一、系統(tǒng)配置思路
??? 1.原料資源的概念和資源綜合利用
??? 眾所周知,水泥工業(yè)是資源型工業(yè)。在我國(guó)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制時(shí)期,在規(guī)劃區(qū)域布局的前提下,應(yīng)該說(shuō)是“工廠跟著礦山走”,而且由于水泥工業(yè)的總體規(guī)模較小,對(duì)于資源的品位要求也很高,當(dāng)然,這里面也有生產(chǎn)技術(shù)成熟程度的影響問(wèn)題。簡(jiǎn)單地說(shuō),在那個(gè)時(shí)期,足夠規(guī)模(儲(chǔ)量)的優(yōu)質(zhì)的原料資源是建設(shè)水泥工廠的最根本的條件。至于項(xiàng)目建設(shè)成本和銷(xiāo)售成本則是不太重要的因素。
??? 而隨著我國(guó)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系的建立和完善,評(píng)價(jià)一個(gè)項(xiàng)目的最重要的因素,是在符合法規(guī)要求的前提下,以最低的成本(工廠成本+銷(xiāo)售成本)供給市場(chǎng)。而且,另一方面,由于水泥工業(yè)規(guī)模的迅速擴(kuò)大,對(duì)原料資源的需求很大,因此,必須要因地制宜地評(píng)價(jià)和落實(shí)原料資源。
總的來(lái)說(shuō),應(yīng)該考慮以下要素:
??? (1)遵循國(guó)家對(duì)土地、礦產(chǎn)資源利用和環(huán)境保護(hù)等各方面相關(guān)的政策法規(guī);
??? (2)有成熟可靠、經(jīng)濟(jì)合理的原料資源綜合利用(低品位原料利用)的技術(shù);
??? (3)滿(mǎn)足水泥產(chǎn)品的質(zhì)量要求(實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品方案的安全性);
??? (4)充分利用經(jīng)濟(jì)可行的外行業(yè)尾礦、工業(yè)廢渣等資源;
??? (5)通過(guò)原料資源(低品位原料)的綜合利用,優(yōu)化項(xiàng)目效益(降低投資成本和/或生產(chǎn)成本);
??? (6)合理的可采資源儲(chǔ)量和服務(wù)年限(在確定的項(xiàng)目壽命期內(nèi))。
??? 除了附屬于大型企業(yè)的專(zhuān)用尾礦(或廢渣)水泥生產(chǎn)線(xiàn)外,在考慮尾礦(或廢渣)利用的同時(shí),有必要落實(shí)礦產(chǎn)資源的開(kāi)采權(quán),以確保項(xiàng)目的資源可靠性和安全性。
??? 2.原料礦山開(kāi)采
??? 對(duì)于自備原料礦山的開(kāi)采,自編制資源利用方案開(kāi)始,應(yīng)充分考慮以下原則:
??? (1)礦量及開(kāi)采境界的圈定,應(yīng)充分考慮到工廠的近期和遠(yuǎn)期規(guī)劃,包括后續(xù)礦山資源以及工廠規(guī)模的擴(kuò)大等因素。建議按一次規(guī)劃分期實(shí)施考慮。
??? (2)資源綜合利用方案要貫穿于項(xiàng)目的全過(guò)程,即,從設(shè)計(jì)、施工到生產(chǎn)。
??? (3)采掘運(yùn)輸方案要結(jié)合礦山特點(diǎn)(地質(zhì)、地形、地貌;氣候;規(guī)模等)經(jīng)多方案比較選定。對(duì)于大型礦山,要充分研究采用大型采掘運(yùn)輸設(shè)備的可行性和合理性。
??? (4)要研究礦山工作班次的合理性。對(duì)于大型現(xiàn)代化礦山,在環(huán)保允許的情況下,要增加工作班次,最大程度地提高設(shè)備的利用率。
??? 3.破碎機(jī)系統(tǒng)
??? 原料破碎系統(tǒng)的選擇要考慮以下要素:
??? (1)基于原料的特性(包括抗壓強(qiáng)度、易碎性、金屬磨蝕性和水分、塑性指數(shù)等)進(jìn)行設(shè)備選擇。一般來(lái)講,對(duì)于硬質(zhì)、磨蝕性大的石灰?guī)r原料不適合用單段破碎系統(tǒng),而應(yīng)采用兩段破碎;對(duì)于含較多石英巖(如,礫石等)的硅鋁質(zhì)原料,宜選用反擊式破碎機(jī)。
