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水助磨剂让水泥生产节能减排

发表时间:2016/1/25 10:27:04  浏览次数:4652


      水泥助磨剂又称粉磨工艺外加剂,是在水泥粉磨时加入的起到助磨作用而又不损害水泥性能的添加剂,其加入量应不超过水泥质量的1%.水泥助磨剂不是终端产 品,是服务于水泥工业的产品。水泥在混凝土生产过程当中占主导地位,而优质的 助磨剂能为后期高性能混凝土的应用,打好坚实的基础。水泥工业告别“高能耗、高资源消耗、高污染”的进程更需要助磨剂的一份贡献,水泥助磨剂生产企业所承 担的节能减排重任,是这个行业的发展方向决定的。

  为节能减排提供优质助磨剂水泥发展的趋势是以节能化、减量化、资源化、环境保护为中心,实现清洁生产和高集约化生产。国家“十一五”规划明确指出, 积极推进以节能减排为主要目标的设备更新和技术改造,引导企业采用有利于节能环保的新设备、新工艺、新技术,加强资源综合利用和清洁生产,大力发展循环经 济和节能环保产业。使用水泥助磨剂是水泥企业节能降耗、减排利废的一项很有效 的措施。

据统计,吨水泥产品生产全过程废气排放最大量如下表:
  根据以上计算,生产吨水泥全过程最大废气排放量为13349Nm3,考虑其他因素 ,生产吨水泥的最大废气排放量不超过15000Nm3.以南宁卓雨建材有限责任公司生产的YZ系列助磨剂为例,从提高产量、增加强度、利废3个方面,该水泥助磨剂在水泥生产中使用能达到节能降耗、减排利废中发挥的作用。该助磨剂属棕色液体,无毒无害,非易燃易爆,产品性能符合我国《JC/T667-200 水泥助磨剂》行业标准。掺加这种水泥助磨剂后,对混凝土耐久性没有影响,抗 冻融性和抗碳化能力没有降低;掺加这种水泥助磨剂后,对泥胶砂的干缩率也没有 影响。这种水泥助磨剂不含氯离子。

一、提高磨机台时产量节约的标准煤用量。在水泥工业中,粉磨工序的能量消耗很高。但粉磨中绝大部分能量转变成热量,白白地被浪费,只有很少一部分能量真正用于磨细物料,增加物料的比表面积。为了降低能耗,节约能源,提高粉磨效率,就需要在粉磨过程中加入少量助磨剂来改善粉磨系统的研磨效率,即在保持相同细度(或比表面积)时提高水泥磨机台时产量。助磨剂提高台时产量的经济效益,不仅限于生产每吨水泥所用电量的降低和支付电费的减少,它还会在整体研磨系 统中体现出来(研磨系统通常包括从熟料库到水泥库之间的所有设备)。使用水泥助磨剂在不增加粉磨设备和不改变粉磨时间的情况下,可以提高年 度生产量,扩大生产规模,降低吨水泥耗电量,降低生产成本。

二、提高水泥质量节约的标准煤用量。随着水泥粉磨技术的更新,水泥磨机产量大幅度提高,使用助磨剂提高水泥磨机产能所带来的经济效益通常是有限的,使用助磨剂可以显著促进水泥各龄期强度的提高,水泥质量也能符合国家水泥标准各项要求,且已经广泛被国内外水泥企业所接受。另外,还可以在富裕标号多、符合国标的前提下节约水泥熟料用量。此时带来的经济效益则非常显著,多数增强型水泥助磨剂,既可以节约熟料用量又可获得提高水泥磨机产量、改善水泥粉磨工艺环境、提高水泥质量的效果。同时还可增加工业废弃物的利用 量。大量工业性实验和水泥企业长期使用的结果表明,能提高磨机台时产量10%~25%,水泥3天强度能提高2~4MPa,28天强度能够提高4~11MPa.根据水泥行业经验,水泥中多增加1%的混合材掺加量,水泥3天强度降低0.4MPa左右,28天强度降低近0.6MPa,加入该助磨剂后可以多掺加8%的混合材用量。

节约水泥熟料产生的经济效益按下式计算:
V=(S-W)KD V:水泥的经济效益(元)
S:熟料价格(元/吨)
W:混合材价格(元/吨)
K:节省熟料百分数(%)
D:水泥年产量(吨)

  假如一个年产200万吨的水泥企业,每年就可以多消纳工业废渣8万吨,以熟料价格180元/吨、烘干后混合材价格50元/吨计算,可节省水泥熟料8%,则经济效益为:
V=(S-W)KD=(180-50)8%200万吨=2048万元。

  如保持水泥强度不变,减少熟料的掺加比例,可节约用煤量:假如仍以年生产 能力为200万吨水泥企业为例,吨水泥节约熟料按8%、吨熟料煤耗130千克标准煤计 算,则每年减少煤炭用量为2008%0.13=20800吨标准煤,每年又可以节约大笔 燃煤运输费用。
据有关资料统计,每生产1吨水泥熟料,需排放粉尘20千克、CO21000千克、S
O20.24千克、NOx0.15千克。

  一个年产熟料为200万吨的水泥厂,如果节约8%的熟料量,就可以少排放粉尘 40吨、CO2200万吨、SO2480吨、NOx300吨。

  水泥工业中粉尘、CO2和SO2的排放量分别为全国工业生产总排放量的27.10%、21.8%、4.85%.CO2、SO2和NOx是形成地球温室效应和酸雨的有害气体。使用水泥助磨剂在水泥生产粉磨过程中既节煤、节电,同时又减少了有害气体的排放量,改善了水泥企业附近的生态环境,提高了当地居民的生活质量,也减少了社会的治污成本。

