銅陵海螺5000t/d熟料國產(chǎn)化示范線(以下簡稱銅陵二線)是國內(nèi)第一條全部采用國產(chǎn)化主機設(shè)備的5000t/d熟料級水泥生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線由國內(nèi)最大的水泥集團——安徽海螺集團為建設(shè)業(yè)主，由中材國際南京水泥工業(yè)設(shè)計研究院(以下簡稱南京院)承擔工程設(shè)計和技術(shù)支撐服務。該生產(chǎn)線燒成系統(tǒng)主機設(shè)備(預熱分解系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯、篦冷機、燃燒器)由南京院開發(fā)設(shè)計并進行設(shè)備成套供貨。

　　銅陵二線建設(shè)工程設(shè)計合同及燒成系統(tǒng)主機設(shè)備成套供貨合同簽訂于2000年12月份，工程在2001年2月破土動工建設(shè)，主生產(chǎn)線于2002年3月建成并開始進行生產(chǎn)調(diào)試，2002年6月全線建成投產(chǎn)，2002年10月各項主要技術(shù)經(jīng)濟指標均達到或超過設(shè)計指標。目前，系統(tǒng)熟料產(chǎn)量穩(wěn)定于5600t/d以上，操作穩(wěn)定，各項參數(shù)正常。由于在項目設(shè)計和建設(shè)中，業(yè)主和設(shè)計院緊密配合，優(yōu)化方案，充分利用原有的設(shè)施和條件，使銅陵二線建設(shè)總投資僅用2.56億元，建設(shè)周期13個月，均達到國內(nèi)水泥熟料生產(chǎn)線建設(shè)最佳水平。

1　建設(shè)背景和建設(shè)條件

　　安徽海螺集團是國務院確定的120家國家級企業(yè)集團之一，是中國最大的水泥企業(yè)，市場和銷售渠道穩(wěn)定。銅陵海螺水泥有限公司(以下簡稱銅陵海螺公司)是由安徽海螺集團公司控股的水泥股份有限公司，位于安徽省銅陵市西南約12km的古圣村，所處地域的水泥生產(chǎn)資源豐富、品質(zhì)優(yōu)良；廠區(qū)西距黃金水道長江約1.3km，廠區(qū)西北距寧銅鐵路終端站一橫港南站約3.5km，水陸運輸條件優(yōu)越。而且，公司培養(yǎng)有一大批熟悉新型干法生產(chǎn)的技術(shù)管理及營運管理人才。所有這些都使銅陵海螺公司具有很好的擴建條件。

　　近10年來，代表當代水泥生產(chǎn)技術(shù)水平的新型干法生產(chǎn)技術(shù)和裝備技術(shù)已日趨成熟，水泥工業(yè)生產(chǎn)大型化已成為水泥生產(chǎn)發(fā)展的大趨勢。中國水泥工業(yè)大力發(fā)展新型干法水泥，加速淘汰落后工藝已成為一項重要任務。國家主管部門也提出了我國發(fā)展水泥工業(yè)的“T”型規(guī)劃，特別是2000年8月國家經(jīng)貿(mào)委主任盛華仁視察海螺集團時，提出了建設(shè)大型干法水泥國產(chǎn)化示范線的指示，體現(xiàn)了我國水泥工業(yè)進行結(jié)構(gòu)調(diào)整的緊迫性。

　　安徽海螺集團作為中國最大的水泥企業(yè)，義不容辭地站到了推動我國大型化新型干法水泥發(fā)展的前列。在系統(tǒng)總結(jié)集團工程建設(shè)經(jīng)驗及考察調(diào)研國內(nèi)已投產(chǎn)的4000t/d和5000t/d水泥生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，從振興民族工業(yè)、推動國家大型水泥機械工業(yè)發(fā)展出發(fā)，于2000年9月決定全部采用國產(chǎn)主機設(shè)備，在銅陵建設(shè)1條5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線，并立即開始籌建。

　　銅陵海螺公司原有1條4000t/d熟料的生產(chǎn)線(即銅陵一線)，是國家“八五”重點建設(shè)項目，其主機設(shè)備從丹麥F.L.S公司引進，技術(shù)裝備水平達到20世紀90年代國際先進水平。銅陵一線于1996年建成投產(chǎn)，生產(chǎn)情況良好，現(xiàn)在回轉(zhuǎn)窯熟料產(chǎn)量穩(wěn)定在4500t/d水平，各項技術(shù)經(jīng)濟指標均達到或優(yōu)于設(shè)計指標，并于1998年6月通過國家驗收。為其配套，工廠已建有石灰石礦山和約5km的石灰石長膠帶輸送系統(tǒng)，水泥、熟料裝船專用碼頭，進廠鐵路專用線，水外理廠，供配電設(shè)施及完整的輔助生產(chǎn)和行政生活設(shè)施。

