??? 在新型干法水泥生产中实现自动化信息化管理，随着精细运转的要求，会越来越得到业内人士的重视。但是对新型干法水泥生产特点与要求缺乏认识，就不会使自动化与信息化的应用获得明显效果，从而影响生产线精细运转水平的实现。所以，我们有必要以新型干法水泥生产的特点及我国当前应用自动化的现状与症结为题，讨论促进自动化应用的途径。

??? 一、自动化是进一步提高新型干法水泥生产效益的必由之路

??? 1、新型干法水泥生产的特点所必须

??? 新型干法水泥生产的最大特点就是要求生产过程均质稳定。即只有在相对稳定的前提下，水泥的新型干法生产才能发挥其优势，而且也才有可能实现自动化；反之，进一步的稳定就需要有较高的自动化程度。生产线规模越大，就越需要稳定生产，要求自动化的程度就越高，自动化技术应用的投入产出比就越高。

??? 就以半成品质量的检验为例，这项工作不再是为追求提高半成品的合格率，而应该以控制生产稳定程度为目的。从过去传统的人工瞬时取样抽测，逐渐演变成由取样器人工取检累计样，即每小时的平均样。但这些检测并不能满足指导稳定生产的要求，因为无论如何，人工从取样到检验都需要约一个小时以上的时间，当检验结果发现生产已出现波动时，已经有上百吨的物料是不合格品，即使能调整过来，也已经造成生产的波动，更何况还难免存在人工操作的滞后与偏差，使这种波动很可能还要延续下去。与此鲜明对照的当代检测方法，就是在线检测的技术发展，如γ-射线在线分析仪对生产成分的检测与控制，以及在线检测水泥粒径分析仪，它们对生产波动的控制能力都在每分种之内完成，显然，这种控制的可靠与灵敏程度都是人工控制望尘莫及的，这种仪表检测技术的发展必将为新型干法稳定生产带来巨大效益。

??? 由此可知，凡不重视仪表自动化的投入与维护使用的人，实在是没有认识对新型干法生产必须均质稳定这项根本要求，也没有认识到当今的自动化仪表技术已经能够为均质稳定的生产创造更好条件，从而大大约束了新型干法工艺本来可以为企业获得的更高效益。

??? 2、使生产线达到精细运转水平所必须

??? 当前水泥企业若想在竞争中生存，就必须强化精细管理，实现精细运转，即选择最佳工艺参数，保证设备安全运转，从而降低产品能耗。其中任何一项要求与手段都离不开仪表自动化水平的提高。尤其是系统运转达到一定水平后，自动化将成为关键的关键。

??? 为了实现降低热耗是精细运转的核心内容与标准，企业没有准确的计量与控制配置措施，是无法实现的；换言之，当今我国的单位熟料热耗、单位水泥电耗水平之所以较高，是无法与计量控制水平没有得到充分重视脱离干系的。就以当前煤粉喂入量及生料入窑量计量的现状为例，虽然设计规范中要求计量精度要达到1%以内，但能实现精准控制的生产线并不多。使得窑内煅烧温度无法稳定，影响熟料质量，而且用煤量或大或小，降低热耗只能是纸上谈兵。尽管如此，且不说不会有一条生产线会因为计量不准而停窑处理，即便大窑已经停下，也很难有领导对不准确的喂煤、喂料设施安排查找原因并进行修复。如此运行到底能使企业获得多大效益呢？

??? 在水泥利润越来越低，而燃料等能源价格越来越高的情况下，我们不妨算一笔账：如果市场允许每吨熟料可获20元利润，假设每kg熟料多消耗20kcal热，当5000kcal/kg热值的煤价为500元/吨时，就相当于每吨熟料成本上升2元。成本增加1/10，就意味着有10%的熟料利润要为此付出。如果是一条5000t/d熟料生产线，一个月生产的1.5万吨熟料的利润将化为乌有。由此看来，企业一味不顾消耗地追求产量，实在是费力不讨好。因为在不正确的操作与管理的状态下，导致热耗上升20kcal/kg熟料的可能太多了。据初步估算，一级预热器出口温度提高30℃，篦冷机的头排废气温度提高40℃，熟料出篦冷机的温度提高100℃，二次风温降低60℃，或者后窑口等处有严重漏风等等，只要其中有一项是事实，热耗都可增加20kcal/kg熟料。还要强调，这些增加热耗的大多数情况不仅不能通过提高产量的途径解决，而且可能正是拼产量的结果，其中也与喂料量、喂煤量的难以控制有关。对于产量指标已经饱和的生产线，要增加10%产量，相当于每月就需要增加3天满负荷的运行，搞过生产的人都有体会，这又谈何容易！