3、变废为宝。有关部门专家统计资料显示,2008年全国工业固体废物产生量约22亿吨,其利用率仅为56.1%,其他都作为工业垃圾抛弃了。而使用本公司的助 磨剂,可使一部分炉渣、石灰石、煤矸石等变废为宝。我们按年产1万吨水泥助磨 剂、生产水泥时助磨剂加入量为0.3‰(即300克/吨水泥)、吨水泥节约熟料量8%计算,则每年利废为533万吨(200000.3‰8%=533万吨)。

  为混凝土耐久与安全提供保证水泥助磨剂除了要与各种混凝土外加剂相适应 ,还要保证添加助磨剂的水泥拌和混凝土长期质量的稳定性。

  水泥只是一个中间产品,其质量的优劣,最终都要以水泥混凝土及其制品来评价。因此,助磨剂产品质量的“底线”应该是能够保证混凝土质量性能,尤其是耐久性与安全性。具体地说,助磨剂不仅要对水泥生产过程中的节能高产做贡献,而 且要对水泥应用后的混凝土性能负责,对建筑工程质量的百年大计负责。

  混凝土在环境和介质的长期作用下,强度、形体和内部结构等都会发生某些变化,但不至于使其开裂、变形和损坏,这样的混凝土就被认为具有耐久性。混凝土除要求具有一定的强度安全承受载荷外,还应具有耐久性,如抗渗、抗冻、耐磨、耐热、耐风化等。混凝土耐久性是一个综合性的技术指标,根据其使用条件及所 处环境,着重对其中某方面的缺陷作出评价,并找到解决的办法,是保证建筑工程质量百年大计的重要环节。

1.后期强度下降或增进率低。水泥助磨剂中含盐和碱,能够激发水泥的早期强度,却对水泥的后期强度帮助不大,甚至使28天以后的强度下降或增进率低,影响工程质量。水泥中含碱外加剂及环境中提供的碱(Na2O、K2O)含量较多,集料 中含有碱活性组分,是造成碱集料反应的必要条件。

2.钢筋锈蚀。氯离子是导致混凝土钢筋锈蚀的必要条件。氯离子一般来自助 磨剂、防冻剂、早强剂CaCl2及海水或含氯离子集料。

3.急凝、缓凝。急凝主要是水泥熟料中C3A含量高,水泥中石膏掺加量不足,或以溶解速度较慢的硬石膏代替溶解速度较快的二水石膏,与减水剂不相溶而引起 的。另外,熟料或水泥中碱含量高或游离钙过高、水泥过细等都应该加大石膏掺量,以有效地防止混凝土急凝。

4.起砂与脱皮。在水泥生产中使用以碱或盐为主要成分的带激发性质的助磨剂后,降低了水泥中熟料成分。在水泥水化时其液相中Ca(OH)2的浓度比硅酸盐 水泥或普通硅酸盐水泥低,其配制的混凝土和砂浆表面层的Ca(OH)2浓度甚至低到在碱性激发作用后,还不能使表面硬化。混凝土制品内部硬化后,引起构件表面起砂,严重时还会导致表面脱皮。

  因此,使用优质的助磨剂非常必要,它会为以上问题的解决提供帮助。对环境保护和人类健康负责当前我国的民用建筑、医疗卫生、公共设施建筑 因为使用不合格的油漆、涂料等化工产品和混凝土胺释放所导致的危害人类身体健康、空气和环境污染的问题时有发生,已经受到我国专业协会和标准化委员会的高 度重视。

  在水泥助磨剂的生产中,所选生产原料必须质量稳定,对人体无毒无害,对环境无污染,这是保证产品质量安全性的前提;即使从降低生产成本的角度考虑,也不能采用有问题的化工厂下脚料和工业、农副业废料,以及盐、碱、尿素、铬物 质、亚硝酸钠等有害物质作为生产原料,否则会导致部分助磨剂产品含有对人体或水泥性能有害的物质成分(如:Na2CO3、NaOH、NaCl)。另外,在水泥粉磨的过程中,应避免落后的人工加入助磨剂,并在助磨剂的放、搬运和使用中还需制定相应的安全防范措施,以创造清洁安全的工作环境。

  助磨剂产品应无毒无害,不能因为助磨剂的使用导致对人体有害物质的出现,如不慎将产品溅到面部或眼睛,用清水冲洗即可。在水泥与混凝土的生产施工过程中不会伤害近距离接触人员的皮肤,产品弱碱性,没有刺激性气味,在生产和使 用中采用精确方便的液体计量设备。

   最“绿”的能源是节省下来的能源,在科技高速发展的今天,人类为了营造高品质的生活和环境,做出了不懈的努力,水泥助磨剂能够节能减排、利废增效,让这样的高科技产品转化为生产力,为社会服务。中国水泥协会及时成立了水泥助磨剂分会,这必将进一步规范助磨剂行业市场,推动行业整体积极健康发展,使一个对节能减排真正有益的助磨剂产品正确发挥作用。水泥产品多用于令世人瞩目的基础设施建设中,我们要留给子孙后代的是什么?这是需要认真思考的问题。水泥助 磨剂的发展要本着对人类社会、对水泥性能安全负责的精神、对企业自身负责的态度,这是我们水泥助磨剂生产企业的历史责任。