??? 談現代水泥企業技術改造的決策——兼談對新技術新裝備的應用
??? 眾所周知,企業追求技術進步及提高管理水平是企業高速發展的兩個翅膀,而技術改造是企業追求技術進步所必須采取的重要手段。然而,這卻不是我國所有水泥企業的行動準則,甚至還有些企業這樣認為,即便不進行以技術進步為目標的技術改造,也并未影響企業自身的競爭能力與存在條件。在他們的傳統理念中認為,只是在生產已經明顯存在問題時,才迫不得已進行技改。這是我國國民經濟處于急速發展期,大多企業仍走擴大規模以求發展的反映。再加之我國目前企業所有制多樣化,資金來源不一,對技術改造的認識觀念不同,勢必要影響企業技術進步的速度,以至決定企業今后在大浪淘沙中所處的位置。
??? 可以這樣說,作為遠見卓識的企業家,如果能高瞻遠矚不斷追求技術進步,對企業技術改造有高度靈敏的反應及正確決策,勢必會在未來的市場競爭中拔得頭箸,也勢必成為同行業中的領軍企業。
??? 一、技術改造的必要性
??? 無論是按照國家的科學發展觀要求考慮企業的發展,還是從企業現狀為適應市場競爭出發,都需要不斷地通過技術改造,實現技術進步,使企業永遠能依靠高端先進技術,謀求利潤最大化。
??? 然而,目前國內大多水泥企業的策略是:一旦建成生產線就只有獲取利潤的義務,無須再繼續投資,這種觀念導致長則五年,短則兩三年,企業就會表現出技術上的落后、陳舊,缺乏活力與競爭力。與此相對照,外資企業每年都要安排相當數量的技術改造費用;即便是在計劃經濟時代,國家也規定企業每年要從上交利潤中安排一定比例的技改費用。顯然,這種在改革之后居然把技改資金視為企業額外負擔的短期行為,完全違背了企業發展的客觀規律。
??? 這幾年,大家都爭先恐后地建設新生產線,資金就更加緊張,不但已投產的生產線沒有技術改造資金,而且連正常的設備折舊更新費用也被壓縮得所剩無幾。看來,基建與技改、生產的關系如此矛盾,是導致國內大多企業生產水平日益走低的原因之一。且不說基本建設有可能存在漏項或錯項,即使沒有這類問題,隨著先進技術的涌現,同樣需要技術改造。
??? 有如下理由可以說明技術改造工作的必要性。
??? 1、解決基本建設遺留問題所必須:
??? 在過去的十年中,我國新型干法生產線發展之快,往往是以盡量壓縮投資、盡量加快建設速度為手段,其結果是以降低工程質量為代價。其中最為明顯的是,不重視原燃料進廠的裝備水平、自動化儀表的配置以及安全生產設施的不完善。因此,我國現在運行的90%生產線都存在著或多或少的遺留問題,這些問題困擾著企業的效益無法提高。如果能冷靜地對其分析,就會發現有不少問題只要經過少量投資,進行適當技改,運轉水平就能有極大改善,當然,如果與基本建設當初就全面考慮相比,這種付出會增加很多,但如果拖延下去,只能使生產越來越被動,付出越來越大,直到被市場淘汰。比如,物料的均化,在基建時沒有得到重視,造成窯、磨生產難以穩定,如果采用當前比較有效的γ-在線分析儀代替,不僅可以根治基建遺留物料成分不穩的固疾,而且還能節省大量的資金與土地占用。此例完全說明,基本建設與技術改造本來就是企業用以互相補充、互相完善的兩套“馬車”。
??? 2、克服帶病運轉狀態所必須
??? 無論帶病運轉狀態產生的原因是什么,是來自于基本建設,還是源于生產管理,它總是在以較高的代價勉強運轉,這種狀態不改變,也勢必在市場競爭中處于劣勢。就如同人有病必須盡早治療的道理一樣,最好的辦法就是對存在問題進行必要的技術改造,才能換取生產的主動。
