埃塞水泥厂工程创新成果(国家优质工程奖)

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1、. . . . . 埃塞俄比亚 DMC 日产 5000吨熟料及 7000吨 水泥新型干法生产线项目创新成果 . . . . . 二一四年五月 一、工程概况 埃塞俄比亚 DMC 日产 5000 吨熟料 7000 吨水泥新型干法生产线项目为 对外总承包的5000t/d熟料新型干法水泥生产线，生产方法是采用带分解 炉的五级旋风预热器回转窑的新型干法生产技术。烧成系统采用中国新型 建筑材料工业设计研究院的双系列5 级预热器和在线管道分解炉，使工厂 投产后可长期稳定在5600t/d 。该工艺技术先进，节能减排效益十分显著， . . . . . 总体处于国领先，国际先进水平。 本工程由埃塞 DERBA M

2、IDROC 水泥投资兴建，中国新型建筑材料工业设 计研究院设计，印度HOLTECH 咨询公司监理，中建材集团进出口公司进行 工程总承包，中国十五冶金建设参建。工程于2007 年 03 月 1 日开工，由 于遭遇世界性的金融危机，2008 年第二季度停工。后来，随着世界经济的 好转，业主资金境况也有所改善。 本项目于 2011年第一季度全面复工建设， 2012 年 02月 10 日竣工，2012 年 7 月 5 日开始分两次进行项目交付前的考 核。结果表明，全面达到合同要求的考核指标，自投产以来，至今稳定运 行，各项性能指标均满足设计要求。 该工程概算总投资17 亿元， 竣工决算约 16 亿人民

3、币，建筑面 积 30 万 m 2，该生产线由矿山石 灰石破碎及进厂长皮带输送，原 料预均化、生料粉磨及均化、熟 料烧成、水泥粉磨与储存、包装 及发放等全套生产设施及相应的 配套工程组成。石灰石破碎及长皮带输送系统采用单段反击式破碎机一段 破碎系统，石灰石破碎机破碎后，由矿山长皮带输送机送至圆形石灰石预 均化堆场；石灰石预均化储库及输送，石灰石预均化堆场为99 穹形大跨 度网架结构，设悬臂式堆料机布料，均化后的石灰石经胶带输送机送至原 料调配站的石灰石库中；辅助破碎及储存输送，采用一台LPC1020.18单段 锤式破碎机，辅料预均化堆场为跨度43 米长的 411米的矩形网架结构，设 . . .

4、. . 2 台取料机；原料配料站为六层钢结构，设置四个配料库；原料粉磨及废气 处理，原料粉磨为全钢结构，分三区，采用一台MLS4028辊式磨系统；生 料均化库为 22.581m 砼筒仓结构；熟料烧成系统，包括窑尾、窑中和 窑头，熟料煅烧采用一台5.278m的回转窑，窑尾带双系列五级旋风预 热器和在线型管道双喷腾分解炉，窑尾塔架为六层钢结构， 高度 105米, 窑 头框架顶标高 10.35m以下为钢筋混凝土框架结构，以上为钢结构，窑中基 础为 3 个钢筋混凝土墩台；原煤破碎、均化储存及输送，预均化堆场为 99 穹形大跨度网架结构；煤粉制备为全钢结构，采用莱歇公司的LM28.2D 型立磨作为粉磨设

5、备； 熟料储库为 1 座直径 45m ，高 45.2m的金属网架顶 结构的混凝土筒库，在熟料库侧设1000吨次熟料库；水泥粉磨及输送，水 泥粉磨为全钢结构，系统采用3 套4.613.5m 球磨机圈流粉磨系统， ? 22.565m水泥库 3 座，为砼筒仓结构 , 屋面为钢砼组合屋面；水泥包 装及成品发运，水泥包装系统由6 套回转式八嘴包装机，主体结构为全钢 结构。 主要建安工程量：混凝土10 万方，钢筋 9200 吨；钢结构 1.33 万吨， 彩板瓦维护约 82000 m2 ，机械设备 1 万吨，非标制安装 3600吨，保温 2090 m3 ，筑炉 2600m3 。工艺管道 80t ，电缆总长

