設(shè)備技術(shù)改造在水泥生產(chǎn)管理中的重要性

（冀東水泥黑龍江有限公司，黑龍江 哈爾濱 150322）

0 引言

眾所周知，在機(jī)械設(shè)備管理中有一個(gè)重要的原則，那就是在“修舊利廢”的基礎(chǔ)上科學(xué)合理的進(jìn)行技術(shù)改造和技術(shù)升級(jí)。這是提高生產(chǎn)效率、優(yōu)化生產(chǎn)流程，節(jié)能降耗減排的必要措施。那么如何正確，嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、適時(shí)的組織技術(shù)改造，合理的進(jìn)行設(shè)備升級(jí)就成為了眾多設(shè)備管理技術(shù)人員所關(guān)注的重點(diǎn)。筆者將從業(yè)二十余年的工作經(jīng)驗(yàn)，就設(shè)備改造的重要性和科學(xué)性以及結(jié)合改造實(shí)例和廣大同仁探討，以求同存異，共同進(jìn)步。

1 設(shè)備升級(jí)改造的作用和意義

所謂設(shè)備升級(jí)改造就是指將新的科技成果，新技術(shù)、新材料、新裝備、新工藝等通過(guò)一系列的技術(shù)攻關(guān)，對(duì)現(xiàn)有的老舊設(shè)備進(jìn)行再淘汰和重組。原則上不破會(huì)原有的大型技術(shù)裝備，在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上進(jìn)行再優(yōu)化。

其主要意義在于：引進(jìn)新技術(shù)、應(yīng)用新裝備，優(yōu)化新的工藝流程，以此提升生產(chǎn)效率，降低運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)企業(yè)效益與社會(huì)效益的雙贏。

2 設(shè)備改造的科學(xué)性論述

眾所周知，工業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)是設(shè)備，而高效、穩(wěn)定的設(shè)備運(yùn)行則是保障穩(wěn)定生產(chǎn)的基礎(chǔ)。尤其是如今大型的、精密的的儀器設(shè)備，更應(yīng)該在做好設(shè)備保養(yǎng)維護(hù)的基礎(chǔ)上不斷的進(jìn)行優(yōu)化，小改小革。因此，科學(xué)的設(shè)備改造是提升企業(yè)生命力和效益的基礎(chǔ)和關(guān)鍵所在！

具體在實(shí)際改造過(guò)程中應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

（1）預(yù)算先行。在技術(shù)改造前必須進(jìn)行科學(xué)的預(yù)算，必須把握“投資最小，效益最大”的原則。一定要針對(duì)設(shè)備的薄弱環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，突出解決一些技術(shù)瓶頸難題，解決一些長(zhǎng)期以來(lái)一直困擾和影響設(shè)備健康穩(wěn)定運(yùn)行的問(wèn)題。力爭(zhēng)做到“花小錢，辦大事兒，不花錢也辦事兒”，力爭(zhēng)把錢花在刀刃上。切記盲目投資，一律淘汰換新的做法。

（2）見(jiàn)縫插針。注意堅(jiān)持“改造時(shí)效和實(shí)效”。也就是說(shuō)技術(shù)設(shè)備的更新?lián)Q代不能影響正常生產(chǎn)。應(yīng)科學(xué)合理的把握檢修和設(shè)備維護(hù)的時(shí)間，穿插進(jìn)行，見(jiàn)縫插針，力求時(shí)間最短。同時(shí)根據(jù)技改方案合理的分析投資風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)期，進(jìn)行必要的效益分析，尤其是關(guān)于企業(yè)降本增效的分析，但絕不能忽略社會(huì)效益，在保證社會(huì)效益（節(jié)能、環(huán)保、安全、可持續(xù)發(fā)展等）的前提下，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益，確保企業(yè)利益最大化。如高能耗、高污染的設(shè)備和工藝應(yīng)果斷淘汰，引進(jìn)新技術(shù)和裝備。

（3）全員參與。技術(shù)改造必須堅(jiān)持全員參與的原則。從實(shí)際生產(chǎn)出發(fā)，多聽(tīng)取基層技術(shù)人員的意見(jiàn)和建議，集思廣益，多討論，多對(duì)比，多考察，多交流，確保方案的可行性和科學(xué)性。