??? 3、精細化管理所必須
??? 我們曾經討論過精細運轉的核心內容是降低能耗(詳見去年第三期本刊文章“對產量作為第一指標的置疑”),而實現能耗的降低,從生產環節分析就必須要從選定最佳工藝參數及提高設備完好運轉率兩個標志衡量,而這兩個標志又需要從如下“四項提高”措施著手:提高原燃料的均質穩定程度、提高裝備的高性價比、提高儀表自動化水平、提高員工隊伍素質。而前三項的“提高”必須要依靠強有力的技術改造作為支撐,后一項“提高”是指管理人員、操作人員的整體素質提高,更是一項與技術改造相互促進的工作:技改的效果離不開高素質的員工;反之,通過技改工作的有效開展,必將更促進人員素質的進一步提高。
??? 綜上所述,從原則上講,可能不會有人否認技術改造的必要性。但具體落實資金、人力等各方面條件時,不少企業就變得那么優柔寡斷,甚至戀戀不舍。實際上,正是技術改造才能起到四兩撥千金的功效,才是企業不斷提升競爭力的必要手段,才是企業擁有生命力的重要象征。
??? 二、如何判斷技術改造的價值
??? 有些企業的領導原來并非不重視技改的重要性,但由于技改項目的選擇不夠慎重,改造的效果不十分理想,甚至失敗,于是成了“一朝被蛇咬,十年怕井繩”,以后對待技改開展變得謹小慎微。應該說,當今社會上確實存在一批以專搞偽科學、偽產品招搖撞騙的人,嚴重影響了企業的技術進步。因此,如何判斷技改項目的可行性與價值,是技改項目能否成功的關鍵一步。
??? 1、提高對先進技術的識別能力
??? 由于任何技術改造都需要投資,因此決策者都會嚴格把關,對基層或技術人員提出的技術改造內容進行審核,此時決策者對先進技術的識別能力尤為顯得重要:既要有敏銳的觀察力,及時捕捉到技術發展的動向;又要有深遂的判斷力,能洞察其真假,而不被表面現象所迷惑。既要求決策者對廣義的自然科學具備較厚實的基本知識,及辯證思考問題的能力,又要求對于特定的水泥生產知識十分熟悉,深刻了解新型干法生產的特點與要求。
??? 對于已經實踐證實成功的先進技術,要判斷這些先進技術的應用條件是否與自己企業的條件相同,而不是照貓畫虎地生搬硬套。就以上述的γ-在線分析儀為例,有些企業的配料站的不同原料儲庫(倉)相距較遠,在線控制的時間要相對滯后,如果原料成分波動較大,控制穩定程度就要大大下降。
??? 對于某些技術權威部門推薦的先進技術,也同樣要分析,多問幾個為什么?不應盲目服從。最近,某個企業已訂購陶瓷纖維板欲替代硅酸鈣板作為新型隔熱材料應用,以是某設計院(實際可能是某設計人員)推薦的新材料為由,也不問其隔熱效果及有關性能就盲目應用于預熱器襯料,經過后來查問方知,所謂陶瓷纖維實際就是硅酸鋁纖維制品,它的導熱系數并不低,即隔熱效果并不好,價格又高,而且它的粘合劑在高溫狀態極易揮發,強度會大大降低,更為重要的是,該種纖維粉化后極易被人吸入體內,是致癌物質。這些本在我國上世紀七十年代曾經應用過的淘汰產品如今搖身一變,又以新產品面世,善良的人們只有通過提高自身的識別能力,才不會上當。
??? 2、如何對待新技術、新裝備的應用
