谈现代水泥企业技术改造的决策——兼谈对新技术新装备的应用
众所周知，企业追求技术进步及提高管理水平是企业高速发展的两个翅膀，而技术改造是企业追求技术进步所必须采取的重要手段。然而，这却不是我国所有水泥企业的行动准则，甚至还有些企业这样认为，即便不进行以技术进步为目标的技术改造，也并未影响企业自身的竞争能力与存在条件。在他们的传统理念中认为，只是在生产已经明显存在问题时，才迫不得已进行技改。这是我国国民经济处于急速发展期，大多企业仍走扩大规模以求发展的反映。再加之我国目前企业所有制多样化，资金来源不一，对技术改造的认识观念不同，势必要影响企业技术进步的速度，以至决定企业今后在大浪淘沙中所处的位置。
可以这样说，作为远见卓识的企业家，如果能高瞻远瞩不断追求技术进步，对企业技术改造有高度灵敏的反应及正确决策，势必会在未来的市场竞争中拔得头箸，也势必成为同行业中的领军企业。
一、技术改造的必要性
无论是按照国家的科学发展观要求考虑企业的发展，还是从企业现状为适应市场竞争出发，都需要不断地通过技术改造，实现技术进步，使企业永远能依靠高端先进技术，谋求利润最大化。
然而，目前国内大多水泥企业的策略是：一旦建成生产线就只有获取利润的义务，无须再继续投资，这种观念导致长则五年，短则两三年，企业就会表现出技术上的落后、陈旧，缺乏活力与竞争力。与此相对照，外资企业每年都要安排相当数量的技术改造费用；即便是在计划经济时代，国家也规定企业每年要从上交利润中安排一定比例的技改费用。显然，这种在改革之后居然把技改资金视为企业额外负担的短期行为，完全违背了企业发展的客观规律。
这几年，大家都争先恐后地建设新生产线，资金就更加紧张，不但已投产的生产线没有技术改造资金，而且连正常的设备折旧更新费用也被压缩得所剩无几。看来，基建与技改、生产的关系如此矛盾，是导致国内大多企业生产水平日益走低的原因之一。且不说基本建设有可能存在漏项或错项，即使没有这类问题，随着先进技术的涌现，同样需要技术改造。
有如下理由可以说明技术改造工作的必要性。
1、解决基本建设遗留问题所必须：
在过去的十年中，我国新型干法生产线发展之快，往往是以尽量压缩投资、尽量加快建设速度为手段，其结果是以降低工程质量为代价。其中最为明显的是，不重视原燃料进厂的装备水平、自动化仪表的配置以及安全生产设施的不完善。因此，我国现在运行的90%生产线都存在着或多或少的遗留问题，这些问题困扰着企业的效益无法提高。如果能冷静地对其分析，就会发现有不少问题只要经过少量投资，进行适当技改，运转水平就能有极大改善，当然，如果与基本建设当初就全面考虑相比，这种付出会增加很多，但如果拖延下去，只能使生产越来越被动，付出越来越大，直到被市场淘汰。比如，物料的均化，在基建时没有得到重视，造成窑、磨生产难以稳定，如果采用当前比较有效的γ-在线分析仪代替，不仅可以根治基建遗留物料成分不稳的固疾，而且还能节省大量的资金与土地占用。此例完全说明，基本建设与技术改造本来就是企业用以互相补充、互相完善的两套“马车”。
2、克服带病运转状态所必须
无论带病运转状态产生的原因是什么，是来自于基本建设，还是源于生产管理，它总是在以较高的代价勉强运转，这种状态不改变，也势必在市场竞争中处于劣势。就如同人有病必须尽早治疗的道理一样，最好的办法就是对存在问题进行必要的技术改造，才能换取生产的主动。
3、精细化管理所必须
我们曾经讨论过精细运转的核心内容是降低能耗（详见去年第三期本刊文章“对产量作为第一指标的置疑”），而实现能耗的降低，从生产环节分析就必须要从选定最佳工艺参数及提高设备完好运转率两个标志衡量，而这两个标志又需要从如下“四项提高”措施着手：提高原燃料的均质稳定程度、提高装备的高性价比、提高仪表自动化水平、提高员工队伍素质。而前三项的“提高”必须要依靠强有力的技术改造作为支撑，后一项“提高”是指管理人员、操作人员的整体素质提高，更是一项与技术改造相互促进的工作：技改的效果离不开高素质的员工；反之，通过技改工作的有效开展，必将更促进人员素质的进一步提高。