總之，設(shè)備改造必需堅(jiān)持“投資小，見(jiàn)效快，效益高”的原則。尤其要有超前的戰(zhàn)略眼光，確保小改到位，大改超前。否則，今年改，明年用，后年淘汰。

3 設(shè)備改造的實(shí)例借鑒

眾所周知，實(shí)踐出真知。下面筆者將選舉幾起設(shè)備改造優(yōu)化的實(shí)例進(jìn)行分析，共廣大同行討論和借鑒。

3.1 冀東水泥黑龍江公司日產(chǎn)7200 噸熟料生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯支撐改造項(xiàng)目

3.1.1 實(shí)施背景

冀東水泥黑龍江有限公司7200t/d 生產(chǎn)線原設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)窯規(guī)格Φ5.8×88米，設(shè)備價(jià)格為4650 萬(wàn)元，按照原設(shè)計(jì)要求黑龍江項(xiàng)目部已經(jīng)于2015年初訂貨完畢，承接設(shè)備制作的供貨方已經(jīng)將回轉(zhuǎn)窯支撐部分加工完成，其中包括輪帶、托輪、托輪軸及支撐底座（含球瓦、軸承座等）等，支撐部分價(jià)格約1549.28 萬(wàn)元。后續(xù)由于設(shè)計(jì)變更，計(jì)劃調(diào)整，生產(chǎn)線規(guī)模下調(diào)，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格調(diào)整為Φ5.4×82 米，按照制造廠系列裝備圖紙，新設(shè)計(jì)的回轉(zhuǎn)窯支撐裝置與原設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)窯支撐裝置相差很大，無(wú)法使用，需按新設(shè)計(jì)的設(shè)備圖紙重新制作支撐裝置，已經(jīng)產(chǎn)成的回轉(zhuǎn)窯支撐裝置只能報(bào)廢。由此黑龍江冀東水泥有限公司必將承受此項(xiàng)預(yù)先已經(jīng)支付的部分費(fèi)用1549.28 萬(wàn)元，給公司帶來(lái)投資限額上的巨大壓力，同時(shí)造成重大經(jīng)濟(jì)損失。

為減少公司的經(jīng)濟(jì)損失，減輕投資壓力，公司決定成立攻關(guān)小組，專題研究如何利用現(xiàn)有產(chǎn)成的支承裝置。

3.1.2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

回轉(zhuǎn)窯是水泥廠的主機(jī)設(shè)備，設(shè)計(jì)制作技術(shù)和工藝相對(duì)成熟。常規(guī)的大型回轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)輪帶與筒體之間設(shè)有墊板，厚度在30～40 毫米之間，并且具有足夠的接觸面積來(lái)承受巨大的支撐反力，以防止回轉(zhuǎn)窯筒體變形，造成筒體內(nèi)的窯襯變形脫落。該項(xiàng)目計(jì)劃調(diào)整后，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格相應(yīng)調(diào)整，新設(shè)計(jì)的輪帶與已經(jīng)產(chǎn)成的輪帶直徑相差400 毫米，按常規(guī)設(shè)計(jì)已經(jīng)無(wú)法對(duì)其加以利用。課題組人員通過(guò)大量的調(diào)研、長(zhǎng)期的設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)，查閱大量的技術(shù)資料，根據(jù)彈性力學(xué)理論，系統(tǒng)的研究計(jì)算了不同的墊板結(jié)構(gòu)對(duì)輪帶受力及其對(duì)筒體剛度、強(qiáng)度的影響，最終確定了在現(xiàn)有輪帶、托輪加以利用基礎(chǔ)上的設(shè)計(jì)方案：在輪帶與筒體之間設(shè)置200 毫米高的墊板，設(shè)定合理的寬度及結(jié)構(gòu)形式，既考慮到輪帶對(duì)筒體變形的可靠約束，還要考慮筒體冷卻風(fēng)通風(fēng)、輪帶潤(rùn)滑的要求，在滿足可靠性的同時(shí)，適應(yīng)溫度應(yīng)力的釋放要求。同時(shí)核算了墊板增加的重量對(duì)回轉(zhuǎn)窯驅(qū)動(dòng)功率帶來(lái)的影響，最終經(jīng)過(guò)與制造方技術(shù)人員反復(fù)核算、比較，一致達(dá)成最終意見(jiàn)并付諸實(shí)施。