??? 不論新技術信息來自何處,對于沒有應用先例、應用業績的新技術,則更需要深入調研,采取“以實踐才是檢驗真理的標準”為對策。此時,一般可以采取制造者與使用者聯合試用的作法,先免費試用,等到取得效果后付款。比如,現在大型號分解窯三次風管的閘板使用壽命都較短,很多預分解窯都因為它的失效而使窯爐用風難以合理平衡。人們已經摸索出不少方式結構材料,但不少試用都是以使用者付學費為結束,這樣不僅不大公平,而且一旦試用結果沒有成功,大多用戶就會抵制繼續改進,可是一次試用成功的新裝備材料又談何容易呢?國家對新技術材料的研發工作都有政策及專款扶持,理應由制造發明人給予投入,凡是能積極為新技術提供現場試驗的用戶,應該受到試用成功所取得的經濟利益給予鼓勵。
??? 3、緊緊圍繞新型干法水泥生產的要求
??? 上面的判斷方法是一般原則,結合到新型干法水泥生產中更有具體原則,即判斷某項技改項目是否可行,一定要緊密圍繞“有利于生產均質穩定”這項根本要求。即凡是有利于生產均質穩定的項目就應該上,不利于均質穩定的項目就不能上。前述為實現“四項提高”必須開展技術改造與培訓,實際上都是為滿足均質穩定生產而提出的。當然是有利,還是不利,不僅要從原理上判斷,更要經得起實踐的檢驗;如果某一項技改項目從原理上就不符合均質穩定的要求,則連實踐的基本條件都不具備,沒有必要進行,因為它不會有好的結果。很多大的水泥集團及領導在審批下級申報的技改計劃時,只是卡住金額或根據經驗而不能遵循這個標準,實在值得改進。
??? 4、計算技術改造效益的思路
??? 以回收投資的期限為判斷依據,是國際上通用的理念,而且往往以一年內改造得到的效益作為技改報價的依據。但國內不少人習慣判斷投資的方法是:以直接費用為依據,即以改造的硬件成本計算作為改造費用的衡量標準,否則認為難以接受,他們將新技術研發過程中的巨大投資忽略不計。這不僅相當不合理,而且是制約研發新技術的重大障礙。
??? 國內落實技術創新思想的步伐之所以緩慢,一方面是由于這種落后觀念起作用,另一方面是由于專利技術保護工作很難執行,法律尚未完全擔當起保護專利的責任,從而助長了等待、坐享、甚至竊取別人開發成果的歪風,造成開展研發工作的困難。
??? 三、技術改造的分類:
??? 1、按照改造對象、內容、規模分類,一般可以分為工藝技改、設備技改、配件技改、材質技改。它們的投資大小與難易程度有很大差異,因此,在決策與計劃實施中可以采取不同的辦法與安排。
??? ⑴ 工藝技改
??? 從生產工藝流程上進行較大幅度的改進,從而實現節能降耗、提高產量、質量等效果。因此,這種技改往往要伴隨機械、電氣及儀表等設備的大幅度變動,甚至總平面也要變更。因此,這是一種大型技術改造,要有充分的論證。比如:當前開始應用的生料輥壓機終粉磨工藝,以生料電耗可降低30%明顯效益為吸引力,日漸得到業內人士認可。但這種技術一般在基本建設中就要選好,日后改造將要花費較高而困難。
??? ⑵ 設備技改
??? 作為整體設備的升級換代會是經常發生的。這種技改的幅度多數會比工藝技改小得多,但是因為要整機改換,費用也較高。如現在呼喚較多的第四代篦冷機,模式較多,究竟哪種類型更好,以什么標準衡量,這是關鍵。其實所謂篦冷機的更新換代應該是能將熟料快速冷卻的同時回收用于煅燒的熱能要高一個檔次,然而現在卻有人以出來的熟料溫度低、篦板不漏料作為主要優點宣傳,甚至為了冷卻效果或不漏料不惜加大冷卻用風,升高了電耗熱耗。作為技術改造,如果是采取需要徹底拆除原篦冷機的方案,這種第四代的推廣價值就要大打折扣。
??? ⑶ 配件技改