2　主要設(shè)計原則、建設(shè)內(nèi)容及主要技術(shù)經(jīng)濟指標

2.1　主要設(shè)計原則

　　根據(jù)上述情況，我們在設(shè)計工作開始前就確定本項目要以“高可靠性、低投資、低成本、高效益”為設(shè)計目標。根據(jù)這一設(shè)計目標，特制定了以下設(shè)計原則：

　　(1)切實領(lǐng)會國家經(jīng)貿(mào)委盛華仁主任對于海螺集團公司建設(shè)大型干法水泥國產(chǎn)化示范線的指示精神，有效貫徹“生產(chǎn)可靠、技術(shù)先進、節(jié)省投資、提高效益”的設(shè)計指導方針，把本項目建成具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的示范生產(chǎn)線。

　　(2)以生產(chǎn)可靠為先決條件，開發(fā)和選用國內(nèi)先進成熟、穩(wěn)妥可靠、節(jié)能降耗、信譽質(zhì)量好的技術(shù)裝備，同時通過優(yōu)化設(shè)計，保證本項目達到良好的效果。

　　(3)銅陵二線建設(shè)設(shè)計時，要結(jié)合一線進行總體規(guī)劃優(yōu)化，利用一線已有的富裕能力，完善一線存在的缺陷，使一線、二線互通互補，平衡發(fā)揮全廠各部分的最佳能力。同時要考慮二線建設(shè)過程中，不影響或少影響一線的生產(chǎn)。

　　(4)二線建設(shè)設(shè)計時，必須保證環(huán)保、勞動安全、工業(yè)衛(wèi)生、消防等各方面達到國家和各有關(guān)部門的標準或規(guī)定。

2.2　主要設(shè)計和建設(shè)內(nèi)容

　　鑒于上述設(shè)計原則，在銅陵二線工程建設(shè)中，我們充分考慮合理利用已有設(shè)施，以降低建設(shè)工作量和建設(shè)投資。在新建生產(chǎn)線和一線設(shè)施綜合優(yōu)化基礎(chǔ)上，確定銅陵二線建設(shè)的主要設(shè)計內(nèi)容有：

　　(1)新建1條熟料生產(chǎn)線。含新建設(shè)石灰石預均化堆場、原料配料站到熟料儲庫的完整熟料生產(chǎn)線。(2)改、擴建部分項目。具體內(nèi)容有：擴建石灰石礦山(含新增1套石灰石破碎系統(tǒng)并對原有石灰石輸送長膠帶進行提速改造)；新增1套粉砂巖破碎及輸送系統(tǒng)；改造和增加粉砂巖、硫酸渣、原煤輸送及旁路系統(tǒng)；改造原有的總降壓站，新建二線配電系統(tǒng)；在原中央控制室內(nèi)增設(shè)二線中控設(shè)備和通迅聯(lián)絡(luò)設(shè)施；擴建循環(huán)給水、壓縮空氣系統(tǒng)。

2.3主要技術(shù)經(jīng)濟指標

　　根據(jù)工廠各種條件及目前我們的技術(shù)水平，確定了銅陵二線的設(shè)計主要技術(shù)經(jīng)濟指標見表1。

3　主機設(shè)備及主要物料儲存的配置

　　銅陵二線的主要物料儲存及主機設(shè)備的配置情況分別見表2、表3。

4　銅陵二線主要設(shè)計特點

　　(1)設(shè)計中充分挖掘一線(包括礦山)各環(huán)節(jié)的富裕能力，在二線設(shè)計中進行合理平衡調(diào)配，改造補缺，特別是對原料儲存、輸送及輔助生產(chǎn)設(shè)施，盡可能改造、挖潛，利用原有設(shè)施，大大降低了二線的建設(shè)工程量；即降低了建設(shè)投資，又使全廠的綜合生產(chǎn)能力更趨平衡，全廠總圖布置也緊湊合理。

　　(2)二線燒成系統(tǒng)全部采用南京院開發(fā)研究的技術(shù)和設(shè)備，特別是5000t/d預分解系統(tǒng)(NC型雙系列五級預熱器系統(tǒng)＋NST－1型在線噴旋管道分解爐系統(tǒng))、NC－III型控制流充氣梁篦冷機、NC－15Ⅱ型三通道煤粉燃燒器等，其性能優(yōu)良、操作可靠。其同預熱器C1出口溫度< 340℃，系統(tǒng)壓損<4.8kPa。這標志著南京院在大型水泥生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的研究開發(fā)上，已經(jīng)達到了國際水平。