综上所述，从原则上讲，可能不会有人否认技术改造的必要性。但具体落实资金、人力等各方面条件时，不少企业就变得那么优柔寡断，甚至恋恋不舍。实际上，正是技术改造才能起到四两拨千金的功效，才是企业不断提升竞争力的必要手段，才是企业拥有生命力的重要象征。
二、如何判断技术改造的价值
有些企业的领导原来并非不重视技改的重要性，但由于技改项目的选择不够慎重，改造的效果不十分理想，甚至失败，于是成了“一朝被蛇咬，十年怕井绳”,以后对待技改开展变得谨小慎微。应该说，当今社会上确实存在一批以专搞伪科学、伪产品招摇撞骗的人，严重影响了企业的技术进步。因此，如何判断技改项目的可行性与价值，是技改项目能否成功的关键一步。
1、提高对先进技术的识别能力
由于任何技术改造都需要投资，因此决策者都会严格把关，对基层或技术人员提出的技术改造内容进行审核，此时决策者对先进技术的识别能力尤为显得重要：既要有敏锐的观察力，及时捕捉到技术发展的动向；又要有深遂的判断力，能洞察其真假，而不被表面现象所迷惑。既要求决策者对广义的自然科学具备较厚实的基本知识，及辩证思考问题的能力，又要求对于特定的水泥生产知识十分熟悉，深刻了解新型干法生产的特点与要求。
对于已经实践证实成功的先进技术，要判断这些先进技术的应用条件是否与自己企业的条件相同，而不是照猫画虎地生搬硬套。就以上述的γ-在线分析仪为例，有些企业的配料站的不同原料储库（仓）相距较远，在线控制的时间要相对滞后，如果原料成分波动较大，控制稳定程度就要大大下降。
对于某些技术权威部门推荐的先进技术，也同样要分析，多问几个为什么？不应盲目服从。最近，某个企业已订购陶瓷纤维板欲替代硅酸钙板作为新型隔热材料应用，以是某设计院（实际可能是某设计人员）推荐的新材料为由，也不问其隔热效果及有关性能就盲目应用于预热器衬料，经过后来查问方知，所谓陶瓷纤维实际就是硅酸铝纤维制品，它的导热系数并不低，即隔热效果并不好，价格又高，而且它的粘合剂在高温状态极易挥发，强度会大大降低，更为重要的是，该种纤维粉化后极易被人吸入体内，是致癌物质。这些本在我国上世纪七十年代曾经应用过的淘汰产品如今摇身一变，又以新产品面世，善良的人们只有通过提高自身的识别能力，才不会上当。
2、如何对待新技术、新装备的应用
不论新技术信息来自何处，对于没有应用先例、应用业绩的新技术，则更需要深入调研，采取“以实践才是检验真理的标准”为对策。此时，一般可以采取制造者与使用者联合试用的作法，先免费试用，等到取得效果后付款。比如，现在大型号分解窑三次风管的闸板使用寿命都较短，很多预分解窑都因为它的失效而使窑炉用风难以合理平衡。人们已经摸索出不少方式结构材料，但不少试用都是以使用者付学费为结束，这样不仅不大公平，而且一旦试用结果没有成功，大多用户就会抵制继续改进，可是一次试用成功的新装备材料又谈何容易呢？国家对新技术材料的研发工作都有政策及专款扶持，理应由制造发明人给予投入，凡是能积极为新技术提供现场试验的用户，应该受到试用成功所取得的经济利益给予鼓励。
3、紧紧围绕新型干法水泥生产的要求
上面的判断方法是一般原则，结合到新型干法水泥生产中更有具体原则，即判断某项技改项目是否可行，一定要紧密围绕“有利于生产均质稳定”这项根本要求。即凡是有利于生产均质稳定的项目就应该上，不利于均质稳定的项目就不能上。前述为实现“四项提高”必须开展技术改造与培训，实际上都是为满足均质稳定生产而提出的。当然是有利，还是不利，不仅要从原理上判断，更要经得起实践的检验；如果某一项技改项目从原理上就不符合均质稳定的要求，则连实践的基本条件都不具备，没有必要进行，因为它不会有好的结果。很多大的水泥集团及领导在审批下级申报的技改计划时，只是卡住金额或根据经验而不能遵循这个标准，实在值得改进。