??? 這種類型的技術改造要快捷而簡單,推廣速度也會大大提高。因為它是借助水泥行業以外的各種技術發展而來。同時,配件的改進費用并不多,即使多,也可在原有配件需要更換時進行,不必單獨設立技改項目。對這類技改內容,盡早取得先進技術信息,顯得尤為重要。比如:先進皮帶托輥的壽命可提高數倍,而且運轉輕便;又如:耐磨襯板、錘頭、通過風速高的收塵袋等的先進配件都屬于此類范疇。
??? ⑷ 材料技改
??? 只是提高材質的擋次,便可提高使用壽命或節能,與配件同樣是可以利用檢修過程中予以更新,不需要重新有大的投資。如新型耐火澆注料及耐火磚、耐磨鋼板、用陶瓷制作的預熱器內筒等。
??? 2、按改造目的與效果分類,可以分為安全生產的技改、提高產量的技改、改善質量的技改以及降低消耗的技改等。對這些技改的重要程度認識也會有差異:先進的管理理念應該將安全生產的技改列為第一位,其次是重視降低消耗的技改;而不少企業則是將提高產量的技改放在首位,其次是改善質量的技改,這種作法是傳統的以產量論英雄的習慣思維,在當前買方市場形勢下,已經不利于提高企業效益(詳見本刊文章“質疑產量作為第一考核指標的合理性”)。
??? 四、當前需要進行技術改造的內容
??? 前述為了實現精細運轉,必須要采取“四項提高”的對策,其中有三項提高是通過技術改造逐步實現的,以越來越滿足系統均質穩定的要求,下面就以這三項提高為內容,對可以開展的技術改造項目進行一些簡介和評議:
??? 1、提高生產流程各工序的穩定性
??? ⑴ 在原燃料均質穩定程度方面有:
??? ① 礦山的開采面點的設計:任何天然礦山資源的質量不可能均質,為了對礦山資源的綜合利用,及保證使用時的成分均勻,都離不開全面勘探后的合理開采方案,同時的開采點不應少于兩個;如果礦山結構復雜,有時需要同時四點開采。然而,目前不少企業為了節約基建資金,或者是承包給別人開采,或者是直接采購礦石。這是當前我國新型干法水泥生產運行效果不佳的根源之一。因此,凡是不能控制進廠礦石成分的企業都應當重新規劃開采方案,如果自己沒有礦山,則要對供應商訂立強調均質穩定為核心內容的合同,而不能只局限于合格率,那怕單價會高些也是必要的。
??? ② 原料的篩分與破碎方式:很多石灰石礦都有各種夾層,如何將其分離,要根據夾層的成分,如果是黏土質原料,可使用帶波輥篩分功能的板喂機,在喂入破碎機之前進行篩分,對兩種物料分別加工、存儲與輸送,既有利于提高破碎效率,又有利于配料穩定。
??? ③ 礦石的進廠運輸方案:汽車運輸與皮帶等固定機械的運輸相比,無疑成本要高得多,之所以很多生產線選擇了汽車運輸方案,業主只是從節約投資上考慮。實際上,不僅兩年后在成本節約上可以見分曉,而且從質量均勻穩定上更有鮮明對照。汽車運輸的質量控制很難擺脫司機等人為干擾的因素,常常是怎么快、怎么省事、怎么取料,皮帶定點運輸的控制力則較強,尤其移動式破碎機的開發,將汽車運輸的范圍大大縮小。
??? 所以,凡是進廠用量較大的原料運輸可以用膠帶運輸機者,均應考慮技改。
??? ④ 盡量減少廠內原物料的鏟車倒料:很多輔助原料及原煤在廠內靠鏟車倒運的量很大,與機械輸送相比,不僅成本每噸要高一元以上,而且也是質量控制的盲點。現在日益使用廣泛的鋼板庫,加上庫下輸送設施,完全可以大幅度降低鏟車的運送比例。
??? ⑤ 要防止在采掘與輸送過程中,有可能混入金屬件,對后面的破碎功能及輸送、計量都會起到破壞作用。除鐵裝置及金屬探測裝置必須增加且有效。其中除鐵器應選用電磁型,因為永磁型在排除吸上的異物時將成為難事。
