??? 我國水泥產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一,已占據(jù)世界水泥生產(chǎn)的半壁江山。作為提供水泥原料的水泥礦山,每年生產(chǎn)石灰質(zhì)原料已逾10億噸,黏土質(zhì)原料已逾兩億噸。
??? 如果生產(chǎn)每噸水泥原料礦石能節(jié)約0.1千瓦時電、0.05千克柴油、0.01千克炸藥,其每年節(jié)約總量將是上億千瓦時電、幾千萬千克柴油、上千萬千克炸藥。水泥礦山節(jié)能,對降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的作用是不言而喻的。通過節(jié)能,水泥礦山就會為實現(xiàn)“十一五”規(guī)劃綱要節(jié)能指標(biāo),為構(gòu)建和諧社會做出自己的貢獻(xiàn)。而水泥礦山節(jié)能從何抓起?水泥礦山節(jié)能途徑是什么?筆者認(rèn)為,應(yīng)從以下幾個方面去看。
??? 1.在水泥工廠建設(shè)時,科學(xué)決策礦山與工廠所處位置,盡可能地縮短礦山與水泥熟料生產(chǎn)線的距離,是水泥礦山節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。
??? 作為水泥熟料生產(chǎn)的主要原料--石灰石,其灼失量在40%以上。石灰石在運往水泥熟料生產(chǎn)線的過程中,40%以上是CO2氣體。這些CO2氣體在熟料燒成過程中成為廢氣被排放掉。如一個日產(chǎn)5000噸水泥熟料的工廠,每年需石灰石200萬～260萬噸,其中每年運輸CO2氣體即為80萬～106萬噸。選擇水泥熟料生產(chǎn)線的建廠位置,投資方要使其盡可能地挨近礦山。這是一個非常重要的選址原則。而水泥粉磨站則可以靈活設(shè)置,一般水泥粉磨站可設(shè)在接近市場的地方。這樣運輸熟料,就比運輸石灰石節(jié)省了40%的能源消耗。
??? 近年來,我國建設(shè)的大中型水泥工廠(除了歷史情況外),礦山距工廠30公里以上的不乏其例,有的甚至達(dá)100多公里。遠(yuǎn)距離的水泥原料運輸,增加了能源消耗,增加了成本,降低了企業(yè)在市場上的競爭能力。
??? 2.充分研究礦山地形地質(zhì)條件,采用礦石的自重運輸方式即“溜(槽)井--平峒開拓運輸方式”,是水泥礦山節(jié)能方式的重要選擇。
??? 水泥礦山大多為山坡露天礦床,其比高一般為200～700米。所以,依據(jù)礦山地形地質(zhì)條件,選擇礦石的自重運輸方式是水泥礦山獨具的優(yōu)勢。這是對比高較大的山坡露天礦床開采的一種行之有效的開拓方案,也是水泥礦山達(dá)到節(jié)能目標(biāo)的一種重要選擇。自重運輸方式就是開鑿大型破碎機(jī)峒室,單段破碎機(jī)進(jìn)入平峒,礦石由溜井下部礦倉進(jìn)入破碎機(jī)后,被破碎成小塊礦石,再由膠帶輸送機(jī)經(jīng)平峒運出的設(shè)計方案,解決了平峒內(nèi)的大塊礦石運輸問題,其節(jié)能降耗效果的優(yōu)勢很快就凸顯出來。這套方案已被多個水泥礦山先后采用。但是,目前國內(nèi)一些水泥礦山雖然擁有200米以上地形高差的優(yōu)勢,卻由于種種原因,沒有采用礦石自重運輸方式,而是采用了增加能源消耗和成本的汽車運輸?shù)V石下山等方案。
??? 如西藏的加木溝礦山是山坡露天礦,比高較大,地形陡峭。經(jīng)過對多種方案的比較,加木溝礦山采用了基建投資較小的自重運輸方式,即溜槽--溜井--平峒--峒內(nèi)破碎--鋼芯膠帶輸送機(jī)的運輸方案。據(jù)統(tǒng)計,自重運輸方式的成本僅為汽車運輸方式的17%,生產(chǎn)安全,且有利于生產(chǎn)的均衡穩(wěn)定及礦石的質(zhì)量搭配。
??? 3.綜合利用礦產(chǎn)資源,是水泥礦山節(jié)能的一項重要舉措。
??? 目前,不少水泥礦山的“廢石”剝離量高達(dá)10%～50%,將低鈣高硅灰?guī)r、低鈣高鎂灰?guī)r和其他泥質(zhì)灰?guī)r、覆蓋土與各類夾層等都視為“廢料”,一扔了之。生產(chǎn)實踐證明,通過采取技術(shù)措施,這些看似不能使用的“廢石”都能夠達(dá)到水泥生料要求,變?yōu)橛杏玫乃嘣稀?/P>