4、计算技术改造效益的思路
以回收投资的期限为判断依据，是国际上通用的理念，而且往往以一年内改造得到的效益作为技改报价的依据。但国内不少人习惯判断投资的方法是：以直接费用为依据，即以改造的硬件成本计算作为改造费用的衡量标准，否则认为难以接受，他们将新技术研发过程中的巨大投资忽略不计。这不仅相当不合理，而且是制约研发新技术的重大障碍。
国内落实技术创新思想的步伐之所以缓慢，一方面是由于这种落后观念起作用，另一方面是由于专利技术保护工作很难执行，法律尚未完全担当起保护专利的责任，从而助长了等待、坐享、甚至窃取别人开发成果的歪风，造成开展研发工作的困难。
三、技术改造的分类：
1、按照改造对象、内容、规模分类，一般可以分为工艺技改、设备技改、配件技改、材质技改。它们的投资大小与难易程度有很大差异，因此，在决策与计划实施中可以采取不同的办法与安排。
⑴ 工艺技改
从生产工艺流程上进行较大幅度的改进，从而实现节能降耗、提高产量、质量等效果。因此，这种技改往往要伴随机械、电气及仪表等设备的大幅度变动，甚至总平面也要变更。因此，这是一种大型技术改造，要有充分的论证。比如：当前开始应用的生料辊压机终粉磨工艺，以生料电耗可降低30%明显效益为吸引力，日渐得到业内人士认可。但这种技术一般在基本建设中就要选好，日后改造将要花费较高而困难。
⑵ 设备技改
作为整体设备的升级换代会是经常发生的。这种技改的幅度多数会比工艺技改小得多，但是因为要整机改换，费用也较高。如现在呼唤较多的第四代篦冷机，模式较多，究竟哪种类型更好，以什么标准衡量，这是关键。其实所谓篦冷机的更新换代应该是能将熟料快速冷却的同时回收用于煅烧的热能要高一个档次，然而现在却有人以出来的熟料温度低、篦板不漏料作为主要优点宣传，甚至为了冷却效果或不漏料不惜加大冷却用风，升高了电耗热耗。作为技术改造，如果是采取需要彻底拆除原篦冷机的方案，这种第四代的推广价值就要大打折扣。
⑶ 配件技改
这种类型的技术改造要快捷而简单，推广速度也会大大提高。因为它是借助水泥行业以外的各种技术发展而来。同时，配件的改进费用并不多，即使多，也可在原有配件需要更换时进行，不必单独设立技改项目。对这类技改内容，尽早取得先进技术信息，显得尤为重要。比如：先进皮带托辊的寿命可提高数倍，而且运转轻便；又如：耐磨衬板、锤头、通过风速高的收尘袋等的先进配件都属于此类范畴。
⑷ 材料技改
只是提高材质的挡次，便可提高使用寿命或节能，与配件同样是可以利用检修过程中予以更新，不需要重新有大的投资。如新型耐火浇注料及耐火砖、耐磨钢板、用陶瓷制作的预热器内筒等。
2、按改造目的与效果分类，可以分为安全生产的技改、提高产量的技改、改善质量的技改以及降低消耗的技改等。对这些技改的重要程度认识也会有差异：先进的管理理念应该将安全生产的技改列为第一位，其次是重视降低消耗的技改；而不少企业则是将提高产量的技改放在首位，其次是改善质量的技改，这种作法是传统的以产量论英雄的习惯思维，在当前买方市场形势下，已经不利于提高企业效益（详见本刊文章“质疑产量作为第一考核指标的合理性”）。
四、当前需要进行技术改造的内容
前述为了实现精细运转，必须要采取“四项提高”的对策，其中有三项提高是通过技术改造逐步实现的，以越来越满足系统均质稳定的要求，下面就以这三项提高为内容，对可以开展的技术改造项目进行一些简介和评议：
1、提高生产流程各工序的稳定性
⑴ 在原燃料均质稳定程度方面有：
① 矿山的开采面点的设计：任何天然矿山资源的质量不可能均质，为了对矿山资源的综合利用，及保证使用时的成分均匀，都离不开全面勘探后的合理开采方案，同时的开采点不应少于两个；如果矿山结构复杂，有时需要同时四点开采。然而，目前不少企业为了节约基建资金，或者是承包给别人开采，或者是直接采购矿石。这是当前我国新型干法水泥生产运行效果不佳的根源之一。因此，凡是不能控制进厂矿石成分的企业都应当重新规划开采方案，如果自己没有矿山，则要对供应商订立强调均质稳定为核心内容的合同，而不能只局限于合格率，那怕单价会高些也是必要的。