??? ⑥ 均化堆場的設置應該取長方形,如果是圓形堆場,則進料中心值的變化仍無法保證物料的成分穩定,此時,除了要求進廠原料質量波動小以外,應按下述方法設置儲備堆場,以便搭配使用。
??? ⑦ 為了能有配料空間,除了要有均化堆場外,還應設置進料堆場,尤其是原煤的儲存。這種堆場最好是筒庫,而且其容量要能保證原燃料的儲量在合理儲存范圍內。
??? ⑧ 進廠原料的水分如果不可避免較多時,可以增加堆入場地晾干;如果含水量很大時,要有烘干設施,如烘干破碎機等。
??? ⑨ 防止原燃料的輸送與儲存過程中的離析現象,如果破碎后產品粒徑分布過寬,尤其不應當有過細粉料,否則不僅消耗過多的破碎能耗,而且還會造成后續流程中,如均化堆場的儲存、筒庫中的儲存中都會產生粒徑離析現象,從而破壞“均化”效果;
??? ⑵ 提高生料成分的穩定性,降低生料電耗
??? ① 提高喂料量的穩定。提高出庫生料計量設施的精度誤差小于1%;喂料系統要求保證喂料量波動使入窯提升機電流波動小于1A;嚴格控制增濕等環節保證生料入庫水分小于1%;生料入窯通道能保證給料指令與生料入預熱器的間隔時間短于三秒種,該時間取決于三通閘閥的類型。這些要求若有不滿足,均應采取技改措施。
??? ② 提高與煤粉成分的配伍能力。在生料成分與煤粉成分的標準偏差小于1.0之后,還要重視提高生料庫料位的控制能力與煤粉倉料位的控制能力,才能保證隨時對應配伍。
??? ③ 提高生料磨操作的穩定性。在入磨物料各項物理性質穩定的情況下,在避免物料在輸送與儲存過程中的離析現象之后,生料磨的操作不穩定仍受喂料量的不穩定、磨機自身設備狀態的不穩定及窯況的不穩定等客觀影響。
??? 因此,在立磨中,凡是提高磨輥、磨盤、擋料環、噴口環壽命的措施都應當重視;對液壓系統、噴水系統的控制都應當不斷改進為自動控制;減速機的可靠運行也是立磨穩定運行的關鍵環節。在輥壓機中,要求恒定喂料小倉的倉壓,應屬自控能力;凡是影響磨輥壽命及對液壓系統控制有影響的因素都要分析,并采取對策。在管磨機中,提高鋼球、襯板及隔倉板等部件的耐磨性能。各種粉磨系統都應當充分重視系統的密封效果。所有與這些主機相配套的輔機都應不斷提高性價比,以確保系統運轉穩定。
??? ④ 降低生料電耗的措施。從工藝上最先進的節電措施是輥壓機的終粉磨技術;在選粉技術上應選用LV專利技術。
??? ⑶ 提高熟料燒成制度的穩定性,降低熟料熱耗
??? ① 提高窯爐用煤量的控制準確性,煤粉計量與輸送不但直接關系到火焰的燃燒穩定,進而對系統溫度穩定有重大影響;降低煤粉水分的含量,更要降低煤粉中由窯系統熱風帶來的熟料或生料的比例。
??? ② 提高全系統各處用風的控制能力,特別是對窯爐用風平衡的控制能力,提高三次風閘閥的可靠與靈活操作能力;
??? ③ 重視預熱器內筒、撒料板、閃動閥等裝置的可靠使用,積極采用高性價比的耐熱耐磨材質,如窯口鑄鋼、后窯口下料鑄鋼板;
??? ④ 根據現有窯的斜度,提高窯的快轉率到4~5轉/分;
??? ⑤ 提高篦冷機的冷卻效率,不僅是要看熟料冷卻后的溫度,更要看使用的風量最小,使窯回收熟料熱量最大化,這是判斷篦冷機升級換代的唯一正確標志;
??? ⑥ 不斷提高燃燒器的性能,使之更適應熱值偏低、揮發分偏低、灰分含量偏高的原煤。
??? ⑦ 重視全系統的密封水平,尤其是前后窯口的密封,加強系統的隔熱能力,降低全系統表面散熱。