??? (2)破碎系統(tǒng)的配置要與礦山的開(kāi)拓運(yùn)輸方案相結(jié)合。如,對(duì)于掌子面很寬的大型礦山,當(dāng)沒(méi)有采用移動(dòng)式破碎機(jī)時(shí),為縮短山上汽車(chē)運(yùn)輸距離而設(shè)置一個(gè)以上的破碎站可能是更合理的選擇(對(duì)于較復(fù)雜的礦山,還可以對(duì)不同品質(zhì)的礦石進(jìn)行搭配進(jìn)廠)。
??? (3)破碎系統(tǒng)的規(guī)模要結(jié)合礦山至廠區(qū)的運(yùn)輸方式來(lái)考慮。當(dāng)破碎站設(shè)在礦山時(shí),其工作制度應(yīng)與礦山的原石采裝工作班次一致;當(dāng)設(shè)在廠區(qū)時(shí),則可以按三班或二班。
??? (4)當(dāng)需要考慮外購(gòu)部分礦石(或尾礦、廢渣)時(shí),應(yīng)考慮與自采礦山的關(guān)系,以及礦石粒度、品質(zhì)差異等因素,故此,一般情況下設(shè)置獨(dú)立的破碎系統(tǒng)可能是必要的。
??? (5)在南方多雨潮濕地區(qū),當(dāng)黏土質(zhì)原料的成分較為穩(wěn)定的情況下,采用石灰質(zhì)原料與黏土質(zhì)原料的混合破碎,無(wú)論是對(duì)于黏土質(zhì)原料的破碎,還是粘性物料的單獨(dú)儲(chǔ)存和均化,都是理想的選擇方案。
??? 4.原料儲(chǔ)存和均化
原料儲(chǔ)存和均化系統(tǒng)的選擇應(yīng)取決于以下條件:
??? (1)進(jìn)廠原料質(zhì)量的階段均齊性與按生產(chǎn)要求足量、均勻進(jìn)廠的可靠性。
??? 對(duì)于原料中的主要成分和有害成分的波動(dòng)和原料進(jìn)廠量穩(wěn)定性的評(píng)估,是決定儲(chǔ)存和均化方式的最基本的要素。當(dāng)外購(gòu)民采民運(yùn)的原料資源時(shí),應(yīng)考慮有足夠的原料儲(chǔ)存量,以確保供應(yīng)的可靠性,并可有效控制成本;當(dāng)為自備礦山,且正常情況下采掘運(yùn)輸系統(tǒng)不受外界因素影響時(shí),原料儲(chǔ)量宜選擇低值。一般情況下,以3~7天為宜。
??? (2)環(huán)保要求和相關(guān)氣候條件的影響
??? 原料在廠內(nèi)的運(yùn)輸和堆存過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵,因此,環(huán)評(píng)報(bào)告對(duì)原料的堆存方式會(huì)有要求,如,室內(nèi)或室外儲(chǔ)存。另外,原料的特性和氣候條件也是要考慮的因素。如,當(dāng)在南方地區(qū)采用粘土作為硅鋁質(zhì)原料時(shí),較長(zhǎng)的室內(nèi)儲(chǔ)量是需要的(如,20天,甚至一個(gè)月)。
??? (3)當(dāng)原料需要預(yù)均化時(shí),應(yīng)設(shè)置預(yù)均化堆場(chǎng)。但預(yù)均化堆場(chǎng)的儲(chǔ)存期不宜太長(zhǎng),以免占用太多的場(chǎng)地和增加基建投資。一般情況下,建議石灰質(zhì)原料為3~7天,硅鋁質(zhì)原料5~10天。
??? (4)對(duì)于多條生產(chǎn)線(xiàn)共用一個(gè)原料儲(chǔ)存和均化系統(tǒng)時(shí),要特別注意堆取料機(jī)的能力匹配和運(yùn)轉(zhuǎn)率的適宜性,并要避免因取料機(jī)的故障和計(jì)劃維護(hù)而可能造成的多條生產(chǎn)線(xiàn)的停產(chǎn)。
??? 5.原料調(diào)配系統(tǒng)
??? 原料調(diào)配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要充分考慮原料資源的質(zhì)量波動(dòng)和可能的變化,并應(yīng)結(jié)合將來(lái)可能的產(chǎn)品方案的調(diào)整。也就是說(shuō)結(jié)合項(xiàng)目原料和產(chǎn)品特點(diǎn)的四組分的配料系統(tǒng)幾乎是必要的。