3.1.3 改造方法及效果

支撐系統(tǒng)由全新設(shè)計(jì)改為對(duì)原有的支撐裝置加以利用，使用性能完全可以達(dá)到全新設(shè)計(jì)對(duì)輪帶等支撐結(jié)構(gòu)部件的性能要求。即筒體的剛度、墊板的穩(wěn)定性等指標(biāo)完全可以達(dá)到回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定運(yùn)行的各項(xiàng)要求。

與國(guó)內(nèi)同類技術(shù)比較，目前國(guó)內(nèi)大型回轉(zhuǎn)窯設(shè)計(jì)輪帶與筒體之間均采用墊板結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是輪帶對(duì)筒體的徑向剛度具有很好的約束作用，其缺點(diǎn)是回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)行時(shí)，筒體散熱性能較差，輪帶的潤(rùn)滑有相當(dāng)?shù)碾y度。

本技術(shù)改進(jìn)對(duì)筒體散熱有較大的改善相對(duì)于常規(guī)的回轉(zhuǎn)窯支撐結(jié)構(gòu)，設(shè)備正常運(yùn)行時(shí)輪帶溫度明顯降低；并且方便輪帶的潤(rùn)滑。

該規(guī)格及該形式的的回轉(zhuǎn)窯支撐裝置在國(guó)內(nèi)尚屬首例，處于領(lǐng)先水平。

3.1.4 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益及行業(yè)技術(shù)進(jìn)步的促進(jìn)作用

首先對(duì)我公司回轉(zhuǎn)窯正常，穩(wěn)定高效運(yùn)轉(zhuǎn)提供了有力保障，其次有效的降低了公司項(xiàng)目投資，對(duì)同行業(yè)其他企業(yè)類似相關(guān)設(shè)備改造，也有著很好的借鑒作用，可以很好的推廣利用。

3.2 分解爐分級(jí)燃燒技術(shù)的應(yīng)用和改造

3.2.1 實(shí)施背景

某水泥有限公司生產(chǎn)一線在運(yùn)行時(shí)，NOx 排放濃度達(dá)到720～750ppm（SNCR 不運(yùn)行的情況下），為了滿足國(guó)家新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求，就不得不采用SNCR 方式在分解爐內(nèi)噴入大量的氨水來(lái)降低氮氧化物的排放量。在分解爐內(nèi)噴入氨水，一方面提高了生產(chǎn)運(yùn)行成本，另一方面影響了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和提高了系統(tǒng)熱耗及電耗。采用分級(jí)燃燒技術(shù)后，燒成系統(tǒng)的氮氧化物排放含量在不噴氨的情況下達(dá)到500mg/Nm3以下，氨水使用量可節(jié)約15%-20%，達(dá)到節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本的效果。

3.2.2 改造措施

分級(jí)燃燒技術(shù)改造對(duì)分解爐喂煤點(diǎn)進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和布置，具體做法是：在原三次風(fēng)入口下側(cè)增加兩個(gè)低氮燃燒器，引20～25%的煤粉在此噴入。增加三次風(fēng)支管連接至分解爐中上部，對(duì)預(yù)熱器過(guò)?？諝膺M(jìn)行分級(jí)。使之下部成為空氣系數(shù)至0.85 左右的貧氧還原區(qū)，上部恢復(fù)過(guò)?？諝庀禂?shù)1.05 左右的正常狀態(tài)。

3.2.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

一是、與工藝結(jié)合從源頭有效降低NOx 的產(chǎn)生；二是、無(wú)二次污染，沒(méi)有污染物或副產(chǎn)物生成；三是、對(duì)生產(chǎn)線正常運(yùn)行和水泥熟料產(chǎn)、質(zhì)量無(wú)不利影響；四是降低氨水使用量，減少生產(chǎn)運(yùn)行成本，同時(shí)技改后，使運(yùn)行參數(shù)得以優(yōu)化，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性提升，并有一定的節(jié)能效果。

