目前，國內(nèi)大部分水泥廠的袋裝水泥裝車系統(tǒng)主要依賴于人工作業(yè)，普遍存在著如下問題：(1)粉塵大，工作環(huán)境惡劣，人員勞動強度高；(2)勞動力短缺，人工裝車成本越來越高；(3)企業(yè)面臨日趨嚴重的環(huán)保管理風險和職工的職業(yè)健康安全管理風險。2018年3月5日，國家安監(jiān)總局34號文規(guī)定：包裝和裝車崗位水泥粉塵濃度不得超過國標(GBZ 2.1-2007)《工作場所有害因素職業(yè)接觸限值》的規(guī)定要求：時間加權(quán)平均濃度總塵限值4mg/m3、呼塵限值1.5mg/m3。安全生產(chǎn)標準化未達標企業(yè)，必須在2018年6月30日前整改到位；安全生產(chǎn)標準化三級企業(yè)，必須在2018年12月31日前整改到位；安全生產(chǎn)標準化一、二級企業(yè)，必須在2019年12月31日前整改到位。

面對國家日益嚴格的環(huán)保和職業(yè)健康要求，某公司率先開啟了#10車道袋裝水泥自動裝車的技術(shù)改造項目。通過項目的技術(shù)改造，將工人從高粉塵的環(huán)境崗位上替換下來，避免他們的職業(yè)健康遭受危害，滿足國家清潔生產(chǎn)的環(huán)保要求，解決工廠裝卸崗位招工困難的問題，降低崗位用人成本，實現(xiàn)工廠袋裝水泥的無人化自動裝車。

2.1 改造范圍

項目技術(shù)改造的范圍包括汽車袋裝水泥裝車系統(tǒng)和收塵系統(tǒng)的管路改造。

2.2 改造內(nèi)容

主要改造內(nèi)容有：(1)#6包機袋裝水泥輸送皮帶至#10裝車機下包溜子改造；(2)裝車機移動軌道延長2m及行走軌道鋪設；(3)原有裝車機的拆除和自動裝車機的安裝；(4)原有收塵管道改造；(5)電氣材料敷設和控制系統(tǒng)安裝及軟件的寫入；(6)在車道內(nèi)設置監(jiān)控和行車預警提醒系統(tǒng)等。

經(jīng)過綜合論證比較，本項目的技術(shù)改造將采用汽車袋裝水泥自動裝車機系統(tǒng)來替代工廠的原有人工裝車系統(tǒng)，要求在保證裝車質(zhì)量和車輛行駛安全的前提下，滿足現(xiàn)有水泥包裝機的生產(chǎn)能力。

3.1 系統(tǒng)布置

自動裝車機的系統(tǒng)布置圖如圖1所示。

圖1 自動裝車機布置圖

3.2 系統(tǒng)改造

在項目實施中，將充分利用原有人工裝車系統(tǒng)的鋼構(gòu)廠房設施，拆除現(xiàn)有的裝車機和提升裝置。利用現(xiàn)有的軌道，安裝新的自動裝車機，并對接現(xiàn)有的來料皮帶，在滿足自動裝車的生產(chǎn)要求同時，盡量降低系統(tǒng)技術(shù)改造的成本，系統(tǒng)改造安裝方便，施工簡單、便捷(見圖2)。

圖2 系統(tǒng)改造

3.3 系統(tǒng)組成和主要技術(shù)參數(shù)

自動裝車系統(tǒng)主要由以下七部分組成：(1)輸送系統(tǒng)：對接現(xiàn)有的輸送系統(tǒng)；(2)裝車主機：碼放整齊，能夠適應各種復雜車型；(3)升降機構(gòu)：提升平穩(wěn)安全實用；(4)行車機構(gòu)：用于準確的控制碼包距離；(5)視覺掃描系統(tǒng)：自動識別和生成車輛長、寬、高等數(shù)據(jù)；(6)控制系統(tǒng)：根據(jù)車輛的實際情況，自動運算出堆碼方式；(7)遠程數(shù)控：24h遠程監(jiān)控與數(shù)據(jù)系統(tǒng)對接，實時共享。系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 技術(shù)參數(shù)

4.1 項目實施情況

項目自今年1月11日開始施工，至2月15日竣工驗收，質(zhì)量合格。性能考核結(jié)果：試生產(chǎn)期間能夠保證對#6包機所有包裝袋進行自動裝車，未發(fā)生因裝車能力不足而造成系統(tǒng)停機現(xiàn)象，達到裝車能力100t/h以上的要求(見圖3)。

圖3 改造前后對比

項目的技術(shù)改造達到了預期的目標和效果。袋裝水泥智能裝車系統(tǒng)作為水泥工廠袋裝水泥裝車環(huán)節(jié)的全自動裝車系統(tǒng)，來替代傳統(tǒng)的裝車設備和人工裝車系統(tǒng)，不僅可以縮短裝車碼垛時間消除工廠危險和粉塵污染的不良作業(yè)環(huán)境，減少袋裝水泥的破損，降低裝車成本和提高勞動生產(chǎn)效率，實現(xiàn)袋裝水泥裝車過程的自動化、無人化作業(yè)，是現(xiàn)代水泥企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展中降低勞動生產(chǎn)成本、提高生產(chǎn)效率、實現(xiàn)工廠綠色、環(huán)保發(fā)展和智能化生產(chǎn)的很好選擇。

采用袋裝水泥自動裝車系統(tǒng)，在提高生產(chǎn)效率以及人機和諧性的同時，可以發(fā)揮出工廠更強大的發(fā)運能力，來更好地適應企業(yè)錯峰生產(chǎn)的需求。

4.2 項目改造達到的目的

(1)實現(xiàn)袋裝水泥裝車無人化作業(yè)，解決了該崗位招人難、管理難的困惑。

(2)杜絕了粉塵環(huán)境下工人職業(yè)健康的風險，有利于實現(xiàn)工廠的清潔、安全生產(chǎn)。

(3)揚塵減少，保護環(huán)境，同時降低了企業(yè)的環(huán)境壓力。有利于全面提升水泥生產(chǎn)和水泥行業(yè)的整體形象，讓工廠獲得更高收益的同時，也讓用戶也可以購買到更潔凈、分量更加準確的優(yōu)質(zhì)水泥。

4.3 效益分析

本項目的總投資155萬元，可年降低人工成本約60萬元，預計2.5年收回投資，經(jīng)濟效益較好。

本次技術(shù)改造完成后，自動裝車系統(tǒng)經(jīng)過三個月連續(xù)、穩(wěn)定的運行，各項技術(shù)經(jīng)濟指標均達到合同約定的要求，項目的投資收益和社會效益較好，值得推廣應用。

作者：尚再國1，吳亮1，王建軍2

來源：《1永登祁連山水泥有限公司；2綿陽藍奧重型機械制造有限公司》

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