??? 天山云浮礦日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線,在資深原料專家的指導(dǎo)下,使用了其他廠廢棄不用的“廢石”,成功地?zé)隽烁邩?biāo)號優(yōu)質(zhì)水泥熟料。云浮礦是以化學(xué)品位CaO42%～46%,SiO216%&+的中生代泥盆紀(jì)低鈣高硅泥質(zhì)灰?guī)r做主要原料,與部分高鈣灰?guī)r搭配來生產(chǎn)水泥熟料的。云浮礦的這一做法也改進(jìn)了企業(yè)的工藝系統(tǒng),降低了基建投資與生產(chǎn)成本。
??? 4.精心做好工程設(shè)計,為礦山節(jié)能創(chuàng)造前提條件。
??? 工程設(shè)計是企業(yè)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。只有精心做好工程設(shè)計,不斷優(yōu)化設(shè)計方案,注重總圖布置、配料方案、生產(chǎn)工藝、礦床開采及開拓運輸系統(tǒng)的合理選擇,依據(jù)地形地質(zhì)條件,在采礦工藝各流程設(shè)計中采用合理的方案,才能為礦山與工廠節(jié)能創(chuàng)造必要的前提條件。因此說,針對礦山的具體條件,進(jìn)行個性化設(shè)計才是水泥企業(yè)礦山建設(shè)的根本利益所在。
??? 在礦山的物料運輸中,采用膠帶輸運機(jī)或電機(jī)車運輸方案,宜充分利用地形條件,采用重載下坡運輸。設(shè)備重載下坡運輸時,可反饋發(fā)電,減少能源消耗。礦石由汽車運輸進(jìn)廠,設(shè)計方案宜將破碎機(jī)安裝設(shè)置在距入廠礦石方向最近的地方,以減少能源消耗。如天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院研制成功了適合水泥礦山各類物料的多種規(guī)格的單段錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、齒輥式破碎機(jī)。這些破碎機(jī)的推廣使用,給水泥礦山節(jié)能創(chuàng)造了條件。
??? 5.選擇節(jié)能的設(shè)備是礦山節(jié)能的一項重要內(nèi)容。
??? 礦山選擇電動設(shè)備與內(nèi)燃設(shè)備相比,一般能夠達(dá)到節(jié)能20%的效果;選擇移動式空壓機(jī)供風(fēng)比固定式空壓機(jī)供風(fēng),生產(chǎn)每噸礦石可節(jié)電1千瓦時。
??? 6.水泥礦山向企業(yè)管理要節(jié)能。
??? 企業(yè)加強(qiáng)采礦工作面的管理,嚴(yán)格控制穿孔參數(shù),保持采礦工作面的平整,一般要求工作面的水平標(biāo)高為設(shè)計標(biāo)高+0.25米,以此能夠提高礦石開采質(zhì)量,降低材料消耗;不斷優(yōu)化礦山爆破參數(shù),改善爆破效果,減少根底、大塊及傘巖的發(fā)生,降低炸藥與其他火工材料的消耗,同時也減少各種爆破危害效應(yīng);降低處理安全事故所需代價,將提高生產(chǎn)成本,因此要制定并嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程及安全生產(chǎn)責(zé)任制,減少或杜絕安全責(zé)任事故的發(fā)生;加強(qiáng)礦山生產(chǎn)管理,完善并嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)崗位責(zé)任制、材料進(jìn)出庫制度、原燃料消耗定額管理等制度。
??? 7.節(jié)能降耗是水泥礦山的必然選擇。
??? 一般每生產(chǎn)1噸石灰石(包括破碎)需要1.5～4千瓦時,柴油0.1～0.4千克、炸藥0.18～0.22千克。降低電耗及柴油與炸藥的消耗,都會降低水泥的生產(chǎn)成本,也會給水泥企業(yè)的生存與發(fā)展帶來更多的機(jī)會。
目前,各種原材料不斷漲價。國家對石灰石征繳的各種稅費也不斷提高(有的地區(qū)每噸石灰石收取稅費已達(dá)4.8元),如果加上按規(guī)定每噸石灰石提取4元的維簡費,再加上國家收取的礦山探礦權(quán)、采礦權(quán)價款,水泥企業(yè)為水泥原料付出的成本會越來越大。
