“十一五”期間水泥工業的快速發展不僅有力地支撐了國家經濟建設,而且行業自身在結構調整、節能減排、科技創新、兼并重組、資源綜合利用和發展循環經濟等方面成績斐然。5年間新建成的近1300條新型干法生產線中4000t/d及以上的生產線有400多條,熟料產能占新型干法總量的60%以上,實現了生產規模的大型化。5年間生產的水泥達到75億噸,用1/12的時間生產了建國以來近5/12的產量,現有生產能力20億噸以上,不僅滿足了我國大規模經濟建設的需要,而且為保證水泥供給下的淘汰落后提供了操作空間,并實現水泥產量和質量的穩定增長。5年間關停落后產能4.34億噸,前20家生產能力千萬噸的企業集團生產了45%的熟料,實現了產業集中度不斷提高的目標。2010年水泥行業能耗總量預計1.65億噸標準煤,5年來能耗總量年平均只增長7.6%,而同時水泥產量的年平均值增長達到11.7%,5年以來萬元增加值綜合能耗預計8.2噸標準煤,比2005年下降41%,節能減排效果顯著。通過科技創新和技術進步,萬元增加值CO2排放強度下降35%,成為水泥行業的亮點。
為應對全球氣候變化,我國政府承諾到2020年單位國內生產總值CO2排放要比2005年下降40%~45%,節能提高能效的貢獻率要達到85%以上?!笆晃濉逼陂g要完成20%的減排目標,這給節能減排工作帶來巨大挑戰。水泥行業作為能源資源消耗大戶,對該約束性指標的完成意義重大。
基于水泥工業面臨的形勢,全國水泥標準化技術委員會(下簡稱水泥標委會)提出了“以水泥工業節能減排、礦產資源綜合利用、替代原燃料、協同處置工業和城市廢棄物以及提高水泥產品綜合性能和使用壽命等相關技術成果為依托,建立健全標準評價體系,為建材行業實現節能減排目標提供支撐”的指導思想和“制修訂有利于水泥工業節能減排新技術、新裝備、新產品應用的標準,進一步健全水泥工業節能減排標準體系”的主要目標,在國家相關主管部門和行業協會的大力支持和廣大水泥行業標準化工作者的共同努力下,水泥行業很好地完成了標準化工作目標,先后制修定了42項方法標準、22項產品標準、3項基礎標準,不僅使水泥標委會歸口的標準標齡大大縮短,體現了標準的實用性、先進性和適用性,同時根據“十五”、“十一五”所取得的科技成果提出了許多重要標準制修定建議,如:
(1)組織修訂《通用硅酸鹽水泥》及相關配套標準
《通用硅酸鹽水泥》的修訂是涉及水泥生產、使用、科研、設計及行業管理等各方面的一件大事。建國以來,我國水泥標準經過6次修訂,每一次修訂和實施水泥新標準都對我國水泥產品質量的提高和保證建設工程質量起到了促進與保障作用。此次標準修訂一方面通過取消普通硅酸鹽水泥中32.5強度等級以及增加普通硅酸鹽水泥中混合材料的允許摻量,從而對水泥企業燒成的熟料品質提出了更高的要求,在一定程度上將部分只能生產出P.O32.5的水泥企業擠出了高等級硅酸鹽水泥的市場,促進了產業結構的調整;另一方面通過規范復合硅酸鹽水泥中混合材料的種類以及增加Cl-限量的要求,提高了水泥的質量要求,從而為延長建筑物壽命提供了保障。
(2)組織修訂水泥單位產品能源消耗限額標準
為配合國家《能源法》的實施,2005年開始組織天津水泥研究設計院等單位開展GB16780-2007《水泥單位產品能源消耗限額》的修訂工作,該標準得到了中國建材聯合會的大力支持及國家科技計劃經費資助,成為國標委第一批發布實施的能耗標準,于2008年6月1日實施。此次標準修訂最核心的內容就是將水泥單位產品能耗限額標準規定了3類能耗限額指標,包括現有企業單位產品能耗限額限定值,新建企業單位產品能耗限額準入值和企業單位產品能耗限額先進值。其中,現有企業能耗限額限定值指標和新建企業能耗限額準入值指標是強制性要求,單位產品能耗限額先進值指標是推薦性要求。該標準的頒布實施,對落實國家節能減排工作要求、促進我國水泥行業能源利用水平的提高、完善高耗能產業能耗限額標準體系具有重要的意義。
(3)組織制修定用于水泥中的工業廢渣系列標準
雖然水泥可以大量利用工業廢渣,但水泥品質直接關系到人民生命財產安全,工業廢渣在水泥中的利用科學、安全、合理和有標可循。我們建立了冶金渣、燃燒渣、化工渣、尾礦等不同類型工業廢渣在水泥中利用的標準體系。使包括?;郀t礦渣、鋼渣、鈦礦渣、增鈣液態渣、鎂渣、粉煤灰、磷石膏、鈦石膏、氟石膏、鹽石膏、檸檬酸渣、硼石膏、脫硫石膏、模型石膏、火山灰、凝灰巖、沸石巖、浮石、硅藻土、煤矸石、燒頁巖、燒黏土、煤渣、硅質渣等在水泥中得到有效利用。相關標準的建立對保證水泥品質,實現循環經濟具有重要意義。
(4)組織制定《硫鋁酸鈣改性硅酸鹽水泥》行業標準
硫鋁酸鈣改性硅酸鹽水泥(即阿利特硫鋁酸鹽水泥,簡稱改性硅酸鹽水泥)是熟料礦物中含有少量無水硫鋁酸鈣礦物的硅酸鹽水泥。由于熟料中礦物含量低(約3%~13%),因而其本質上仍屬硅酸鹽系列水泥,并具有強度高和微膨脹特點。與傳統硅酸鹽熟料相比,改性硅酸鹽水泥生產工藝與其基本一致,煅燒溫度在(1280±50)℃,比傳統硅酸鹽熟料低150℃~200℃,窯機產量可提高20%,節煤約15%以上;同時還可大量利用煤矸石、粉煤灰、頁巖等鋁含量較高的硅鋁質原料或廢渣,生產的水泥具有早強高,抗凍、抗滲、耐磨性能良好等特點。因而,早在上世紀80年代中期,中國建筑材料科學研究總院就曾對其進行廣泛深入的研究,并成功地利用Φ1.6m×30.5m中空干法回轉窯生產出阿利特硫鋁酸鈣熟料及其水泥,取得了一定效果。目前隨著現代科技水平的發展與提高,該水泥已在內蒙古、甘肅、山東等地逐步實現工業化生產,并取得良好社會和經濟效益。JC/T1099-2009《硫鋁酸鈣改性硅酸鹽水泥》的頒布實施對進一步推廣該品種水泥具有重要意義。