面能和强度和硬度，促进裂纹的产生和扩展，另外助磨剂可以通过改变粉体流变学特性和表面电性，降低颗粒黏度，促进分散，从而提高粉体的可流动性，阻止颗粒在研磨介质和磨机衬板上的粘附以及颗粒之间的团聚，达到提高粉磨效率的目的。可以说，助磨剂对于细磨作用更大，因此最体现效果的是硅酸盐水泥的制备过程。而生料一般控制80μm筛余在15%左右，较粗，适用的助磨剂较少，也未得到行业的重视。水泥熟料的烧成是半熔融法，矿物形成发生的大多是固相反应，这就要求组成熟料的钙的周边就有硅、铝、铁等元素，那么，在一定程度上，生料越细，越容易形成熟料矿物，也可以达到降低熟料生成耗能的目的。

水泥企业的精细化管理要从软件和硬件两个方面进行提升。由于多年来基础理论研究欠缺，水泥生产设备也存在技术创新不够的短板。随着设备大型化，改造创新风险增加，企业受制于技术和投入的局限，很难通过技改主动提升产质量。由于缺乏系统的人员培养方案，企业大多采用师傅带徒弟的形式，也对实用的生产技术发展不利。我们团队集中了优秀的行业专家，通过现场分析原燃材料和硬件的匹配情况，找到关键制约因素，帮助企业以最小的投入获得最大收益。希望能和助磨剂企业一起，为提升水泥企业产质量服务。

3 发改价格[2016]75号“关于水泥企业用电实行阶梯电价政策有关问题的通知”

这项政策是依据具体情况适时调整水泥企业用电电价政策，明确了具体的电耗分档和加价标准。该政策自2017年1月1日起执行。这项政策从能耗上划分落后产能，倒逼企业自身增强技术创新的内在动力，推动企业自身升级和竞争力的提升，对水泥助磨剂的使用也是重大利好。根据相关部门的调研，该项措施实施后约10%的落后生产线将被淘汰，这对化解过剩产能起到积极作用。企业使用助磨剂的动力将进一步加强。在国务院办公厅国办发〔2016〕34号“关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见”中，也提到对水泥行业实行基于能耗限额标准的阶梯电价政策。国家政策是标准的实施的重要手段。文件对水泥生产线和粉磨站进行了分别规定，具体加价标准如下：

1)GB16780-2012《水泥单位产品能源消耗限额》实施之前（2013年10月1日之前）投产的水泥企业，阶梯电价加价标准如下：

水泥生产线可比水泥综合电耗不超过90 kWh/t的，其用电不加价；可比水泥综合电耗＞90 kWh/t但≤93 kWh/t的，电价每千瓦时加价0.1元；可比水泥综合电耗＞93 kWh/t的, 电价每千瓦时加价0.2元。

水泥粉磨站可比水泥综合电耗不超过40 kWh/t的，其用电不加价；可比水泥综合电耗＞40 kWh/t但≤42 kWh/t的，电价每千瓦时加价0.15元；可比水泥综合电耗＞42 kWh/t的,电价每千瓦时加价0.25元。

2)GB16780-2012《水泥单位产品能源消耗限额》实施之后（2013年10月1日之后）投产的水泥企业，阶梯电价加价标准如下：水泥生产线可比水泥综合电耗不超过88 kWh/t的，其用电不加价；可比水泥综合电耗＞88 kWh/t但≤90 kWh/t的，电价每千瓦时加价0.1元；可比水泥综合电耗＞90 kWh/t的, 用电每千瓦时加价0.2元。

水泥粉磨站可比水泥综合电耗不超过36 kWh/t的，其用电不加价；可比水泥综合电耗＞36 kWh/t但≤40 kWh/t的，电价每千瓦时加价0.15元；可比水泥综合电耗＞40 kWh/t的, 用电每千瓦时加价0.25元。

因实施阶梯电价政策而增加的加价电费，10%留电网企业用于弥补执行阶梯电价增加的成本；90%留给地方政府用于奖励水泥行业先进企业、支持企业节能技术改造。具体加价电费资金管理使用办法由省级人民政府有关部门制定。也就是说，奖勤罚懒，也将进一步拉开不同企业的效益差距。

4 国务院办公厅国办发〔2016〕34号“关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见”

在“指导意见”的目标任务中提到：到2020年，再压减一批水泥熟料、平板玻璃产能，产能利用率回到合理区间；水泥熟料、平板玻璃产量排名前10家企业的生产集中度达60%左右。在分业说明的“提升水泥制品”中提到：停止生产32.5等级复合硅酸盐水泥，重点生产42.5及以上等级产品。加快发展专用水泥、砂石骨料、混凝土掺合料、预拌混凝土、预拌砂浆、水泥制品和部件化制品。积极利用尾矿废石、建筑垃圾等固废替代自然资源，发展机制砂石、混凝土掺合料、砌块墙材、低碳水泥等产品。

水泥助磨剂可以帮助水泥行业实施供给侧改革，增加水泥性能的差异化，提高水泥附加值，更好地为用户服务。在这方面助磨剂行业应能起到重要辅助作用。通用水泥是大规模工业化的产品，生产企业工艺线基本定型，原燃材料也相对稳定，性能以“稳”为主。但助磨剂行业是以个性化服务胜出，更多地是通过配方的调配，达到水泥企业或提产或增强或增加混合材掺量的作用。在水泥行业淘汰落后产能的压力下，企业集中度也在不断增加，水泥企业更加希望借助助磨剂的力量，补短板，实现产业升级。例如，现在根据用户需求生产的特种水泥，成为水泥企业竞相追逐的对象。根据水泥企业熟料和混合材特点，以及配制混凝土时所用减水剂，有针对性地调配适合的水泥助磨剂，可以减少水泥企业生产难度。另外，由于建筑行业原燃材料的劣质化，造成骨料级配不合理、砂子中泥土含量高，而水泥颗粒级配又不合理，使得混凝土出现包浆性不好，骨料易沉底，泌水，塌落度打不开等问题，也会使得硬化混凝土裂纹增加，甚至在塑性阶段已经发生较严重裂纹。如果助磨剂能够通过干预水泥水化过程，减少硬化混凝土的质量缺陷，将是很有前景的产品。

5 结 语

助磨剂行业和水泥行业的依存度很高。由于传统制造业严重过剩，水泥行业的激烈竞争已经传导到助磨剂行业。助磨剂行业已经步入逐步减量的通道，而且由于水泥企业进一步集中，企业自产自用助磨剂的情况也越来越多，进一步加剧了原本就白热化的市场竞争。助磨剂企业要想生存发展，企业必须要关注行业动态，从水泥企业需求入手，扎实技术研究工作，积极练好内功。

[1]GB175《通用硅酸盐水泥》标准修订工作研究报告，中国建筑材料科学研究总院，2015年；

[2]GB16780-2012《水泥单位产品能源消耗限额》标准修订工作研究报告，天津水泥工业设计研究院有限公司，2011年；

[3]发改价格[2016]75号“关于水泥企业用电实行阶梯电价政策有关问题的通知”

[4]国务院办公厅国办发〔2016〕34号“关于促进建材工业稳增长调结构增效益的指导意见”

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

本文章由国家质检总局行业公益项目(201510204)支持。