??? 但是,獨立的水泥礦山或“保產(chǎn)礦山”,其石灰石產(chǎn)品卻一直都在低價位運行。所以節(jié)能降耗、降低礦石成本,已是水泥礦山的必然選擇。
??? 作者：郝汝鋌
??? 我國水泥產(chǎn)量穩(wěn)居世界第一,已占據(jù)世界水泥生產(chǎn)的半壁江山。作為提供水泥原料的水泥礦山,每年生產(chǎn)石灰質(zhì)原料已逾10億噸,黏土質(zhì)原料已逾兩億噸。
??? 如果生產(chǎn)每噸水泥原料礦石能節(jié)約0.1千瓦時電、0.05千克柴油、0.01千克炸藥,其每年節(jié)約總量將是上億千瓦時電、幾千萬千克柴油、上千萬千克炸藥。水泥礦山節(jié)能,對降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的作用是不言而喻的。通過節(jié)能,水泥礦山就會為實現(xiàn)“十一五”規(guī)劃綱要節(jié)能指標(biāo),為構(gòu)建和諧社會做出自己的貢獻(xiàn)。而水泥礦山節(jié)能從何抓起?水泥礦山節(jié)能途徑是什么?筆者認(rèn)為,應(yīng)從以下幾個方面去看。
??? 1.在水泥工廠建設(shè)時,科學(xué)決策礦山與工廠所處位置,盡可能地縮短礦山與水泥熟料生產(chǎn)線的距離,是水泥礦山節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。
??? 作為水泥熟料生產(chǎn)的主要原料--石灰石,其灼失量在40%以上。石灰石在運往水泥熟料生產(chǎn)線的過程中,40%以上是CO2氣體。這些CO2氣體在熟料燒成過程中成為廢氣被排放掉。如一個日產(chǎn)5000噸水泥熟料的工廠,每年需石灰石200萬～260萬噸,其中每年運輸CO2氣體即為80萬～106萬噸。選擇水泥熟料生產(chǎn)線的建廠位置,投資方要使其盡可能地挨近礦山。這是一個非常重要的選址原則。而水泥粉磨站則可以靈活設(shè)置,一般水泥粉磨站可設(shè)在接近市場的地方。這樣運輸熟料,就比運輸石灰石節(jié)省了40%的能源消耗。
??? 近年來,我國建設(shè)的大中型水泥工廠(除了歷史情況外),礦山距工廠30公里以上的不乏其例,有的甚至達(dá)100多公里。遠(yuǎn)距離的水泥原料運輸,增加了能源消耗,增加了成本,降低了企業(yè)在市場上的競爭能力。
??? 2.充分研究礦山地形地質(zhì)條件,采用礦石的自重運輸方式即“溜(槽)井--平峒開拓運輸方式”,是水泥礦山節(jié)能方式的重要選擇。
??? 水泥礦山大多為山坡露天礦床,其比高一般為200～700米。所以,依據(jù)礦山地形地質(zhì)條件,選擇礦石的自重運輸方式是水泥礦山獨具的優(yōu)勢。這是對比高較大的山坡露天礦床開采的一種行之有效的開拓方案,也是水泥礦山達(dá)到節(jié)能目標(biāo)的一種重要選擇。自重運輸方式就是開鑿大型破碎機(jī)峒室,單段破碎機(jī)進(jìn)入平峒,礦石由溜井下部礦倉進(jìn)入破碎機(jī)后,被破碎成小塊礦石,再由膠帶輸送機(jī)經(jīng)平峒運出的設(shè)計方案,解決了平峒內(nèi)的大塊礦石運輸問題,其節(jié)能降耗效果的優(yōu)勢很快就凸顯出來。這套方案已被多個水泥礦山先后采用。但是,目前國內(nèi)一些水泥礦山雖然擁有200米以上地形高差的優(yōu)勢,卻由于種種原因,沒有采用礦石自重運輸方式,而是采用了增加能源消耗和成本的汽車運輸?shù)V石下山等方案。
??? 如西藏的加木溝礦山是山坡露天礦,比高較大,地形陡峭。經(jīng)過對多種方案的比較,加木溝礦山采用了基建投資較小的自重運輸方式,即溜槽--溜井--平峒--峒內(nèi)破碎--鋼芯膠帶輸送機(jī)的運輸方案。據(jù)統(tǒng)計,自重運輸方式的成本僅為汽車運輸方式的17%,生產(chǎn)安全,且有利于生產(chǎn)的均衡穩(wěn)定及礦石的質(zhì)量搭配。
??? 3.綜合利用礦產(chǎn)資源,是水泥礦山節(jié)能的一項重要舉措。
??? 目前,不少水泥礦山的“廢石”剝離量高達(dá)10%～50%,將低鈣高硅灰?guī)r、低鈣高鎂灰?guī)r和其他泥質(zhì)灰?guī)r、覆蓋土與各類夾層等都視為“廢料”,一扔了之。生產(chǎn)實踐證明,通過采取技術(shù)措施,這些看似不能使用的“廢石”都能夠達(dá)到水泥生料要求,變?yōu)橛杏玫乃嘣稀?/p>
