1.以单位水泥产品计的部分错误公式及问题
1.1 错误计算公式
水泥中废渣掺兑比例F=F生料×水泥中熟料占比+F水泥=F生料×(100-H-S)÷100+F水泥 ……式2
如严菁等在2006年《浅谈如何认定水泥生产中的废渣掺加量》2对上式做了详细地介绍,其错误推理是:
1吨熟料中废渣所占的百分比(%)
=1吨生料中废渣所占的百分比=F生料
公式2错误推导并认为1:从各种原料所占比例看 ,生料煅烧成熟料这个过程中失掉的只是生料的烧失量,各种原料均按100/(100-L生料)的比例关系组成1吨熟料(此文1料耗计算也有问题,下面分析),作为提供化学成分的各种原材料其配合比是固定不变的。因而误确认“料耗”与熟料中废渣的掺加量无关,1吨熟料中废渣掺用量的比例 与1吨生料中掺入的比例相同。出现上述误区的主要原因是将水泥生产中废渣掺加量与水泥中废渣含量(即扣除了废渣的灼烧部分)两个不同的概念理解成了同一定义。
水泥生产中废渣掺加量是指在水泥整个生产过程中掺加(掺兑或消耗)的废渣总量,可以用掺加数量(吨)和掺兑百分比(%) 表示 。2006年黄忠卫、丁美荣针对公式2的错误,撰文《认定水泥生产中的废渣掺加量的方法探讨》3,指出了严菁等计算方法中假设前提条件 “废渣在熟料中所占比例,可以看作与废渣在生料中所占比例相同”混淆了有关概念,推导过程及预设条件是错误的,即把公式中的熟料中的废渣占比误与生料的废渣占比等同,因而其结论和计算公式均是错误的。
1.2 普遍使用过的错误计算公式
可以说公式1是曾经使用面最广的一个不严谨、不完整的计算公式,从1995年水泥产品免税政策开始执行直到财税163号文件颁发近15年时间,大多数省市区和绝大多数地方标准包括GB/T27978-2011、。
GB/T27978-2011在“5.5.1生料换算因数的计算式K:
K=100÷(100-L生料)”……式3
GB/T27978-2011所推荐的料耗计算公式3存在严重问题,或者说很不完整,或者说公式3仅适用于立窑厂的全黑生料工艺计算料耗值。究其原因,2011年前大量立窑还存在,立窑水泥比例很高,且多数免税企业为立窑厂,加上立窑厂又普遍使用全黑生料工艺。但回转窑企业料耗计算采用公式3将引入很大误差。因此,严谨而正确的理论料耗计算公式是,充分考虑到料耗的取值计算与生产工艺相关。如用K表示理论料耗,则回转窑工艺其K:
K=(100-q)/(100-L生料),……式4
如属立窑全黑生料工艺则K=100/(100-L生料);如属半黑生料如立波尔窑、部分立窑则K=(100-q)/(100-L生料);式中q表示煅烧中外加煤中煤灰掺入熟料的比例,%。
如料耗简单按100÷(100-L生料)取值计算,则结果引入误差较大,尤其目前绝大多数是新型干法窑工艺,笼统用此计算式更说不过去。
2.以水泥产品计正确的废渣掺量计算公式
废渣掺加(掺兑)量与消耗量、使用量可以理解成一个概念,水泥生产中废渣掺加量应包括熟料生产过程中掺加的废渣量和成品粉磨制备过工段掺加的废渣量,以单位水泥产品计,正确的废渣掺兑比例计算方法用公式表示为:
F=熟料占水泥中的百分比(%)×K×F生料+ F水泥即F=(100-H-S) ÷100×K×F生料+ F水泥 ……式5
3.以单位水泥生产原料计的部分错误计算式及问题
3.1 较典型的错误计算公式
F=[(100-S-H-q)÷(100-L生料)×F生料+F水泥]÷{100×[(100-S-H-q)/(100-L生料)]+S+H}×100 ……式6
F=[(100-S-H)÷(100-L生料)×F生料+ F水泥]÷{100×[(100-S-H)/ (100-L生料)]+S+H}×100……式7
3.2 存在的误区与有关问题分析讨论
仍须重点指岀的是,以单位水泥生产原料计即使用原料数量为分母时,在计算废渣掺兑比例时二十年来直至目前仍普遍存在的误区或问题是,仍简单选用K=100/(100-L生料),即回转窑等工艺不考虑排除熟料中煤灰掺入量计算料耗即生料换算因数,特别当前普遍是新型干法其错误尤其严重。
