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自动化与信息化技术在水泥工业中的应用

2020-02-25 269 上传者：管理员

摘要：近年来，随着科技的飞速发展，自动化技术与信息化技术在各行各业中的应用越来越广泛，本文结合自动化技术与信息化技术在水泥工业中的实际应用状况，进而对水泥构成的产业结构的变革情况展开了分析，以期为相关人员提供参考和指导。

关键词：
产业结构
信息化技术
水泥工业
自动化技术
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随着我国水泥行业的不断发展，水泥企业的相关技术也在不断更新，新型的技术正在与水泥行业不断融合，我国的水泥工业正在进行结构的大型调整，在水泥行业的发展中，依旧采用传统法生产方法的中小企业会逐渐被替代，因此水泥企业要加快企业内部自动化与信息化的建设。

1、水泥质量的检测

随着当代科技的进步，水泥在生产过程中的检测方法也随之进步，检测过程中的自动化与可靠性将逐步增强，一些检测仪器的出现提升了水泥自动化生产的脚步，与此同时新型水泥生产技术的出现与控制系统的出现对水泥的检测提出了更高的要求，进而促使了仪器生产厂家新产品的研发，最终形成了一个良性的生产循环。

1.1 水泥的计量系统以及机电一体化系统

水泥企业每日的产量十分庞大，在水泥的加工过程中要对大量的原材料进行反复搬运，水泥的物料每天要经历多次的储存、运输、加工、储存的工序，在反复重以上过程的同时水泥的原料还要经历破碎、研磨成粉末、高温加热、原料分解、煅烧、再次进行粉末研磨、包装、存储等等工序，在这一些列物理及化学操作的同时要不断进行称重计量的工作，因此水泥生产工程中计量是必不可少的重要环节，是水泥生产过程中的基础步骤。传统的水泥生产过程中，水泥企业没有精准的计量称重装置，与此同时不能在生产线进行检测，导致生产速率低下。随着机电一体化技术被应用于水泥行业，这种情况被逐渐改善^[1]。

机电一体化指的时将计算机技术与、电子技术、信息技术与自动化技术相融合，通过机电一体化能够帮助生产设备及系统实现最佳的优化。初级机电一体化技术通常使用集成电路，进而提升整体设备的机械性能，高级的机电一体化技术会利用计算机原理来实现智能化的生产管理。目前以上两种机电一体化技术在水泥行业都被广泛应用。机电一体化通常包含五个模块：机械模块、检测模块、传感与变速模块、信息处理模块、驱动与执行模块、接口。现如今大型的水泥企业能够运用到机电一体化的工作有：运送原材料并计量的工作、生粉与煤粉的计量工作、计量喂料的过程、配料过程、粉料的传输计量工作等。以上工作的装置都是通过精密仪器，进行检测与传送、实现了自动化的工作模式，促使整个生产过程的操作更加科学规范，保证产品质量，能够及时将检测的信息进行传递反馈，进而降低了人工成本实现水泥生产的自动化。

1.2 原材料的管理系统

水泥生产的原料主要是石灰石与黏土物料，混合一定比重的铁粉研磨成粉末，进过高温煅烧及再次研磨形成水泥。在水泥生产过程中对原材料有着严苛的要求，首先要求生料的细度负荷相应的标准，还要求生料具有一定的化学成分。对生料化学成分的检测要注意检测其稳定性，检测过程中生料研磨系统操作不及时，造成研磨后的化学成分产生一定量的波动，会造成对生料成分分析完成时间的滞后，如果在进行检测的过程中能够对实时参数进行合理控制，将批量进行校正，然后通过虚拟校正就能得到合适的原料配比。生料配比检测系统中包含以下几个部分：通讯接受端口、对荧光生料的成分进行分析检测的装置、γ射线装置等^[2]。

1.3 对水泥熟料的检测

水泥生产中有一个重要环节是通过将粉碎的原料进行高温煅烧转化为熟料，在进行熟料质量的检测过程中主要是进行氧化钙含量的检测，传统的检测大部分是离线操作，通过对熟料进行采样，然后将样品进行研磨，制成检验样本，最终通过分析仪或者相应的化学手段进行含量的检测，随着计算机技术的发展普及，已经出现了在线检检测技术，利用信号的反馈与相应的软件提升煅烧工艺，进而提升水泥加工过程中熟料的质量。

1.4 水泥细度的检测

水泥的质量与水泥的细度有着紧密的联系，通常情况下，水泥颗粒在0.1~100μm的范围之内，但是决定水泥强度的主要集中在3~30μm范围内的颗粒，水泥的质量与水泥中颗粒的分布有着紧密的联系。我国现在执行的水泥检测标注是经过80μm的筛选与透气法相结合，目前的主要测量方法是人工离线的检测。随着技术的发展，近几年逐渐出现了多种的颗粒监测设备，能够在线直接测定粉状物质的颗粒大小与密度，为之后水泥颗粒的检测的在线检测打下了良好的基础，也加快了水泥颗粒检测自动化进程的步伐。