??? 天山云浮礦日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線,在資深原料專家的指導(dǎo)下,使用了其他廠廢棄不用的“廢石”,成功地?zé)隽烁邩?biāo)號優(yōu)質(zhì)水泥熟料。云浮礦是以化學(xué)品位CaO42%～46%,SiO216%&+的中生代泥盆紀(jì)低鈣高硅泥質(zhì)灰?guī)r做主要原料,與部分高鈣灰?guī)r搭配來生產(chǎn)水泥熟料的。云浮礦的這一做法也改進(jìn)了企業(yè)的工藝系統(tǒng),降低了基建投資與生產(chǎn)成本。
??? 4.精心做好工程設(shè)計,為礦山節(jié)能創(chuàng)造前提條件。
??? 工程設(shè)計是企業(yè)建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。只有精心做好工程設(shè)計,不斷優(yōu)化設(shè)計方案,注重總圖布置、配料方案、生產(chǎn)工藝、礦床開采及開拓運輸系統(tǒng)的合理選擇,依據(jù)地形地質(zhì)條件,在采礦工藝各流程設(shè)計中采用合理的方案,才能為礦山與工廠節(jié)能創(chuàng)造必要的前提條件。因此說,針對礦山的具體條件,進(jìn)行個性化設(shè)計才是水泥企業(yè)礦山建設(shè)的根本利益所在。
??? 在礦山的物料運輸中,采用膠帶輸運機(jī)或電機(jī)車運輸方案,宜充分利用地形條件,采用重載下坡運輸。設(shè)備重載下坡運輸時,可反饋發(fā)電,減少能源消耗。礦石由汽車運輸進(jìn)廠,設(shè)計方案宜將破碎機(jī)安裝設(shè)置在距入廠礦石方向最近的地方,以減少能源消耗。如天津水泥工業(yè)設(shè)計研究院研制成功了適合水泥礦山各類物料的多種規(guī)格的單段錘式破碎機(jī)、反擊式破碎機(jī)、齒輥式破碎機(jī)。這些破碎機(jī)的推廣使用,給水泥礦山節(jié)能創(chuàng)造了條件。
??? 5.選擇節(jié)能的設(shè)備是礦山節(jié)能的一項重要內(nèi)容。
??? 礦山選擇電動設(shè)備與內(nèi)燃設(shè)備相比,一般能夠達(dá)到節(jié)能20%的效果;選擇移動式空壓機(jī)供風(fēng)比固定式空壓機(jī)供風(fēng),生產(chǎn)每噸礦石可節(jié)電1千瓦時。
??? 6.水泥礦山向企業(yè)管理要節(jié)能。
??? 企業(yè)加強(qiáng)采礦工作面的管理,嚴(yán)格控制穿孔參數(shù),保持采礦工作面的平整,一般要求工作面的水平標(biāo)高為設(shè)計標(biāo)高+0.25米,以此能夠提高礦石開采質(zhì)量,降低材料消耗;不斷優(yōu)化礦山爆破參數(shù),改善爆破效果,減少根底、大塊及傘巖的發(fā)生,降低炸藥與其他火工材料的消耗,同時也減少各種爆破危害效應(yīng);降低處理安全事故所需代價,將提高生產(chǎn)成本,因此要制定并嚴(yán)格執(zhí)行安全技術(shù)操作規(guī)程及安全生產(chǎn)責(zé)任制,減少或杜絕安全責(zé)任事故的發(fā)生;加強(qiáng)礦山生產(chǎn)管理,完善并嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)崗位責(zé)任制、材料進(jìn)出庫制度、原燃料消耗定額管理等制度。
??? 7.節(jié)能降耗是水泥礦山的必然選擇。
??? 一般每生產(chǎn)1噸石灰石(包括破碎)需要1.5～4千瓦時,柴油0.1～0.4千克、炸藥0.18～0.22千克。降低電耗及柴油與炸藥的消耗,都會降低水泥的生產(chǎn)成本,也會給水泥企業(yè)的生存與發(fā)展帶來更多的機(jī)會。
目前,各種原材料不斷漲價。國家對石灰石征繳的各種稅費也不斷提高(有的地區(qū)每噸石灰石收取稅費已達(dá)4.8元),如果加上按規(guī)定每噸石灰石提取4元的維簡費,再加上國家收取的礦山探礦權(quán)、采礦權(quán)價款,水泥企業(yè)為水泥原料付出的成本會越來越大。
??? 但是,獨立的水泥礦山或“保產(chǎn)礦山”,其石灰石產(chǎn)品卻一直都在低價位運行。所以節(jié)能降耗、降低礦石成本,已是水泥礦山的必然選擇。
??? 作者：郝汝鋌