6、470千米。 二、工程技术难点及新技术推广应用情况 （一）工程施工的主要难点及技术措施 . . . . . 1、本工程为现代化的大型干法水泥熟料生产线，工程量大，工程项目 多，因此，在施工组织安排上，要充分考虑人员、材料、机械等各类资源 的投入和土建安装施工组织协调。 2、所在区域位于高降雨量地带，每年的7 月到 9 月为大雨季，每天的 大暴雨不但影响正常施工而且疟疾、伤寒等疾病集中暴发，劳动工效降低， 严重影响工期。我公司根据当地的特点提前预控，做好雨季施工措施，疾 病预防措施，配足各类防雨材料和药品，确保了雨季施工的正常进行。 3、所有的钢结构构件均在国加工制作完毕后运到现场安装，国工厂化

7、 制作质量有保证，钢结构制作过程中严格控制构件的外形尺寸和焊接质量， 严格工序验收制度，确保制作过程质量受控，节省了建设工期。 4、本工程涉及专业众多， 专业设计及施工协调量大， 成品保护难度大， 建安工程交叉及配合作业量大，因此工程施工计划及协调管理是保证工程 施工质量、安全和工期的重要环节。 5、回转窑安装。回转窑是水泥生产工艺中最关键的设备，强大的热工 负荷及连续生产的工作制度，对安装质量的要求十分严格，该项目是非洲 目前水泥厂中最大的回转窑，外形尺寸为 5.2*78m，整体净重达 1285.364 吨，其中窑筒 体总重 712.924 吨，共 10 节 78m长，最大筒 体段节重 80

8、.875 吨，空中对接施工难度大， 功效慢，且安全风险大，费用高；项目部根据 现场环境和设备组件特点， 制定了部分筒体地 面组对和整体吊装相结合的方案，将回转窑在地面组对成8 段，再吊装至 . . . . . 安装地点，保证了筒体组对质量；应用测外圆法进行直线度找正，对焊接 前和焊接后的筒体进行径向跳动监测，控制中心偏差：窑筒体进出料口 5mm ， 大齿圈及轮带处 4mm , 筒体接口处 8mm ，达到了精确找正的目的，保证了设 备长期正常运转。 6、窑尾钢管框架安装。窑尾钢管框架是施工周期长、施工难度较大的 重点部位。如何确保窑尾框架及预热器的安装 周期及质量成为全厂设备安装的重点。本工程

9、钢结构框架为六层，重量1400 吨。施工中采 用“丝杆调整法”对其进行垂直度控制并通过 90设置的两台经纬仪对每根立柱垂直度进 行监测，调节丝杆的螺旋使立柱垂直度、对角 线偏差、水平标高偏差均符合要求，最大垂直 度偏差 10mm 。焊缝部缺陷用超声波探伤检查， 探伤检验等级采用国家GB11345-89 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结 果分级之 B级检验。 7、原料立磨施工。原料粉磨是水泥厂工艺线上极为重要的环节, 磨机安 装质量的好坏 , 直接关系到全线生产能否正常和全厂投产后的经济效益。本 工程采用先进的德国进口的立式辊 磨机，具有单机产能大，粉磨选粉 一体化，设备台数少，系统简洁， 运转

10、可靠，节电显著，低维护等众 多优点。施工过在立磨的基础边搭 . . . . . 设一组平台进行立磨外壳的组对，用水平仪进行磨机的外壳找正，保证上 表面水平度达到 0.2mm/m ；磨盘用三个安装吊环吊装， 并找正磨盘和减速机 的中心相重合，水平度找正偏差为0.05/1000 ，通过安装精度的控制，保证 了立磨长期正常运转。 8、窑尾预热器、篦冷机大型设备先进、安装工序多、工业复杂、精度 高。 窑尾预热器是施工周期长、施工难度较大的重点部位。本项目预热器为 双系列 5 级预热器带管道在线分解炉，总重量805吨，高度 111.45 米，高 空作业量大，而且与设备组对安装、钢结构 框架安装和筑炉等多

11、道工序构成立体交叉作 业，具有施工作业面窄小、立体作业层多、 工种交错、施工工期长的特点。 篦冷机是水泥熟料烧成系统熟料冷却的 关键设备，本项目篦冷机为德国Claudius Peters 公司 ETA()篦冷机，因其需在窑头 框架安装，现场狭小，无法采用大型吊车吊 运，且有众多零散部件。 为此，项目经过策划和计算，通过设立自升式塔式起重机、架设高空 索道并固定倒链等手手架段，最大限度利用钢结构作业平台和操作架实施 吊装和安装工作，既减少了脚的二次搭拆和施工机具的倒运次数，又加快 了施工进度、大大提高了工效、降低了成本。 . . . . . 9、大直径穹形网架安装方法合理，施工速度快 原煤、石灰