總之，通過(guò)對(duì)分解爐下部結(jié)構(gòu)改造和窯尾燃料的分級(jí)燃燒，有效構(gòu)建了脫硝還原區(qū)域，改善了窯內(nèi)的通風(fēng)，創(chuàng)造了良好的脫硝空間，起到了良好的脫硝運(yùn)行效果，很大程度降低了氨水的使用量約40%。

3.3 分解爐尾煤系統(tǒng)的優(yōu)化改造

3.3.1 實(shí)施背景

某公司一線尾煤系統(tǒng)（使用科氏力秤），在煤磨啟車后供煤很不穩(wěn)定，供煤壓力從2.2 M Pa 波動(dòng)到4.5MPa。造成預(yù)熱器和煙室結(jié)皮嚴(yán)重，系統(tǒng)拉風(fēng)不足，產(chǎn)生黃心料，由于尾秤下煤不穩(wěn)定，造成停車次數(shù)較多，嚴(yán)重影響回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定運(yùn)行和產(chǎn)、質(zhì)量。

3.3.2 改造措施

針對(duì)尾秤喂煤不穩(wěn)定的問(wèn)題，特采取以下兩項(xiàng)措施：

一是、在尾倉(cāng)頂部安裝緩沖下料管道，管道長(zhǎng)度和錐體上端齊平。管道內(nèi)部焊接緩沖托板，呈“之”字形布置，保證煤粉不會(huì)直接沖擊秤體上方。

二是、優(yōu)化原輸煤管道的四處45°彎頭，改為直通管道輸煤，保證送煤風(fēng)機(jī)壓力穩(wěn)定。

3.3.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

改變?cè)忻悍巯铝蠈?duì)秤體的沖擊，緩解秤體負(fù)荷，喂煤系統(tǒng)穩(wěn)定。

在煤粉倉(cāng)頂部安裝緩沖下料管，優(yōu)化供煤管道角度。經(jīng)技改后，尾秤尾煤穩(wěn)定，羅茨風(fēng)機(jī)壓力波動(dòng)變小，徹底解決了長(zhǎng)期困擾生產(chǎn)的瓶頸問(wèn)題。管道壓力在穩(wěn)定在3.7—3.8 M Pa，預(yù)熱器和煙室結(jié)皮明顯減少，窯系統(tǒng)拉風(fēng)順暢，取得明顯效果。

此項(xiàng)技術(shù)改造效果顯著，已在本企業(yè)內(nèi)部推廣使用。

3.4 煤磨喂料系統(tǒng)改造

3.4.1 實(shí)施背景

原煤磨磨機(jī)入口與給煤機(jī)直接連通無(wú)鎖風(fēng)裝置，使外界冷風(fēng)通過(guò)給煤機(jī)進(jìn)入磨內(nèi)，造成磨機(jī)頻繁振停且煤粉細(xì)度不宜控制，同時(shí)對(duì)磨機(jī)液壓緩沖系統(tǒng)造成巨大沖擊損傷，液壓缸漏油嚴(yán)重。技改前，煤磨煤粉細(xì)度較粗，平均在14%左右，且磨機(jī)振動(dòng)頻繁，容易造成磨機(jī)振停，液壓系統(tǒng)原件使用周期明顯縮短。

3.4.2 技術(shù)措施

為解決生產(chǎn)中的煤粉質(zhì)量問(wèn)題和磨機(jī)頻繁振停問(wèn)題，特組織技術(shù)攻關(guān)，實(shí)施如下：

在煤磨磨機(jī)與給煤機(jī)之間安裝一臺(tái)4 千瓦的鎖風(fēng)給料機(jī)（40t/h），代替原來(lái)的喂料管道，達(dá)到減少入磨冷風(fēng)量和穩(wěn)定喂料的目的。