??? 从这个计算中还可以看出：随着煤、电、油等能源价格的提升，热耗在生产成本中的比重越发加大；而随着熟料、水泥产量的递增，单位熟料、水泥的利润越发微薄。这种产量与消耗之间的权重关系，将会加快向着消耗方面倾斜。那些仍将产量作为第一奋斗目标的企业，势必不会有好的结果。

??? 尽管降低消耗的措施很多，但是，稳定并准确喂料量、喂煤量是很重要的条件，这决不是为写此文章而有意强调之。我国预分解窑中不少企业的运行正是以不顾这方面的可靠条件为前提，其结果是熟料热耗很少能达到720kcal/kgcl以内，反而5000T/D生产线高达800kcal/kgcl以上并不足为怪，与国际上先进标准700kcal/kgcl以内的水平相差甚远。

??? 首先，计量的准确时刻能控制着生料配料成分的稳定，从而影响着半成品的质量及消耗。

??? 其次，要求喂入的生料量及煤粉量高度稳定，自动化程度越高，稳定化程度越好，熟料在高产优质的前提下消耗就会越低。

??? 在贯彻“对标管理”的措施中，宣传先进的节能技术及设备的推广，可以写出若干多的内容与建议，但是在管理与操作方面可以挖掘的潜力与措施，常常被管理与倡导者所忽略。

??? 可以用分解炉的温度控制为例，来说明自动控制的重要性。如果靠人工掌握分解炉的用煤量控制炉温，从而实现分解率的稳定，显然出现波动的状态要大得多，且不说影响分解炉温度的因素很多，操作人员能否分析准确，只说对分解炉温度波动的反映灵敏程度就远远不能满足要求。谁都知道，分解炉加煤无论是过多或不足都会导致分解炉温度的下降，这其中明明存在最佳喂煤量的控制与选择问题，能完成这种控制与选择的最理想人选只有自动化控制。只是这个最理想人选的条件仍是计量控制的相对稳定。

??? 3、提高劳动生产率所必须

??? 正如前所述，面对我国目前的国情，自动化决不仅仅是企业减少用人的措施，企业的劳动工资总额并不高，还不是自动化最重要的目的，但这是降低员工劳动强度，提高员工工作效率及工作质量的关键手段。从企业长远发展看，会随着人力成本的升高，自动化将会成为企业提高劳动生产率的必由之路，现在为此提早作好思想及物质的准备、做好人员的培训才是明智之举。

??? 二、我国新型干法水泥生产线应用自动化的现状

??? 尽管有些企业，尤其大集团对信息管理，自动化程度有所重视，并取得一定进步，但我国水泥行业自动化的总体水平不高，迫切性不够。已经有逐渐成为影响企业提高运转水平 ‘瓶颈’的趋势。

??? 1、仪表的准确率、完好率不高，配备不齐

??? 在不少企业可以随意找到不准确的温度、压力等参数显示不符的仪表，甚至有些位置的热电偶消耗快而被取消，这种仪表的不准确或缺失所造成的损失已经远远高于购置仪表的付出（窑尾热电偶造成堵塞的例子）；有些企业根本就不配备先进的检测仪表，如窑尾高温废气分析仪、在线γ射线分析仪、窑头光电比色高温计等，使操作员的判断失误增多；生产线上使用自动控制回路越来越少，参数选择更多取决于操作员的水平及责任心；使用FUZZY模拟控制系统操作磨机的生产线寥寥无几，取得的效果也不明显，至于用它操作窑烧成系统更是绝无仅有。