??? 原料調(diào)配系統(tǒng)要與原料儲(chǔ)存和均化系統(tǒng)、原料粉磨系統(tǒng)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合。舉例來(lái)講,假設(shè)兩條6 000t/d生產(chǎn)線(xiàn)共用一個(gè)原料預(yù)均化堆場(chǎng)系統(tǒng),而每條生產(chǎn)線(xiàn)配置有兩套能力為220t/h的原料磨系統(tǒng)(一個(gè)原料調(diào)配站供兩套原料磨系統(tǒng)),在這種情況下,調(diào)配站中每個(gè)料倉(cāng)的容積和幾何尺寸(特別是主要原料,如,石灰石)必須要根據(jù)不同的運(yùn)行組合來(lái)考慮確定。
??? 在采用聯(lián)合儲(chǔ)庫(kù)儲(chǔ)存硅鋁質(zhì)和鐵質(zhì)等輔助原料的情況下,利用儲(chǔ)庫(kù)庫(kù)側(cè)設(shè)置配料倉(cāng)的方案應(yīng)該是合理、可行的。
??? 在石灰質(zhì)原料預(yù)均化堆場(chǎng)取料機(jī)的可靠性得到保證的基礎(chǔ)上,利用該取料機(jī)直接進(jìn)行石灰石喂料的方案將使系統(tǒng)更加簡(jiǎn)捷和經(jīng)濟(jì)。
??? 6.原料粉磨系統(tǒng)
??? 原料粉磨系統(tǒng)的選型應(yīng)至少基于以下條件:
??? (1)原料的工藝加工性能(包括基于球磨和輥磨而進(jìn)行的易磨性和金屬磨蝕性實(shí)驗(yàn)結(jié)果)(當(dāng)考慮選用輥壓機(jī)或筒輥磨系統(tǒng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行針對(duì)性的實(shí)驗(yàn));
??? (2)配合原料在正常和極端情況下的水分含量;
??? (3)建設(shè)條件的適宜性(如,大型設(shè)備至建設(shè)場(chǎng)地的交通運(yùn)輸條件等);
??? (4)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)(投資成本和生產(chǎn)運(yùn)行成本的分析)。
??? 可供選擇的原料粉磨系統(tǒng)有:
??? A.輥式磨系統(tǒng)
??? B.球磨機(jī)系統(tǒng)(包括中卸磨系統(tǒng)和風(fēng)掃磨系統(tǒng))
??? C.輥壓機(jī)系統(tǒng)(包括輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng),以及由輥壓機(jī)和球磨機(jī)組成的預(yù)粉磨系統(tǒng))
??? D.筒輥磨系統(tǒng)
??? 從技術(shù)及裝備的可靠性、合理的投資成本和通過(guò)降低電能等消耗而實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)運(yùn)行成本的降低等方面來(lái)綜合分析,在一般情況下,選用輥式磨系統(tǒng)是合適的。
??? 各系統(tǒng)的原則性比較見(jiàn)表1。
??? 7.生料儲(chǔ)存與均化
??? 生料質(zhì)量的穩(wěn)定是燒成系統(tǒng)熱工制度穩(wěn)定的前提之一。在合理的投資和運(yùn)行成本的前提下選擇均化系數(shù)高的生料庫(kù)是必要的。
基于生料制備系統(tǒng)可靠性的保證,建議生料庫(kù)的儲(chǔ)量減少至1天以?xún)?nèi)(國(guó)際上知名公司的標(biāo)準(zhǔn)配置為4h)。至于庫(kù)的個(gè)數(shù),一般情況下應(yīng)為一個(gè)。但當(dāng)公司只有1條生產(chǎn)線(xiàn)而有生產(chǎn)不同品種熟料的需求下,設(shè)置兩個(gè)庫(kù)也是合適的,而且還可以在清庫(kù)時(shí)不影響生產(chǎn)。
??? 關(guān)于窯尾收塵器收集的窯灰,建議直接返回到生料入窯系統(tǒng)。只有當(dāng)原料磨運(yùn)行時(shí),才能讓窯灰返回到生料庫(kù)。
??? 生料進(jìn)庫(kù)和出庫(kù)生料喂至預(yù)熱器,采用提升機(jī)輸送已成為節(jié)能降耗的一種成熟方案。
??? 8.燃料資源的考慮