② 原料的筛分与破碎方式：很多石灰石矿都有各种夹层，如何将其分离，要根据夹层的成分，如果是黏土质原料，可使用带波辊筛分功能的板喂机，在喂入破碎机之前进行筛分，对两种物料分别加工、存储与输送，既有利于提高破碎效率，又有利于配料稳定。
③ 矿石的进厂运输方案：汽车运输与皮带等固定机械的运输相比，无疑成本要高得多，之所以很多生产线选择了汽车运输方案，业主只是从节约投资上考虑。实际上，不仅两年后在成本节约上可以见分晓，而且从质量均匀稳定上更有鲜明对照。汽车运输的质量控制很难摆脱司机等人为干扰的因素，常常是怎么快、怎么省事、怎么取料，皮带定点运输的控制力则较强，尤其移动式破碎机的开发，将汽车运输的范围大大缩小。
所以，凡是进厂用量较大的原料运输可以用胶带运输机者，均应考虑技改。
④ 尽量减少厂内原物料的铲车倒料:很多辅助原料及原煤在厂内靠铲车倒运的量很大，与机械输送相比，不仅成本每吨要高一元以上，而且也是质量控制的盲点。现在日益使用广泛的钢板库，加上库下输送设施，完全可以大幅度降低铲车的运送比例。
⑤ 要防止在采掘与输送过程中，有可能混入金属件，对后面的破碎功能及输送、计量都会起到破坏作用。除铁装置及金属探测装置必须增加且有效。其中除铁器应选用电磁型，因为永磁型在排除吸上的异物时将成为难事。
⑥ 均化堆场的设置应该取长方形，如果是圆形堆场，则进料中心值的变化仍无法保证物料的成分稳定，此时，除了要求进厂原料质量波动小以外，应按下述方法设置储备堆场，以便搭配使用。
⑦ 为了能有配料空间，除了要有均化堆场外，还应设置进料堆场，尤其是原煤的储存。这种堆场最好是筒库，而且其容量要能保证原燃料的储量在合理储存范围内。
⑧ 进厂原料的水分如果不可避免较多时，可以增加堆入场地晾干；如果含水量很大时，要有烘干设施，如烘干破碎机等。
⑨ 防止原燃料的输送与储存过程中的离析现象，如果破碎后产品粒径分布过宽，尤其不应当有过细粉料，否则不仅消耗过多的破碎能耗，而且还会造成后续流程中，如均化堆场的储存、筒库中的储存中都会产生粒径离析现象，从而破坏“均化”效果；
⑵ 提高生料成分的稳定性，降低生料电耗
① 提高喂料量的稳定。提高出库生料计量设施的精度误差小于1%；喂料系统要求保证喂料量波动使入窑提升机电流波动小于1A；严格控制增湿等环节保证生料入库水分小于1%；生料入窑通道能保证给料指令与生料入预热器的间隔时间短于三秒种，该时间取决于三通闸阀的类型。这些要求若有不满足，均应采取技改措施。
② 提高与煤粉成分的配伍能力。在生料成分与煤粉成分的标准偏差小于1.0之后，还要重视提高生料库料位的控制能力与煤粉仓料位的控制能力，才能保证随时对应配伍。
③ 提高生料磨操作的稳定性。在入磨物料各项物理性质稳定的情况下，在避免物料在输送与储存过程中的离析现象之后，生料磨的操作不稳定仍受喂料量的不稳定、磨机自身设备状态的不稳定及窑况的不稳定等客观影响。
因此，在立磨中，凡是提高磨辊、磨盘、挡料环、喷口环寿命的措施都应当重视；对液压系统、喷水系统的控制都应当不断改进为自动控制；减速机的可靠运行也是立磨稳定运行的关键环节。在辊压机中，要求恒定喂料小仓的仓压，应属自控能力；凡是影响磨辊寿命及对液压系统控制有影响的因素都要分析，并采取对策。在管磨机中，提高钢球、衬板及隔仓板等部件的耐磨性能。各种粉磨系统都应当充分重视系统的密封效果。所有与这些主机相配套的辅机都应不断提高性价比，以确保系统运转稳定。
④ 降低生料电耗的措施。从工艺上最先进的节电措施是辊压机的终粉磨技术；在选粉技术上应选用LV专利技术。
⑶ 提高熟料烧成制度的稳定性，降低熟料热耗
① 提高窑炉用煤量的控制准确性，煤粉计量与输送不但直接关系到火焰的燃烧稳定，进而对系统温度稳定有重大影响；降低煤粉水分的含量，更要降低煤粉中由窑系统热风带来的熟料或生料的比例。