??? 2、当前已经使用的自动化仪表并未充分发挥作用

??? 即便自动化装置配备不多，但在不少生产线上都能见到各种闲置的仪表（如生料冲板流量计、选型不当的料位开关、料位计等），这与设计人员照猫画虎的套用标准设计有关，造成实际使用效果不佳。有些昂贵的自动化设备没有得到充分应用，比如，DCS系统虽然普遍使用，但它的实用价值并未发挥，只代替了人工操作设备的连锁开停，以及操作参数的集中显示与调节，有的系统未有显示参数趋势图的功能就交付使用，更不要说自动控制回路的设计与设置。又如，X-荧光分析仪的作用不仅是做生料成分，更重要是要使它能完成配料比例的自动调整，而且还应能进行其它成分的分析功能。

??? 3、生产中不能为仪表自动化投入创造条件

??? 任何计量仪表的准确使用都是有条件的，企业的管理者与生产者对其维护要求并未充分生重视。

??? ⑴ 被计量的物料不符合要求

??? 在如何保证喂料量与喂煤量稳定的问题中，不仅有秤自身的精度问题，还有原燃料的某些物理特性所要求，如粒度、含水量、黏性、混入异物等各方面的影响因素。过大的物料在皮带秤上被卡住，甚至将计量皮带卡伤磨坏，过黏的物料易粘结，过湿的物料易堵塞，金属异物会损坏计量仪表等等。

??? ⑵ 破坏计量环境的现象屡见不鲜

??? 对荷重计量不重视软连接的作用，电焊使传感器短路，变频对电路的干扰等情况，在很多企业都可能发生。

??? ⑶ 系统无法稳定运行，自动化无法投入

??? 采用上述的分解炉温度自动控制回路控制的生产线越来越少，一种可能是已经稳定，不需要控制，这种可能很少；另一可能则是太不稳定，超出其自动的控制范围，无法用自动控制回路控制。

??? 4、缺乏自动化仪表维护力量

??? 在购置自动化仪表的同时，必须配备有相当水平的人员认真维护，然而，这却是不少企业的软肋。直接原因是不愿意为这类人员付出较高报酬，认为他们的作用远不及其它专业更为迫切和重要，而这类人员并非水泥企业所需，使能力高者流失更快。再加之自动化工作的推进需要工艺、设备、电气专业人员的配合，总工程师缺乏协调能力时，此项工作很难开展。

??? 影响自动化仪表维护人员素质提高的另一个原因是，由于该工种在企业内算是最为体面的岗位，它便成了照顾关系的热点，使得这个岗位虽然人数不少，但能干者不多。

??? 5、最为不能忍受的就是，领导对计量与自动化工作缺乏认识，很多企业领导认为没有计量，生产照样进行；或是认为产量才是第一位；或是认为没有办法恢复计量；或是不想再继续投资计量设施。总之，他们决没有将这项工作与窑、磨等主机的维护同等重视。这才是导致企业计量与自动化水平不能提高的重要因素。

??? 三、我国新型干法水泥企业提高自动化程度的症结

??? 任何工作的开展都来自于认识上的差异，不少水泥同行认为信息化与自动化于当前国情尚不成熟：或认为市场自动化产品质量尚未过关，白花钱；或认为效益不明显，可有可无；或企业资金不足，可以放缓；或认为国人劳动力充足，人工成本偏低，很多工作可以用人代替（如库位测量工作）。所有这些认识都会导致成为自动化的漠视。

??? 认识来自于实践，当前有哪些症结影响了自动化的开展呢？

??? 一方面从国内的自动化发展的水平看企业外部症结；

??? 我国自动化的发展基础相对薄弱，在新型干法水泥工艺形成的早期有些自动化项目的效果确实不能令人满意，使得原来的热心者也‘一朝被蛇咬，十年怕井绳’。早在上个世纪八十年代，自动化也想对新兴的预分解窑煅烧技术进行控制，而且还被某省级科学院列入国家重点推广项目，但是由于技术与管理的不成熟，最后以假象验收通过，企业花费的上百万元投资付之东流，给参加过此项工作的人心中留下了深深的烙印。

??? 不同行业之间的信息化自动化技术可以借用，但不可照搬。原因是行业之间的特点不尽相同，复杂程度不一，而且自动化必须与工艺要求相结合，才能取得成果。珠海某公司的仿真技术在国内可算是首屈一指，在电厂中应用效果较为成功，但搬用到珠江水泥厂后并无效果，因为水泥行业使用的煤粉细度要比电力行业要求细得多，而且受用窑的热风温度影响，变化因素要多。