??? ⑷ 提高水泥質量的穩定性,降低水泥電耗
??? ① 重視石膏、混合材質量的穩定程度,屬工業廢渣,應該有質量波動要求,尤其要嚴格控制含水量;屬天然礦石,要有合理選擇與搭配。
??? ② 提高預粉磨能力是節能的重要途徑
??? 目前,輥壓機配單倉管磨的聯合粉磨布置是較為先進的工藝。管磨內少用大規格鋼球及各種鋼鍛。重視不同品種水泥要用不同配球方案。
??? ③ 提高選粉能力,目前世界最先進的選粉機當屬LV技術,國際上已有成功使用于水泥粉磨的范例,但在國內水泥粉磨尚無先例。
??? ④ 提倡熟料與混合材的分別粉磨工藝,尤其是礦渣的單獨超細粉磨。提倡使用窯灰作為部分混合材。
??? ⑤ 重視提高水泥磨系統的自動控制能力。
??? 2、提高設備性價比
??? 上述技改內容中大多屬于工藝技改及設備技改,但也有屬于配件質量不高,或有先進技術或材料制作的配件需要替代的情況,尤其是耐磨件、耐熱件的高性能進步。這種配件的及時更換是提高設備高完好運轉率的前提。
??? 3、提高儀表裝備自動化水平
??? 這方面的內容更可大展宏圖,下面的項目完全可以實施。
??? ① 提高生料配料的準確性,除了提高配料秤的計量精度外,應將取樣檢驗的離線控制改為γ-射線在線自動檢測控制,縮小入庫物料成分的標準偏差。
??? ② 提高窯全系統儀表控制水平,尤其燒成溫度的控制水平,窯尾高溫廢氣分析儀在線配置是提高窯的合理煅燒不可缺少的儀表;
??? 五、進行技術改造的條件與步驟
能成功順利開展技術改造的企業應該具備如下條件:
??? 1、加強信息情報工作的管理
??? 一個企業不重視技術情報工作,就很難快速捕捉到先進技術。很多企業不愿投入這方面的力量,甚至連報紙雜志都不愿訂閱。以往國有企業設置過專門人員,但素質不夠,對先進技術動態的掌握知之甚少,更缺乏專業外語知識,只好做某些技術統計與兄弟單位交流的工作,成為很多企業安排照顧的崗位。莫說是小型企業,大的企業集團也沒有稱職的專職人員,面對當前水泥企業發展過快,有素質的技術人員都不愿安心于企業工作,更難開展技術情報工作。
??? 2、確定技改項目的原則
??? 優先選定能降低消耗的技改項目,而不是僅為增產而技改。其原因已在“對將產量作為第一指標的置疑”一文中已充分闡述。
??? 3、技改費用的落實
??? 財務部門常報怨生產成本高,所以資金周轉困難;生產部門則抱怨購置的配件性能差,所以成本高;而物流部門就報怨資金不足,無法買到好裝備。這種惡性循環何時才有終結呢?欲解開這個扣結,只有從有效的技術改造作為突破口,在充分調研認證的基礎上,選擇最有把握近期收回效益的項目,注入第一筆投資,就會使生產成本降低,效益增加,就會使生產以更佳效益運轉,企業就會擁有更多資金采購高性價比的裝備,從而自然而然地進入良性循環。
??? 4、企業應當具有一定的技術管理水平。
??? 因此不論是改造者自身,還是承擔改造任務的單位,都應對企業改造前的各項經濟指標及設備運行狀態認真調查,包括對計量管理水平及重視程度了解清楚。否則,改造前后的經濟效果對比很難說清楚,甚至某些因素使改造效果大打折扣,只好人為編制總結,如此狀態很難看到技改成果,對企業的整體技術進步沒有起到應有的推動作用。
??? 5、及時鑒定與評價改造效果,并將改造中的相關圖紙資料及改造的總結報告,一并歸入設備檔案中。這是企業技術管理不應忽略的基礎工作。