3.4.3 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

該工藝布置改動(dòng)小，設(shè)備投資少，改造后喂煤量穩(wěn)定、鎖風(fēng)效果好。改造后，在原熱風(fēng)閥門開度不變的情況下，入磨熱風(fēng)溫度明顯提升，從60℃提升到65℃。原磨機(jī)每天振停三至四次，現(xiàn)在未出現(xiàn)因大幅度磨振造成停車現(xiàn)象。由于入磨溫度的提升和磨機(jī)操作系統(tǒng)穩(wěn)定，通過(guò)一年的實(shí)際觀察統(tǒng)計(jì)，煤粉細(xì)度從14.0%降到6.0%，煤粉水分從5.0%下降到3.5%。本項(xiàng)目通過(guò)對(duì)煤磨入口加裝鎖風(fēng)下料器，解決了入磨冷風(fēng)的進(jìn)入量，穩(wěn)定了喂料量，減少因磨機(jī)振動(dòng)而對(duì)其他設(shè)備的影響。尤其是鎖風(fēng)效果顯著，操作容易控制。降低其他附屬設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)，提高入窯煤粉質(zhì)量，降低煤耗、電耗、提升熟料質(zhì)量等作用顯著。

3.5 原料倉(cāng)的技術(shù)改造

3.5.1 實(shí)施背景

公司一線生料系統(tǒng)板巖秤自投產(chǎn)以來(lái)一直受到本地區(qū)雨雪季節(jié)和材料供應(yīng)問(wèn)題（水分大）影響，一直不能保持穩(wěn)定的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)廠板巖水分大，粘度大，板巖在下料過(guò)程中結(jié)塊，結(jié)壁，卡料、蓬庫(kù)現(xiàn)象嚴(yán)重，造成了板巖秤下料不穩(wěn)定，致使立磨頻繁抬輥，入窯生料組分波動(dòng)大，嚴(yán)重影響熟料的質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

在技術(shù)改造前，板巖倉(cāng)下料錐體時(shí)常結(jié)壁，崗位工每隔幾小時(shí)就得利用鐵鍬、鋼管手動(dòng)清理一次，且清理時(shí)間不確定。在此之間，立磨抬輥空轉(zhuǎn)，大大的浪費(fèi)電能；入磨風(fēng)溫的驟然變化使增濕塔、電收塵器負(fù)荷增加，窯尾煙筒濃煙滾滾，造成了周圍環(huán)境污染。

3.5.2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

液壓攪動(dòng)器由電機(jī)、泵體、油箱、液壓缸、耙齒、儀表箱和管路構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易損件極少，磨損較小，使用壽命長(zhǎng)，運(yùn)行維修費(fèi)用低，極為經(jīng)濟(jì)。該設(shè)備正常工作壓力為4MPA，電機(jī)啟動(dòng)后帶動(dòng)液壓缸工作，推動(dòng)安裝在下料錐體內(nèi)的耙齒進(jìn)行往返式工作，且操作十分簡(jiǎn)單。

加裝液壓攪動(dòng)器后，解決了因板巖水分大、粘性大而造成的卡料、結(jié)壁、蓬庫(kù)的問(wèn)題，從根本上解決了因板巖倉(cāng)下料不穩(wěn)，秤波動(dòng)造成的入窯生料組分波動(dòng)和立磨頻繁抬輥的問(wèn)題。

在安裝過(guò)程中，我公司針對(duì)板巖下料實(shí)際情況進(jìn)行改造，將清料耙齒加長(zhǎng)一節(jié)，確保板巖倉(cāng)下錐體完全在液壓攪動(dòng)器的工作范圍內(nèi)，并在攪動(dòng)器液壓油管路外，安裝全覆式防護(hù)罩，預(yù)防在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)液壓油管路迸裂傷人等事故的發(fā)生?，F(xiàn)場(chǎng)崗位在監(jiān)控液壓攪動(dòng)器自動(dòng)工作的同時(shí)，在雨雪季節(jié)采用手動(dòng)控制方式，增加液壓攪動(dòng)器工作時(shí)間和啟動(dòng)頻率。使用效果良好

4 結(jié)論

通過(guò)對(duì)設(shè)備技術(shù)改造的重要性論述，結(jié)合筆者多年的設(shè)備技術(shù)改造經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合改造實(shí)例，提出更為科學(xué)合理，嚴(yán)謹(jǐn)規(guī)范的設(shè)備改造理念和原則，對(duì)于指導(dǎo)企業(yè)進(jìn)行科學(xué)的設(shè)備改造，提高設(shè)備健康運(yùn)行水平，有效的降低設(shè)備維護(hù)檢修成本，提高經(jīng)濟(jì)效益等都具有積極的意義。