納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣是大宗基礎化工產(chǎn)品,用途廣,產(chǎn)銷量大,僅我國每年就有1000多萬噸的產(chǎn)銷量,而且還有市場增長空間。在優(yōu)質(zhì)石灰石資源具備的地區(qū),可以新建這類項目,但在項目規(guī)劃和工程設計中,應注意避免以下十大問題,以防走彎路和浪費投資,甚至影響產(chǎn)品的競爭力。
(1)工程設計與生產(chǎn)技術脫節(jié)
納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣技術性強、工藝流程長、設備多、管路復雜,能做到完美的工程設計并不容易,需要技術研發(fā)人員與工程設計人員密切配合,才能使工程少走彎路、不留遺憾和避免頻繁技改。但往往是掌握技術的與設計工程的不屬一個單位,會技術的不會設計;會設計的不懂技術。這樣就容易造成生產(chǎn)技術與工程設計脫節(jié),設計人員不能領悟技術人員思路,技術人員不懂設計規(guī)范,任憑設計人員依感覺搞設計。這樣的工程竣工后,出問題是必然的,技術改造就成常態(tài),既耽誤生產(chǎn),又浪費資金,也影響職工的積極性。所以,建設這類技術和工藝比較復雜的項目,最好選擇研發(fā)技術與工程設計一體的綜合性單位,既能保證工程質(zhì)量,節(jié)約投資;又能避免扯皮現(xiàn)象,縮短建設工期,保證生產(chǎn)順利。
(2)欠缺成熟完整的工藝包
工藝包是化工項目的基石,也是工程設計的依據(jù),沒有成熟完整的工藝包,憑工程設計人員想當然的設計,項目經(jīng)歷曲折甚至失敗是必然的。事實上,在納米鈣和輕鈣項目的建設中,僅憑一張草稿紙就把工廠拔地而起的例子比較多,甚至草稿紙都沒有,去其他工廠挖個師傅,現(xiàn)場指揮,就把工廠建起來了,業(yè)主起始覺得省錢了,實際損失大了去了,腸子都悔青了。
(3)上下游工序產(chǎn)能不匹配
納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣從礦石化學合成粉體產(chǎn)品,原理很簡單,但工序多,流程長。各單元、各工序的產(chǎn)能就需要精確計算,并適當保留一定調(diào)整系數(shù)。一般而言,下游工序要比上游工序的產(chǎn)能有少量富余,這樣才能保證各工序銜接的連續(xù)性。實踐中,許多工廠的石灰窯、消化設備、精制設備、陳化設備、碳化設備、活化設備、過濾設備以及干燥和粉碎設備的產(chǎn)能出現(xiàn)嚴重不匹配現(xiàn)象,以致一些單元準是等待另一單元的來料,出現(xiàn)卡脖子現(xiàn)象,人員頻繁調(diào)配,也造成能源浪費。整個系統(tǒng)的流量和熱工計算應有理論依據(jù),同時必須注意物料特性、設備性能、操作時間和操作裕度。
(4)設備選型和管道管徑選擇不當
納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣基本物性一樣,但也有粒度、粘度、沉降體積和堆積密度等液體和粉體性質(zhì)的區(qū)別,在設備選型時就應該特別注意,尤其碳化、過濾、干燥和粉體打散的設備以及濕法活化設備,鑒于納米鈣的物料特性,選擇設備應該特別慎重。設備選型決定產(chǎn)品成本高低,選型不當會增加用工和電耗成本,也影響產(chǎn)品質(zhì)量。除此之外,經(jīng)常忽略泵的選型和正確的配管,往往是盡量配流量和揚程大的閉式化工離心泵,耐用性和可控性大打折扣,也增加電耗。配管管徑的選擇沒有認真計算流量、流速、管道長度和阻力,僅按泵口直徑來配,實際生產(chǎn)就不能達到理想狀態(tài)。
(5)設備材質(zhì)選擇不當
納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)中,堿性和酸性介質(zhì)都有,窯氣為酸性,漿料為堿性,對金屬都有一定腐蝕性,難免會有鐵離子帶入物料中,影響產(chǎn)品白度。當然,所有設備盡量采用316L不銹鋼,那是最好不過的,但造價無法接受。既要保證產(chǎn)品質(zhì)量和設備壽命,又要盡可能節(jié)約投資,就需要在設備和管道材質(zhì)選用上認真權衡斟酌,重視選用非金屬材料。我們經(jīng)常遇到同等規(guī)模的裝置,造價懸殊很大,原因就在于此。沒必要的“豪華”也是一種浪費。