　　(3)土建設(shè)計中打破條條框框，敢于創(chuàng)新，采用了許多投資、施工便利的新技術(shù)。如窯尾塔高約90m，平面尺寸17m×25.6m，高寬比接近5.3，體積大、荷載重。我們對該塔架結(jié)構(gòu)方案采用了多種布置形式的計算、分析比較，并做過多次風洞試驗研究，合理選擇設(shè)計參數(shù)，最大限度地實現(xiàn)滿應力設(shè)計。因窯尾塔架柱(主要豎向受力構(gòu)件)的用鋼量占窯尾總用鋼量的30％左右，因此合理地選擇柱的截面形式可降價工程投資。我們在設(shè)計中對H型鋼柱、方形鋼管柱、圓形鋼管柱、鋼筋混凝土柱進行了比較，后選擇了綜合經(jīng)濟指標較好的鋼管混凝土柱方案，使燒成窯尾框架用鋼量僅為900t，比用純鋼柱節(jié)約了較多鋼材。又如直徑Φ60m的熟料庫，體積大，受力情況與常規(guī)庫不同，為此，我們對該庫進行大量的計算的反復優(yōu)化，結(jié)果與同類庫比，減薄了庫壁的厚度，鋼材用量節(jié)省200多t。在設(shè)計Φ110m石灰石預均化堆場時，南京院在水泥行業(yè)首次對這么大直徑的堆場頂蓋采用空間網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，受力合理、用料經(jīng)濟、造型美觀、容易滿足較大的跨度，可以用較小的構(gòu)件組成較大的空間，便于工廠化生產(chǎn)，安裝簡便快捷，施工過程中不需要大型吊裝機械，且整個頂蓋比同規(guī)模的庫頂蓋節(jié)省鋼材300t左右。

　　(4)在本項目中，主機全部采用了國產(chǎn)設(shè)備，特別是5000t/d雙系列五級旋風預熱器分解爐系統(tǒng)、Φ4.8m×74m回轉(zhuǎn)窯、5000t/d篦冷機、MLS4531生料磨等大型主機設(shè)備，均是國內(nèi)首次使用的設(shè)備，在業(yè)主和各有關(guān)單位的共同努力和密切配合下，取得了突破性的成功?，F(xiàn)在生產(chǎn)線運行正常 ，各項技術(shù)經(jīng)濟指標均達到設(shè)計值。這一方面體現(xiàn)了海螺集團領(lǐng)導層洞察國內(nèi)外水泥技術(shù)、設(shè)備加工的現(xiàn)狀，敢為人先的科學判斷和決策能力；另一方面也表明近年來我國水泥機械設(shè)備開發(fā)加工能力有了長足進步；同時也證明南京院在大型生產(chǎn)線的設(shè)備研發(fā)、系統(tǒng)配置和總體布局上，已非常成熟，達到了得心應手的境界。真正把本項目建成了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的示范生產(chǎn)線。

　　(5)本項目窯頭、窯尾設(shè)置電除塵器，其余各揚塵設(shè)置高效袋除塵器，全廠除塵都按高標準設(shè)計，使生產(chǎn)中粉塵排放量(標況)達到小于50mg/m3。在燒成系統(tǒng)特別是分解爐設(shè)計中，考慮多種降NOX措施，有效降低了廢氣中的NOx含量。另外，對于噪聲大的設(shè)備、車間采取消音、隔音等措施。在總圖布置中，有機結(jié)合植樹種花等綠化措施。上述措施使得全廠環(huán)保水平達到了高標準。 5　銅陵二線的生產(chǎn)調(diào)試及運行

　　銅陵二線經(jīng)過13個月的建設(shè)，于2002年3月18日進入單機調(diào)試、聯(lián)動試車、點火烘窯和待料階段，4月22日正式進入投料試生產(chǎn)調(diào)試階段。由于本生產(chǎn)線是國內(nèi)投產(chǎn)的第一條國產(chǎn)化5000t/d生產(chǎn)線，在全廠設(shè)計、國產(chǎn)設(shè)備的開發(fā)制造、生產(chǎn)線建設(shè)安裝、生產(chǎn)操作等各方面都存在需探索和協(xié)調(diào)的地方。因此，在調(diào)試期間，對一些地方進行了優(yōu)化處理，使系統(tǒng)在較短的時間內(nèi)達到了設(shè)計指標，并能長期連續(xù)穩(wěn)定運行。調(diào)試期間，我們主要進行的優(yōu)化處理有以下三點：