12、石预均化堆场直径均为99 米，高 34.09m，重 392t, 顶部为 穹形网架； 因安装工程量大， 通过采用 “地面拼装、单元吊装和高空组装相结 合”的施工方法， 先按单元用汽车吊安 装网架底部两层网格形成支撑圆环，然 后在地面进行三角锥的组装， 通过吊具 依次将三角锥吊至设计位置， 用散装的 方法完成高空节点的连接直至整个网架的安装完成。安装速度快，安全可 靠。 10、大跨度网架胎模滑移安装技术 校正原料堆场屋盖为双层筒壳网架结构，跨度43m 、拱高 20.75m、厚度 1.95m、总长 411m ，重 980 t, 网架总投影面积约1.8 万平方米。该工程由 于跨度、重量及安装高度较大，

13、 正值当地的雨季施工，加上当 地物资匮乏，当时无法采用常 规的方法进行安装，经过多种 方案的分析和比较，结合本工 程的自身特点推出新，通过胎 膜滑移施工工艺成功安装本项目校正原料堆场网架结构，总结出了一套在 室外雨季施工，施工场地无法使用吊车等恶劣条件下用胎模滑移施工的方 法和思路。大跨度大面积网架胎膜滑移施工技术安装速度快、质量好、安 . . . . . 全有保证，同时不需要占用大量场地，滑移架所使用的滑轮、滑移轨道可 重复使用，不会对环境造成不良影响，环保效果显著，受到了业主和监理 的好评，成为当时施工现场一道亮丽的风景线。 11、铜质接地材料安装技术。 铜质材料作接地材料的施工难点和重点

14、就是铜放热焊接。埃塞水泥厂项 目接地工程设计大部分采用铜质材料， 采用放热 焊接技术施工， 地网施工完后， 接地电阻测试效 果均比较好，厂区各建筑物周围的地网测试值最 大为 0.55，独立的 DCS系统接地电阻测试值 最大值为 0.58，均远远低于设计值。 12、筑炉施工技术。 窑外分解型干法水泥工艺线筑炉工程是工艺设备安装过程中的重要环 节，全厂工程量较大，施工环境差，施工难度较 大， 筑炉工程质量的优 劣将直接影响全厂的 生产。窑尾旋风预热器 砌筑量 2592 吨；砌筑 容包括烟室、旋风筒、 风管、分解炉、 下料管、膨胀节等设备； 砌筑所 使用的主要材料有耐碱浇注料、 硅酸钙板、高强 耐碱

15、砖、抗剥离高铝砖、扒钉和硅酸铝纤维毡。 材料的品种规格繁多，仅砌筑用砖就达到31 种 . . . . . 规格；预热器的结构复杂，施工空间小，砌筑高度高（五级旋风筒最高点 标高为 117.42m） ，施工难度较大，特别是旋风筒下部（以C3旋风筒为例， 见图 1） ，其结构复杂，施工工序多。锥体部分的坡度大且不规则，施工部 位空间小，最窄的部位直径1100mm ，由于部搭设有脚手架，工作面更显狭 窄。材料品种多，仅耐碱砖就有10 种；工序繁多，浇注料和耐碱砖、各种 规格的耐碱砖之间交替施工；预留孔多，捅料孔、空气炮孔、测温测压孔 全设计在此部位；给施工带来一定的难度。项目部为确保工程进度和质量，

16、 施工前根据施工图的要求制定了详细的施工技术方案，采取国招聘熟练的 筑炉工，按两个班组平行施工。通过对模板支护、浇注料加水量、浇注料 振捣等关键工序的管理，预热器砌筑工程验收一次通过，为今后预热器砌 筑工程施工提供了经验和依据。 . . . . . （二）新技术推广应用情况 一）设计创新 1、本项目采用的生产工艺：生产方法是采用带分解炉的五级旋风预热 器回转窑的新型干法生产技术。烧成系统采用中国新型建筑材料工业设计 研究院的双系列5 级预热器和在线管道分解炉，使工厂投产后可长期稳定 在 5600t/d 。该工艺技术先进，节能减排效益十分显著，总体处于国领先， 国际先进水平。 2、熟料烧成窑尾。 熟料烧成窑尾采用自主开发的高效、低压损五级旋 风预热器以及在线管道炉组成的预热预 分解系统。系统总体结构设计合理，旋 风预热器结构优化，系统阻力低，节能 效果显著；系统正常生产时的一级筒出 口温度不超过 300，从未超过 305。 而 现 行