??? 我國(guó)水泥工業(yè)主要是以燃煤作為熟料煅燒用燃料。近年來(lái),隨著各行業(yè)煤炭需求量的劇增,水泥工業(yè)用煤無(wú)論是品質(zhì)、價(jià)格,還是足量供應(yīng)的可靠性,都受到了壓力,預(yù)計(jì)這樣的局面在很長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)有根本性的改觀。一般情況下,建議按低品位燃料(如,發(fā)熱量在4 500kJ/kg,灰分含量接近40%)和無(wú)煙煤的燃用要求進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì),并應(yīng)考慮兩種,甚至兩種以上的燃煤搭配使用的可能性。
對(duì)于我國(guó)部分省市,如,云南、貴州和四川,以及東北地區(qū)高硫燃煤產(chǎn)地的項(xiàng)目,在滿(mǎn)足環(huán)保要求的前提下應(yīng)通過(guò)搭配或摻用的方式進(jìn)行利用。當(dāng)原料中含硫量一般的情況下,已有較成熟的技術(shù)和裝備使用含硫量達(dá)3%~3.5%的燃煤。
??? 9.原煤的儲(chǔ)存和均化
??? 鑒于上述的燃煤供應(yīng)的不確定性和質(zhì)量的波動(dòng)性,適當(dāng)增加原煤的儲(chǔ)存量,并應(yīng)考慮多種原煤分別堆存的條件。對(duì)于原煤的預(yù)均化問(wèn)題,認(rèn)為設(shè)置一座儲(chǔ)量為7天左右的預(yù)均化堆場(chǎng)是有必要的。
??? 10.煤粉制備系統(tǒng)
??? 由于煤源和煤質(zhì)的不確定性,有必要設(shè)置有足夠適應(yīng)性的煤磨系統(tǒng)。建議按較差的煤質(zhì)(熱值、揮發(fā)分、灰分和易磨性等)進(jìn)行系統(tǒng)能力和煤粉細(xì)度的設(shè)定。
??? 基于原煤含水量(一般應(yīng)用基水分為10%~12%)和對(duì)煤粉水分控制指標(biāo)(1%)的要求,可供選擇的煤粉制備系統(tǒng)有:
??? (1)風(fēng)掃球磨系統(tǒng):該系統(tǒng)由風(fēng)掃球磨、動(dòng)態(tài)選粉機(jī)、(分離器、)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)和除塵器組成。其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)煤質(zhì)適應(yīng)性強(qiáng)、生產(chǎn)調(diào)節(jié)(特別是細(xì)度)靈活。
??? (2)輥式磨系統(tǒng):該系統(tǒng)由輥式磨、(分離器、)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)和除塵器組成。其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)相對(duì)簡(jiǎn)單,烘干能力強(qiáng),單位產(chǎn)品電耗較低。
??? 近年來(lái),輥式煤磨已較普遍地運(yùn)用于水泥工業(yè)(包括在5 000t/d級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)上的使用),但對(duì)于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的輥式磨在粉磨無(wú)煙煤而要求控制煤粉細(xì)度在3%以下的情況還沒(méi)有足夠的運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)績(jī)。
??? 11.煤粉輸送系統(tǒng)
??? 近年來(lái)建設(shè)投產(chǎn)的生產(chǎn)線(xiàn)基本上都把回轉(zhuǎn)窯和分解爐的煤粉喂料系統(tǒng)設(shè)置在煤磨車(chē)間,再由氣力輸送系統(tǒng)(與喂煤粉系統(tǒng)一體化)將煤粉送至燃燒器。