② 提高全系统各处用风的控制能力，特别是对窑炉用风平衡的控制能力，提高三次风闸阀的可靠与灵活操作能力；
③ 重视预热器内筒、撒料板、闪动阀等装置的可靠使用，积极采用高性价比的耐热耐磨材质，如窑口铸钢、后窑口下料铸钢板；
④ 根据现有窑的斜度，提高窑的快转率到4~5转/分；
⑤ 提高篦冷机的冷却效率，不仅是要看熟料冷却后的温度，更要看使用的风量最小，使窑回收熟料热量最大化，这是判断篦冷机升级换代的唯一正确标志；
⑥ 不断提高燃烧器的性能，使之更适应热值偏低、挥发分偏低、灰分含量偏高的原煤。
⑦ 重视全系统的密封水平，尤其是前后窑口的密封，加强系统的隔热能力，降低全系统表面散热。
⑷ 提高水泥质量的稳定性，降低水泥电耗
① 重视石膏、混合材质量的稳定程度，属工业废渣，应该有质量波动要求，尤其要严格控制含水量；属天然矿石，要有合理选择与搭配。
② 提高预粉磨能力是节能的重要途径
目前，辊压机配单仓管磨的联合粉磨布置是较为先进的工艺。管磨内少用大规格钢球及各种钢锻。重视不同品种水泥要用不同配球方案。
③ 提高选粉能力，目前世界最先进的选粉机当属LV技术，国际上已有成功使用于水泥粉磨的范例，但在国内水泥粉磨尚无先例。
④ 提倡熟料与混合材的分别粉磨工艺，尤其是矿渣的单独超细粉磨。提倡使用窑灰作为部分混合材。
⑤ 重视提高水泥磨系统的自动控制能力。
2、提高设备性价比
上述技改内容中大多属于工艺技改及设备技改，但也有属于配件质量不高，或有先进技术或材料制作的配件需要替代的情况，尤其是耐磨件、耐热件的高性能进步。这种配件的及时更换是提高设备高完好运转率的前提。
3、提高仪表装备自动化水平
这方面的内容更可大展宏图，下面的项目完全可以实施。
① 提高生料配料的准确性，除了提高配料秤的计量精度外，应将取样检验的离线控制改为γ-射线在线自动检测控制，缩小入库物料成分的标准偏差。
② 提高窑全系统仪表控制水平，尤其烧成温度的控制水平，窑尾高温废气分析仪在线配置是提高窑的合理煅烧不可缺少的仪表；
五、进行技术改造的条件与步骤
能成功顺利开展技术改造的企业应该具备如下条件：
1、加强信息情报工作的管理
一个企业不重视技术情报工作，就很难快速捕捉到先进技术。很多企业不愿投入这方面的力量，甚至连报纸杂志都不愿订阅。以往国有企业设置过专门人员，但素质不够，对先进技术动态的掌握知之甚少，更缺乏专业外语知识，只好做某些技术统计与兄弟单位交流的工作，成为很多企业安排照顾的岗位。莫说是小型企业，大的企业集团也没有称职的专职人员，面对当前水泥企业发展过快，有素质的技术人员都不愿安心于企业工作，更难开展技术情报工作。
2、确定技改项目的原则
优先选定能降低消耗的技改项目，而不是仅为增产而技改。其原因已在“对将产量作为第一指标的置疑”一文中已充分阐述。
3、技改费用的落实
财务部门常报怨生产成本高，所以资金周转困难；生产部门则抱怨购置的配件性能差，所以成本高；而物流部门就报怨资金不足，无法买到好装备。这种恶性循环何时才有终结呢？欲解开这个扣结，只有从有效的技术改造作为突破口，在充分调研认证的基础上，选择最有把握近期收回效益的项目，注入第一笔投资，就会使生产成本降低，效益增加，就会使生产以更佳效益运转，企业就会拥有更多资金采购高性价比的装备，从而自然而然地进入良性循环。
4、企业应当具有一定的技术管理水平。
因此不论是改造者自身，还是承担改造任务的单位，都应对企业改造前的各项经济指标及设备运行状态认真调查，包括对计量管理水平及重视程度了解清楚。否则，改造前后的经济效果对比很难说清楚，甚至某些因素使改造效果大打折扣，只好人为编制总结，如此状态很难看到技改成果，对企业的整体技术进步没有起到应有的推动作用。
5、及时鉴定与评价改造效果，并将改造中的相关图纸资料及改造的总结报告，一并归入设备档案中。这是企业技术管理不应忽略的基础工作。