??? 让水泥行业感觉的总体水平是：很多自动化项目的投资高，收益低，可靠性差。当然，如果总是被此阴影笼罩，并不是积极态度。在对伪科学技术或失败教训的吸取基础上，仍应该大胆探索，随着技术的不断进步，自动化的前景总归是光明的。

??? 另一方面从我国水泥新型干法生产的管理与操作水平看企业内部症结：

??? 当前国内新型干法水泥生产的发展形势是，更多企业在争规模、抢速度，使新建的生产线起点过低，不少企业基建阶段将仪表的配置当作可以降低投资的内容（如取消X-荧光分析仪）；在生产阶段，则更是能省就省。之所以造成这种状态，不排除确实有些仪表质量不过关的原因，但更不能排除的是，企业有意低价采购劣质仪表，或使用维护不当，或使用条件不具备的原因。

??? 如果把这两方面症结结合在一起，更应该有这样一个教训值得吸取，那就是不问自动化技术是否成熟，也不问企业基础管理条件是否具备，只是一味推广，急于求成，得到的只能是一无所获的怨声载道。?????

??? 当前，国家工业信息部在推行工业的自动化水平工作，这是推动企业提高效益的大好事，水泥行业理应积极响应，但千万不要走形式化的老路，那种建立在非真实数字基础上的所谓‘信息一把手’原则，并不能为企业获得实际效益，也无法坚持下去。

??? 四、破除症结提高水泥企业自动化程度

??? 1、破除症结的可能性

??? ⑴ 仪表自动化技术的快速发展已经今昔非比，国外先进技术的成功引进消化，国内自主创新的产品也有成功业绩，不少仪表的计量精度已提高到1%以内。我国在水泥自动化应用水平上与国际水平有较大差距，甚至比印度等国家都落后，有着较大的提高空间。

??? ⑵ 国内市场经济日臻成熟，假冒伪劣产品越来越受到约束与惩戒，用户能其识别的能力越来越高。

??? ⑶ 水泥市场竞争越发激烈。不少企业管理者已经开始意识到，提高自动化水平正是提高市场竞争能力的获胜法之一。

??? ⑷ 已经有越来越多的预分解生产线重视原燃料等均质稳定工作的开展，为自动化的投入创造了技术上的条件。

??? 2、自动化产品供应商应当努力的内容

??? ⑴ 有能力的供货商一定要为水泥用户提供真正有效益的产品（一般两年内取得的效益不低于一次性投资，才会有吸引力），而不是只为自身企业盈利，要为用户建立使用样板，给用户以使用信心和效益。对于新型的仪表及控制方式，要有实际的业绩证明你的产品能为企业带来实在效益，就更成为推开市场的关键（如推广在线粒径分析仪）。

??? ⑵ 重视用户自身的基础工作是否具备开展自动化应用的条件，对于基础工作管理薄弱的企业，不能将仪表、数据来源的真实性当作基础工作去抓的企业，卖方不要降低自动化应用的基本条件，所谓“因陋就简”，急于向他们推销自动化产品。

??? ⑶ 优秀计量仪表制造商在与不规范的企业竞争时，千万不能采取降低质量拼价格的办法，尤其在当前议标采购制度盛行时；也不能只靠众多的广告宣传，而是要勇于武装用户具备识别真假自动化装置的水平，明确告诉用户使用这类仪表后企业能获得的效益，很多制造商缺乏对这种效益的计算手段，但这正是推广这类产品的致命环节，因为任何用户在投资之前，都要计算预计产出的效果。对此，最好的计算办法就是拿到实践中进行使用前后的对比，当然，这其中需要工艺、机械等相关专业工程师的配合。同时，还要告诉用户自己生产的产品标准及保证值、保证手段。所有这些都是只有正规企业才能在竞争中出手的措施。就以窑尾高温废气分析仪为例，制造商就应该下功夫调查使用者，投入使用后与投入使用前熟料的热耗有多大差异（或投入使用与未投入使用的熟料热耗差异）；还可以有这样一个例子，一个制造商开发了设备状态检测仪，它可以将设备巡检过程中的隐患按照标准给予判别并记录下来，与靠人工巡检相比提高了可靠性。同样它也需要用实践证明，使用该仪器后设备故障率所降低的幅度，以说明它的效益大小。