??? 實(shí)際情況,由于生產(chǎn)線(xiàn)規(guī)模的擴(kuò)大(煤磨至燃燒器之間距離加大)、煤質(zhì)的變差(發(fā)熱量降低,灰份增加),而且喂煤裝置承壓(氣力輸送)能力的不足,加上工程設(shè)計(jì)的疏忽,造成料氣比偏?。ㄔO(shè)計(jì)要求不低于4.5kg/kg,實(shí)際往往在3~3.5kg/kg),一次風(fēng)量超過(guò)10%。其結(jié)果是燃燒器的煤風(fēng)管磨損嚴(yán)重,熟料熱耗增加。
??? 故,建議對(duì)于5 000t/d級(jí)及以上規(guī)模的生產(chǎn)線(xiàn)要根據(jù)煤質(zhì)情況、總圖布置和喂煤輸送裝置的技術(shù)性能保證等實(shí)際進(jìn)行綜合分析,必要時(shí)可考慮在窯頭和窯尾分別設(shè)置煤粉倉(cāng),通過(guò)該煤粉倉(cāng)再向窯和分解爐喂煤粉。
??? 12.熟料煅燒系統(tǒng)
??? 國(guó)內(nèi)各供應(yīng)商(設(shè)計(jì)院)基于多年來(lái)對(duì)新型干法熟料煅燒系統(tǒng)技術(shù)裝備的研發(fā)、實(shí)踐和創(chuàng)新、優(yōu)化,基本滿(mǎn)足了國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求,并已開(kāi)始進(jìn)入國(guó)際市場(chǎng)。
??? 以高效低阻,適應(yīng)于燃料特性的預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)、常規(guī)結(jié)構(gòu)的三支撐回轉(zhuǎn)窯和一段以可控氣流篦床為特征的第三代熟料篦式冷卻機(jī)組成的燒成系統(tǒng),無(wú)論是對(duì)于2 500t/d,還是5 000t/d級(jí)生產(chǎn)線(xiàn),都屬于典型的成熟配置。
近年來(lái),燒成系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)步主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
??? (1)進(jìn)一步改進(jìn)裝備和系統(tǒng)的可靠性;(2)改善以運(yùn)轉(zhuǎn)率和單位熟料電耗和熱耗為代表的技術(shù)性能;(3)特別是對(duì)于利用無(wú)煙煤和低揮發(fā)分、低熱值和高灰分煤的利用。
??? 13.熟料儲(chǔ)存
??? 熟料儲(chǔ)存作為燒成系統(tǒng)和與水泥粉磨(或粉磨站及外賣(mài))之間的緩沖環(huán)節(jié),要考慮的就是合理的儲(chǔ)量、儲(chǔ)存方式和出庫(kù)發(fā)運(yùn)問(wèn)題。對(duì)于全能工廠,熟料庫(kù)的儲(chǔ)量有10天就足夠了。至于傳統(tǒng)淡季的超量?jī)?chǔ)存,在滿(mǎn)足環(huán)保要求的前提下可通過(guò)簡(jiǎn)易的方式實(shí)現(xiàn)臨時(shí)堆存。
??? 對(duì)于熟料生產(chǎn)基地而言,要綜合考慮粉磨站熟料庫(kù)的儲(chǔ)存能力,特別是熟料基地至粉磨站之間的運(yùn)輸方式與運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性。如,當(dāng)長(zhǎng)江沿岸熟料基地以水運(yùn)方式發(fā)送熟料時(shí),要以運(yùn)輸組織(船型、船隊(duì)編組、正常發(fā)運(yùn)頻度)和長(zhǎng)江航運(yùn)條件的季節(jié)性變化,以及市場(chǎng)和生產(chǎn)安排等多因素來(lái)綜合考慮。
熟料儲(chǔ)存方式,取決于儲(chǔ)存量和出庫(kù)方式,但應(yīng)以降低造價(jià)為原則。在南方濕熱地區(qū),應(yīng)充分考慮熟料的散熱問(wèn)題(特別是對(duì)于全能工廠)。對(duì)于前些時(shí)間普遍關(guān)注的欠燒熟料庫(kù)(黃料庫(kù))的設(shè)置問(wèn)題,應(yīng)該講,是沒(méi)有必要的了。除非是為了滿(mǎn)足正常生產(chǎn)時(shí)部分熟料的汽車(chē)外運(yùn)。至于熟料庫(kù)的個(gè)數(shù),在不考慮生產(chǎn)不同品種熟料的情況下可以不作為一個(gè)因素進(jìn)行考慮。
??? 14.水泥粉磨系統(tǒng)
??? 可供選擇的配置方案主要有:
??? A.傳統(tǒng)配置:球磨機(jī)+高效選粉機(jī)
??? B.預(yù)粉磨系統(tǒng):預(yù)粉磨系統(tǒng)又有以下幾種配置:
??? B1.輥壓機(jī)+球磨機(jī)+高效選粉機(jī)
??? B2.輥式磨+球磨機(jī)+高效選粉機(jī)
??? B3.細(xì)碎機(jī)+球磨機(jī)+高效選粉機(jī)
??? C.半終粉磨系統(tǒng):輥壓機(jī)+靜態(tài)選粉機(jī)+分離器+球磨機(jī)+高效選粉機(jī)
??? D. 終粉磨系統(tǒng):
??? D1.輥式磨
??? D2.筒輥磨+高效選粉機(jī)
??? D3.輥壓機(jī)+高效選粉機(jī)
??? 上述系統(tǒng)配置方案的定性比較見(jiàn)表2。
??? 總的來(lái)說(shuō),基于國(guó)產(chǎn)輥壓機(jī)技術(shù)裝備可靠性的保證,而且系統(tǒng)成熟可靠,基建投資和單位產(chǎn)品電耗均有優(yōu)勢(shì),故建議優(yōu)先選擇輥壓機(jī)半終粉磨系統(tǒng)(方案C)或預(yù)粉磨方案(方案B2)。
??? 對(duì)于全能生產(chǎn)線(xiàn)水泥粉磨系統(tǒng)能力的確定,建議應(yīng)充分考慮市場(chǎng)需求的特點(diǎn)(如,大的基建項(xiàng)目在短時(shí)間內(nèi)要求提供超出平均產(chǎn)能許多的產(chǎn)品),以及實(shí)行峰谷電價(jià)地區(qū)加大水泥粉磨能力以降低用電成本的必要性。總的來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)水泥粉磨系統(tǒng)的年運(yùn)轉(zhuǎn)率在60%及以下是合適的。
隨著單機(jī)系統(tǒng)規(guī)模的大型化,水泥粉磨系統(tǒng)的降溫問(wèn)題,應(yīng)引起足夠的重視。特別是南方地區(qū)全能工廠的粉磨系統(tǒng),由于熟料溫度偏高,經(jīng)常導(dǎo)致水泥出磨溫度超標(biāo),而不得不降低產(chǎn)量運(yùn)轉(zhuǎn)。這不僅影響了產(chǎn)量,而且使電耗和成本增加。
??? 對(duì)于生產(chǎn)混合材摻量較大的水泥產(chǎn)品的項(xiàng)目(如,生產(chǎn)礦渣水泥、復(fù)合水泥等),有必要研究分別粉磨的必要性和合理性。采用分別粉磨方式,有利于充分發(fā)揮混合材的活性,增加摻加量,降低單位產(chǎn)品綜合電耗。
??? 15.水泥儲(chǔ)存及出廠發(fā)運(yùn)
??? 水泥儲(chǔ)存系統(tǒng)的配置應(yīng)考慮在一段時(shí)間內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的水泥品種數(shù)量和水泥的儲(chǔ)存期。為業(yè)內(nèi)普遍接受的是“加大水泥粉磨的能力,而降低水泥庫(kù)的儲(chǔ)量。”水泥庫(kù)的總儲(chǔ)量考慮為10~12天或更短。
??? 水泥出廠方式和相應(yīng)的設(shè)計(jì)能力,是在項(xiàng)目策劃階段需要認(rèn)真對(duì)待。這要通過(guò)對(duì)市場(chǎng)定位和目標(biāo)市場(chǎng)的調(diào)研和分析得出應(yīng)對(duì)方案。它包括散裝袋裝比例,和各種經(jīng)濟(jì)可行的運(yùn)輸方式的組合。在這方面,近期投產(chǎn)的不少項(xiàng)目存在著一些問(wèn)題,雖然及時(shí)進(jìn)行改造,但還是影響了初期的市場(chǎng)運(yùn)作,也造成了工廠總體布局的不合理性。
??? 16.生產(chǎn)線(xiàn)過(guò)程控制及信息化管理
??? 90年代以來(lái)投產(chǎn)的2 000t/d及以上規(guī)模的生產(chǎn)線(xiàn)均采用集散式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)(DCS)進(jìn)行生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備的程序控制和生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控,近年投產(chǎn)的一些項(xiàng)目還將管理信息系統(tǒng)建立在DCS的基礎(chǔ)上,形成了生產(chǎn)實(shí)際與管理的高度統(tǒng)一。