　　(1)生料立磨的優(yōu)化。因本生產(chǎn)線首次采用了國內(nèi)開發(fā)設(shè)計和制造的第一臺大型立磨(MLS4531)，在生產(chǎn)調(diào)試初期，出現(xiàn)了液壓系統(tǒng)漏油、蓄能器能力不足、磨機振動較大等問題，使立磨粉磨能力和運轉(zhuǎn)率都不能達到設(shè)計指標，生料供應滿足不了燒成系統(tǒng)的要求。因此燒成系統(tǒng)無法滿負荷運行，只能低負荷或低運轉(zhuǎn)率運行。對此，業(yè)主方和南京院、設(shè)備供應商、施工商安裝單位花大力氣研究了立磨存在的問題，找出原因，并進行了處理。如為每個液壓缸增備了2個40L的蓄能器；又對液壓缸頭處導向套的材質(zhì)與數(shù)量作了改進。此外，還針對立磨振動較大的問題，額外進行了基礎(chǔ)加固處理。通過一系列的調(diào)整改進，使立磨運行趨于正常，粉磨能力及運轉(zhuǎn)率均達到或超過設(shè)計指標，磨產(chǎn)量超過400t/h。這一分析調(diào)整、改進過程，大約用了近3個月的時間。為國產(chǎn)大型立磨的完善，積累了豐富的經(jīng)驗。

　　(2)廢氣處理系統(tǒng)的優(yōu)化。本生產(chǎn)線生料粉磨和窯尾廢氣處理采用單風機高濃度電除塵系統(tǒng)，由于處理風量很大，大風管上的大閥門調(diào)整控制難盡人意，使立磨用風量的調(diào)節(jié)困難，影響了立磨的運行。經(jīng)分析研究，我們采用最簡單的辦法，改造了風管，使系統(tǒng)運行很快達到了正常水平。

　　(3)窯頭廢氣溫度偏高的優(yōu)化。設(shè)計時考慮一、二線的結(jié)合而將煤粉制備系統(tǒng)設(shè)置在窯尾，采用窯尾廢氣作煤磨熱源；又由于調(diào)試初期較長時間的低負荷運行，篦冷機噴水系統(tǒng)長期不用而損壞，使得燒成系統(tǒng)滿負荷運行初期窯頭廢氣溫度偏高，影響窯頭電除塵器的安全運行。經(jīng)分析研究，我們對篦冷機噴水系統(tǒng)進行了恢復，以對篦冷機內(nèi)氣體采取分隔措施。經(jīng)過處理，窯頭廢氣溫度偏高的問題徹底得到解決，在解決了上述問題，并對系統(tǒng)進行了優(yōu)化改進后，生產(chǎn)線全線實現(xiàn)了完全正常生產(chǎn)。

6 　結(jié)語

　　經(jīng)過近2年的籌建、建設(shè)和生產(chǎn)調(diào)試，海螺集團公司、南京院 及有關(guān)施工、安裝單位、設(shè)備廠家的領(lǐng)導和技術(shù)人員齊心合力，傾注了大量的心血，終于使銅陵海螺5000t/d熟料國產(chǎn)化示范線的建設(shè)取得了成功。該生產(chǎn)線的建成投產(chǎn)，實現(xiàn)了國家經(jīng)貿(mào)委盛華仁主任對海螺集團公司建設(shè)大型干法水泥國產(chǎn)化示范線的指示精神，真正做到了“生產(chǎn)可靠、技術(shù)先進、節(jié)省投資、提高效益”。

　　銅陵海螺5000t/d熟料國產(chǎn)化示范線的建設(shè)成功，標志著我國水泥生產(chǎn)技術(shù)、大型設(shè)備研發(fā)制造技術(shù)達到了新水平，具備了和國外技術(shù)、設(shè)備競爭的能力，其各方面的意義是非凡的。該生產(chǎn)線的建成，是與海螺集團領(lǐng)導高瞻遠矚、以振興中華水泥工業(yè)為己任的使命感及對國內(nèi)外水泥工業(yè)總體發(fā)展的準確把握分不開的。該生產(chǎn)線的建成，會帶領(lǐng)國內(nèi)水泥工業(yè)掀起一個建設(shè)大規(guī)模、低投資新型干法水泥生產(chǎn)線的熱潮，促進我國水泥工業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，為我國水泥工業(yè)駛上良性發(fā)展的軌道做出了貢獻。

　　作為該生產(chǎn)線的工程設(shè)計和技術(shù)支持單位，南京院在提供優(yōu)良技術(shù)服務的同時，也豐富和積累了為大型水泥生產(chǎn)線提供技術(shù)服務的經(jīng)驗，進一步提高了技術(shù)服務水平。我們將認真總結(jié)本工程建設(shè)成功的經(jīng)驗，通過不斷完善和優(yōu)化，使我院的設(shè)計、技術(shù)達到世界先進水平。

摘自《中國水泥》2003年02月號