??? 3、新型干法水泥企业应当努力的内容

??? ⑴ 应该在抓规模的同时注重建设质量及管理水平的提高。必须加强基础工作，走精细管理之路。未来水泥市场竞争的获胜者，不会只是规模大者，而应该是运转水平高者。领导的重视，人员素质的提高，生产线的稳定，仪表的可靠都是生产线自动化的必要条件，在这些条件不具备的情况下，拔苗助长十之八九是不会成功的。可以预言，自动化必然是在企业管理较为先进的企业中获得发展与成功；反过来，自动化水平的提高也必将更大幅度提高企业的管理水平及效益。自动化水平与企业管理水平两者互为促进与制约。

??? ⑵ 重视仪表自动化的新技术与发展。企业的领导及技术人员应该充分认识到自动化技术的发展日新月异，要比其它领域的进步更快，随时可能带来难以估量的潜在效益，不能以传统观念、经验主义对待自动化技术。要重视自动化仪表设备的特殊性，它与一般设备的不同点在于：它的质量优劣不仅仅影响使用效益，而是关系到能否有用的问题；它不是会像窑、磨等主机一样是生产所必须的设备，其损坏一般不会造成停产。因此，对待这类设备的采购既要慎重，又不能过于保守。为此，这里不仅推荐使用完好运转率的概念代替运转率的考核，有利于对现有仪表的维护工作提出要求和加强；更要鼓励技术人员对新仪表技术的发展信息有较高的捕捉能力，不断提高企业仪表自动化的水平。

??? ⑶ 要配备合格的仪表自动化技术人员，努力提高他们的工作动力。仪表自动化专业工程师的水平直接决定企业仪表自动化装备的使用效果，对他们的工作要有具体的要求与考核办法。比如：在熟料煅烧中最有用的仪表是窑尾高温废气分析仪，最初的预分解窑不惜花费上百万元配备这类仪表，但能有效使用的生产线很少，导致后来建设的生产线只好将此仪表省略。其失效的原因，除了早期的高温废气分析仪要求维护水平较高外，也与企业自身缺乏维护力量不无关系。

??? 企业要有一套能留住仪表专业工程师的措施，因为该专业尽管在水泥企业中不是主导专业，但他们选择企业的范围却很宽，不一定要为水泥企业服务；对他们不仅要关注待遇，还要加强自动化与各专业之间的配合与协调，才能充分发挥他们的作用，并从不断提高他们的工作能力中找到自身价值。比如，很多仪表工程师并不知道二次风温的测试有什么作用，因此，当该热电偶易损坏时，就丧失了对其维护的积极性。又如设备的振动参数对提前发现设备隐患是非常有用的参数，但仪表人员不了解这种要求，他们就不可能有这种工作动力。因此，设法加强他们对工艺及设备要求的理解，他们的努力自觉性就会大大提高，并在取得进步中获得自信。

??? 同时，企业在财力等各方面应该给予必要的支持，对能为企业带来明显效益的仪表，必须购置合乎质量要求的备配件。

??? ⑷ 努力抓好生产线的稳定生产。前面已经提到生产的相对稳定是投入自动控制的前提条件，而对于国内大多数企业而言，这方面恰恰是弱项，很多领导将工作重点都投入在窑、磨的主机管理上，很少有对原燃料进厂的稳定付出必要的措施，这种本末倒置已经使我国的新型干法生产效益打了折扣。在提高仪表自动化控制水平上，它更是拦路虎。

??? ⑸ 不断充实、重视仪表系统的完整配套及计量精确，对已经证明行之有效的仪表自动化控制要大胆心细地使用。

??? 总之，在仪表自动化信息工作中，千万不要搞花架子，一定要做投入产出效益的计算，衡量仪表自动化的投资合理性。一步一个脚印地提高新型干法生产线的自控水平，使企业从自动化的进展中得到货真价实的收益。