近期投產(chǎn)的華新陽(yáng)新6 000t/d生產(chǎn)線(xiàn)和海螺集團(tuán)10 000t/d生產(chǎn)線(xiàn)均采用了智能化MCC和現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù),為管理上臺(tái)階奠定了良好的工程基礎(chǔ)。
總體來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線(xiàn)在生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化方面還有很大的努力空間。具體來(lái)講,以安全穩(wěn)定運(yùn)行、節(jié)能降耗和質(zhì)量保證為主要目標(biāo)的優(yōu)化控制系統(tǒng)還沒(méi)有進(jìn)入實(shí)用階段。
??? 17.環(huán)境保護(hù)
??? 新型干法水泥生產(chǎn)無(wú)論是其生產(chǎn)工藝,還是技術(shù)裝備的可靠性,都能夠達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范對(duì)污染物排放的控制要求。特別是近年來(lái)國(guó)家環(huán)保主管部門(mén)執(zhí)法力度加大,在項(xiàng)目可行性研究和建設(shè)、試生產(chǎn)、考核驗(yàn)收等階段進(jìn)行全程監(jiān)控,保證了投產(chǎn)項(xiàng)目環(huán)保目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
國(guó)家環(huán)保局已于2004年底發(fā)布了GB4915-2004 《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。該標(biāo)準(zhǔn)除了對(duì)顆粒物排放提出更嚴(yán)格的要求外,對(duì)有害氣體(氮氧化物、二氧化硫和氟化物)的排放制定了限值。
從綜合分析的結(jié)果來(lái)看,目前新型干法水泥生產(chǎn)對(duì)落實(shí)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求的重點(diǎn),主要有:
??? (1)噪聲治理:目前通行的露天化設(shè)計(jì)對(duì)噪聲達(dá)標(biāo)有一定的難度。對(duì)于二類(lèi)環(huán)境質(zhì)量要求的地區(qū)建設(shè)一條2 500t/d級(jí)生產(chǎn)線(xiàn),降噪工程需要投入600~1 000萬(wàn)元。
??? (2)氮氧化物的限排:從技術(shù)裝備的層面來(lái)看,還沒(méi)有達(dá)到推廣應(yīng)用的程度,要在工業(yè)化試驗(yàn)的基礎(chǔ)上盡快完善使其成為實(shí)用技術(shù)。
??? (3)避免粉塵的事故排放:應(yīng)該講,要避免事故排放,只有采用布袋除塵器(或袋電組合式除塵方案)。對(duì)于現(xiàn)有生產(chǎn)線(xiàn)而言,要達(dá)到低于50mg/m3的排放限值,以及避免事故排放(要求同步率達(dá)99%),有很大的技改工作量。
二、技術(shù)裝備的總體評(píng)價(jià)與關(guān)鍵設(shè)備的進(jìn)口
??? 1.本地化技術(shù)裝備的總體評(píng)價(jià)
??? 隨著近年水泥工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整和新型干法的大發(fā)展,新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)及裝備得到了創(chuàng)新、完善和優(yōu)化,而且,全社會(huì)通用技術(shù)和裝備(如,通用機(jī)電產(chǎn)品,工業(yè)控制設(shè)備,等等)的技術(shù)進(jìn)步和本地化生產(chǎn)和供應(yīng),適應(yīng)了新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步的需要。