公式6在数省区范围选用,赵晓国在《亦谈水泥生产中废渣掺量计算标准的建立》1详细介绍了公式6的推导过程与理由。刘全有在《水泥新标准与资源综合利用产品增值税优惠政策若干问题的探讨》4还高度评价公式6:“这个方法是水泥界提出的典型计算方法,优点是:(一)实现了计算口径的统一,无论采用阶段比例法,还是总量比例法计算结果都是一致的,反映了优惠政策的实质内涵。(二)直观反映了水泥成品的物料构成(熟料、石膏、混合材),……”
张红波等在《税收优惠政策配套的行业标准的建议》5,6尽管分析了燃料“煤”不应计算在原料中,但提出的废渣掺兑比例公式7仍然有误,实际上公式7第一个小括弧中的“100”中就包含了煤灰等,也就是说公式7错误地将煤燃烧后沉落在熟料中的煤灰作为原料之一计算到总原材料中去了,也就相当于用100/(100-L生料)计算料耗值。
经深入分析和推导,不难发现公式6存在如下问题与误区:设定等式“熟料=生料灼烧基+q”没有错,但推导过程将等式中相对熟料量是100份时的q值,而误认为当熟料量变为(100-S-H)份时的q值没有变化,而公式中的熟料量是100-S-H,故此时的q,值应为q,=q×(100-S-H)÷100,这样一来,相应的式6就应修正为公式8:即F={[100-S-H-q×(100-S-H)÷100)]÷(100-L生料)×F生料+F水泥}÷{100×{[100-S-H-q×(100-S-H)÷100)]}/(100-L生料)+S+H}×100……式8
式8也是以单位水泥生产原料计正确的废渣掺兑计算公式之一,但此公式显得过于复杂不好理解。
例如,假定生料烧失量为L生料为35.50,煤灰分为28%,实物煤耗145kg/吨熟料,相当于q值4.06。假设水泥粉磨中废渣掺比F水泥=15,水泥中混合材与缓凝剂合计S+H=20,生料中废渣比例F生料为11.0,则水泥中废渣掺兑比例应用以上公式分别计算为:公式6计算值为20.29%,公式7计算值为19.89%,公式8计算值为20.21%,修正后的公式8能准确地、完整地反映了“燃料煤及煤灰”不参与原料中计算水泥中总废渣掺兑比例。
仇江涛等在《探求科学合理的“三废”掺量比例计算方法》7推荐的废渣掺兑比例也是公式6,尽管提岀要将煤排除在原料之外,但还是将煤灰量计算在原料之内,并仍选用K=100/(100-L生料)计算料耗值。
笔者在公式6基础上继续修正的公式8,是为了便于大家理解有关错误公式的来龙去脉,修正过程仍沿用张红波、赵晓国等推导公式的思路或模式。
4.以水泥生产原料计正确的废渣掺量计算公式
如果直接通过使用单位熟料消耗不含煤的生料量即白生料料耗,也即是新型干法企业料耗K=(100-q)÷(100-L生料)。
假设生产100吨水泥,先后统计生产100吨水泥所消耗的废渣量及所消耗的全部原材料量,两者相除,可很清晰得岀单位水泥生产原料中废渣掺兑比例正确且容易理解的计算公式:
F={[(100-S-H)÷100]×[(100-q)÷(100-L生料)]×F生料+F水泥}÷[(100-S-H)×(100-q)÷(100-L生料)+S+H]……式9
公式9也可以通过公式8化简而来,公式9与公式8是两个等价的公式。在前述同样的假设条件下的水泥中废渣掺兑比例计算值均为20.21%。
[1]赵晓国.《亦谈水泥生产中废渣掺量计算标准的建立》[J].中国水泥,2006(11)
[2]严菁等.《浅谈如何认定水泥生产中的废渣掺加量》[J].建材标准化与质量管理,2006(01)
[3]黄忠卫、丁美荣.《认定水泥生产中的废渣掺加量的方法探讨》[J].建材标准化与质量管理,2006(03)
[4]刘全有.《水泥新标准与资源综合利用产品增值税优惠政策若干问题的探讨》[J].网络财富,2008(06)
[5]张红波等.《关于建立与水泥产品 “税收优惠政策”配套的行业标准的建议》[J].中国水泥,2006(09)
[6]李向明等.《水泥生产中废渣掺入量的计算及有关问题的探讨》[J].水泥,2006(04)
[7]仇江涛等.《探求科学合理的“三废”掺量比例计算方法》[J].能源研究与利用,2005(05)