实现在线检测水泥颗粒情况有以下三个目的：第一点，能够及时得到水泥细度的检测结果，能够及时将相关的数据参数进行打印便于之后分析工作的进行；第二点，能够根据水泥及时反馈的数值进行研磨机器工作情况的分析；第三点，能够根据水泥的细度进行操作参数的调整，进而保证水泥生产的质量。目前我国部分水泥生产厂家已经利用了一些仪器进行水泥细度检查的数据补充，进而通过相关的分析得出更好的粉末研磨参数。自动化联机在线检测的技术含量较高，因此相应设备被完全应用于水泥行业还是一种期望。

1.5 煅烧温度的检测

煅烧工作是水泥生产的重要环节，而回转窑则是煅烧过程中的核心部位，整个回转窑工作过程中温度要搞到1450℃，为了更好的进行煅烧温度的监控并对回转窑的设备进行保护要对煅烧温度进行及时的检测。目前我国的水泥行业通常使用温度检测系统来实现对回转窑温度的检测。这种检测系统能够根据回转窑内部的温度进行二维与三维色相图的绘制，能够得出回转窑的温度的峰值，能够绘制出温度的变化曲线，能够对异常温度进行报警提示。这种温度检测系统能够实现24小时的温度监控，能够将回转窑的实际温度客观的进行描述，能够及时帮助操作人员调整操作方法，提升工作效率^[3]。

1.6 其余模块

在水泥企业会用到较大的取料机以及物料堆放的机器，还会需要相应的研磨机器。这些设备都关系到水泥的生产操作，与此同时这些设备的造价较高，所以要进行相应的保护监管工作^[4]。计算机技术与智能化技术相结合后能够实现机器的自动检测，还能够实现机器设备自行维修的可能，进而提升水泥企业的工作效率，提升机器工作的稳定性。

水泥企业的生产过程中会出现一定的粉尘垃圾的排放，因此为了实现绿色生产的目标，可以通过自动化与计算机技术的结合实现分产排放粉末浓度的实时监测，进而提升企业的环保意识。

2、生产控制系统

80年代初期，相关设备研发中心将水泥的生产与计算机技术相接后，实现了水泥生产的自动化操作。而90年代中期，水泥生产的自动化控制系统不是统一的操作平台，而是多个系统互不干扰的对水泥生产进行控制，这种系统不能实现相关数据的共享，而系统的整合需要大量资金的投入，这种情况制约了水泥生产控制系统发展的脚步。随着电气等技术的蓬勃发展，水泥生产控制系统迎来了改变的曙光，水泥生产的自动化得到了的极大地发展壮大。现如今水泥生产控制系统已经实现了完全的整合工作，甚至在水泥生产企业中只要有几台电脑就能实现整个企业的生产操控，实现了水泥生产自动化的目标^[5-8]。

3、信息系统的应用

3.1 水泥生产管理信息化

从20世纪80年代到90年代，我国逐渐开启了信息化的时代，水泥的生产管理也逐渐开始利用信息化的技术，与此同时水泥企业利用计算机的网络技术实现了水泥自动化生产控制的目标。随着我国信息化建设脚步的加快，水泥企业也要跟上时代的脚步，将企业管理与现代化技术相结合，建立信息化的管理模式，进而打造独特的企业品牌，为企业增添竞争力。目前生产信息管理系统已经在各大水泥企业普及应用，它能够为水泥企业带来强大的数据处理功能，还能及时的进行相关数据信息的采集，实现信息查询的简便性，提供了打印与远距离信息传送等功能，能够满足水泥厂生产管理的基本需求^[9]。部分水泥生产管理系统还能进行生产流程的及时监控，实现对生产状况的动态监视，能够帮助相关管理人员进行数据的分析，能够对相应的数据例如生料、水泥等进行有效管理，能够对生产质量进行预估，还能进行能量消耗情况的分析工作。

3.2 电子商务

电子商务是近几年兴起的交易平台，电子商务平台能够将相关的资源进行有效梳理整合，帮助企业对产品供销情况进行合理的监管，能够提升水泥企业的管理效率，进而提升水泥企业的核心竞争力，能够帮助企业在激烈的竞争中脱颖而出，进而提升水泥企业的经济效益。电子商务平台主要可以实现采购的管理与核算，能够帮助企业进行销售订单的管理与跟踪，能够实现库存的数据管理与库存数量进行准确核算，还能帮助水泥企业进行生产计划的管理，还能实现人力与财务等部门的妥善管理^[10]。

4、结论

我国的水泥工业正在经历重要的变革，从追求产量的提升转变为对品质的要求，这一转变需要现代化的技术，只有自动化与信息化技术的在水泥企业实现普及，水泥的生产工艺逐渐才会向智能化转变，随着我国科技的不断发展，自动化技术与信息化技术还会为水泥产业带了生产技术上的飞跃。

参考文献：

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