(6)機械化和自動化設計不實用
納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣工藝流程較長,生產(chǎn)環(huán)節(jié)較多,應該重視生產(chǎn)過程的機械化和自動化,以節(jié)約人力,減小勞動強度,穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。但全部實現(xiàn)DCS集中控制或顯示,也不見得實用,因技術上模糊控制量很少,往往僅是顯示運行狀態(tài),成為擺設,就圖個好看。應該根據(jù)工序特點分別采用不同的控制方式,爐窯可以搞一個獨立的PLC;消化、精制、陳化、碳化、活化和過濾都可以采用儀表與電機連鎖控制;干燥和熱源合為一個PLC,實現(xiàn)助燃風量、爐排速度(或者燃油、燃氣閥門開度)、配風風量、進風溫度、出風溫度、進料速度等參數(shù),依據(jù)物料始和終水分,能夠形成控制曲線,實現(xiàn)模糊控制,這樣才有意義,否則采用現(xiàn)場儀表監(jiān)盤就可以了。我們經(jīng)常見到,中央控制室像模像樣,但用人一個不少,還得操作人員頻繁跑來跑去,沒有實現(xiàn)自動化,卻成了累贅。工程設計中,應避免這種花錢不討好的現(xiàn)象。
(7)設備布局不合理,工藝流程不順暢
納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣生產(chǎn)工序多、流程長、設備多,在生產(chǎn)區(qū)規(guī)劃和設備布置上頗有講究。既要講究上下游工序的就近銜接,避免物料來回折返;又要講究消防間距和安全衛(wèi)生,避免生產(chǎn)事故發(fā)生。合理的布局,既節(jié)約投資,生產(chǎn)又順暢,沒有“別扭”感。這類工廠一般就近礦山建設,地形復雜,高低懸殊,應就地勢合理設計。有的工廠在建設中,土方量竟超過總投資的三分之一,這種規(guī)劃的確有點任性。
(8)控制手段欠缺,產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定
納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣作為填料性無機鹽粉體,在配方應用中,不能忽好忽差,要求理化指標必須穩(wěn)定。出現(xiàn)質(zhì)量不穩(wěn)定的情況,除了設備選型有問題外,控制手段跟不上也是關鍵因素。工程設計中,應重視各種儀表和變送器的應用,尤其碳化終點和活化程度的在線監(jiān)測是個難點,儀表表面結垢很容易造成顯示誤差,應選擇數(shù)據(jù)可信度和穩(wěn)定性高的監(jiān)測方式,并具備快速測定和校準的辦法。
(9)能耗高,忽視節(jié)能設計
納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣屬于高耗能產(chǎn)品,重視節(jié)能挖潛,才能具備市場優(yōu)勢。攪拌型式是否合理、電機功率是否適當、保溫措施是否到位、熱能回收是否做到,都會影響能耗的高低。許多工廠在這方面不怎么在意,實際上流失的都是錢。
(10)勞動強度大,操作環(huán)境惡劣
納米碳酸鈣和輕質(zhì)碳酸鈣是從石灰石加工而得的粉體產(chǎn)品,散逸粉塵和蒸汽以及熱輻射如不能有效控制,操作環(huán)境是非常惡劣的。許多工廠的車間,白花花一片,人都是白的,唯有堿蒸汽熏蒸的人顯出紅潤的臉,這個崗位更不好受。這樣的工廠,沒有年輕人肯干,都是40歲以上本地不愿離家的。隨著用人成本的逐漸提高,每個企業(yè)在經(jīng)營中,如何節(jié)約人力,如何留住人力,已是日常考慮的重要課題。減小勞動強度和改善勞動環(huán)境,才能留住人;裝置實現(xiàn)機械化,才能節(jié)約人力,減小勞動強度。實現(xiàn)這個目標并不難,增加投入不會超過設備投資的5%,關鍵是業(yè)主和設計者的理念問題。(東昊)
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