對(duì)于2 500t/d級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)來(lái)說(shuō),技術(shù)裝備的本地化率已接近100%(原料化學(xué)成分分析儀需引進(jìn));5 000t/d級(jí)生產(chǎn)線(xiàn),除了輥式原料磨的關(guān)鍵件(含主傳動(dòng)減速機(jī))和煤粉喂料裝置等外,也基本上實(shí)現(xiàn)了本地化供應(yīng)。
??? 2.關(guān)鍵設(shè)備或部件的進(jìn)口
通常情況下考慮的5 000t/d級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)引進(jìn)內(nèi)容見(jiàn)表3。
三、總體能耗狀況及節(jié)能措施
??? 新型干法生產(chǎn)工藝的顯著優(yōu)勢(shì)之一就是降低了能源消耗。但由于我們的整體技術(shù)和裝備水平與國(guó)際先進(jìn)水平相比還有一定的差距(除了安全和可靠性外,主要就體現(xiàn)在節(jié)能降耗上),再加上生產(chǎn)運(yùn)行和管理水平的差距,以使與國(guó)際先進(jìn)水平相比,單位產(chǎn)品的能耗差距較大。以5 000t/d級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)為例,熟料的實(shí)際熱耗相差約30kCal/kg;熟料電耗相差5~8kWh/t(原料粉磨均以輥式磨考慮)。以引進(jìn)德國(guó)主要技術(shù)裝備建設(shè)的江西省一家臺(tái)資企業(yè)5 000t/d生產(chǎn)線(xiàn)為例,其水泥綜合電耗(以PⅡ 42.5計(jì))在85 kWh/t左右。
綜合分析,對(duì)于國(guó)產(chǎn)化技術(shù)裝備的新型干法生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)一步降低能源消耗的著力點(diǎn)主要有:
??? (1)優(yōu)化燒成系統(tǒng)(優(yōu)化窯尾預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和技術(shù)性能,改善熱交換效率;優(yōu)化熟料冷卻機(jī)的工藝性能和操作控制,提高熱回收效率);
??? (2)采用節(jié)能的粉磨工藝系統(tǒng)和技術(shù)裝備;
??? (3)對(duì)于工藝過(guò)程中的風(fēng)機(jī)、輸送機(jī)等機(jī)械設(shè)備,以及減速機(jī)、電機(jī)等傳動(dòng)設(shè)備,要充分重視其運(yùn)行效率和節(jié)能效果。
四、投資成本
??? 項(xiàng)目的投資成本取決于建設(shè)基礎(chǔ)條件、系統(tǒng)配置和相應(yīng)的價(jià)格水平,當(dāng)然還有項(xiàng)目建設(shè)管理等因素。就近年來(lái)的實(shí)際操作來(lái)看,2 500t/d和5 000t/d級(jí)生產(chǎn)線(xiàn),不包括原料礦山建設(shè)投資和項(xiàng)目土地購(gòu)置及外部供電和交通等基礎(chǔ)設(shè)施的費(fèi)用,以水泥年產(chǎn)量計(jì),單位產(chǎn)品投資為160~200元/t。
五、結(jié)語(yǔ)
??? 我國(guó)的新型干法水泥工業(yè)已經(jīng)歷了規(guī)模迅猛增長(zhǎng)的發(fā)展期。雖然結(jié)構(gòu)調(diào)整的任務(wù)還相當(dāng)艱巨,但社會(huì)的和諧發(fā)展將對(duì)行業(yè)的整體運(yùn)行質(zhì)量提出更高的要求。我們必須以科技創(chuàng)新和技術(shù)進(jìn)步為手段,堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展觀,把新型干法的整體水平提高到一個(gè)新臺(tái)階。
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【作者:宋壽順 】