- 优化窑的生产率
- 提高磨机的生产率
- 减少能源使用
- 窑炉生产率提高 3%
- 窑炉能耗降低 2%
- 磨机生产率提高 5 – 10%
- 磨机能耗降低 5%
挑战
总部位于巴西的Cimento Itambé在民用建筑领域生产水泥已有 45 年以上的历史。该公司希望进行一些改进，为未来的进一步增长奠定基础。
具体而言，Cimento Itambé 希望实现运营流程标准化，提高设备可用性，并在制造过程中减少能源消耗。该公司向罗克韦尔自动化寻求帮助。
解决方案
我们将项目分为两个阶段。第一阶段针对窑的运行。第二阶段则专注于优化研磨操作。
优化水泥窑生产
水泥窑因其燃料来源的多变性和原材料特性的不可预测性而难以控制。这些可变的输入使得难以实现优化能源使用、保持稳定运营和尽可能提高生产能力所需的精确控制。
我们与 Cimento Itambé 合作实施了 FactoryTalk® Analytics™ PavilionX™ 模型预测控制 (MPC) 技术。FactoryTalk Analytics PavilionX 是自动化系统之上的智能层，可实时持续推动工厂实现多重业务目标——降低成本、减少排放、保持质量一致性和提高产量。
FactoryTalk Analytics PavilionX 计算过程控制回路的推荐设定值，以实时优化控制性能。它可以理解波动的输入变量，并能够实时预测和控制多个过程参数，同时根据实际过程值不断更新控制动作。
我们能够使用 FactoryTalk Analytics PavilionX 优化 Cimento Itambé 的窑炉操作，同时保持熟料质量要求，尽可能减少燃料消耗并保持温度稳定。该项目阶段于 2022 年底完成。
减少研磨操作中的能耗
水泥研磨是一个耗电量极大的过程，水泥生产商可能会在将产品研磨和粉碎到一致的尺寸和硬度方面遇到困难。由于不同班次的操作习惯不同，以及熟料可研磨性或研磨助剂成分的变化，效率也可能会有所不同。
MPC 技术考虑了过程干扰和其他影响因素，有助于在尽可能提高产能的同时，将产品研磨到特定的粒度，从而尽可能地降低能源成本。该技术可应对不同的进料特性，如硬度、粒度和等级。
我们使用 FactoryTalk Analytics PavilionX 优化了 Cimento Itambé 的研磨操作。具体来说，我们希望延长磨机的正常运行时间并减少能耗。该项目阶段于 2023 年完成。
结果
提高生产力并减少能源使用
Cimento Itambé 在实施的两个阶段都通过 FactoryTalk Analytics PavilionX 取得了成功。在第一阶段，该公司经历了：
- 每个窑的生产率提高 5%，
- 窑的能耗减少 2%，
- 温度更稳定，
- 熟料质量提高，
- 旋风分离器堵塞风险降低。
该公司在第二阶段的工厂也取得了类似的成果。在实施 FactoryTalk Analytics PavilionX 后，Cimento Itambé 实现了：
- 能耗降低 5%，
- 生产率提高 5-10%，
- 进料中断或与高振动相关的停机次数减少，
- 可访问实时数据，加快决策过程。
对于尚未使用人工智能或机器学习的水泥生产商来说，MPC 是一个合乎逻辑的起点。在适当的基础设施到位时，实施起来既简单又经济实惠。它可以让水泥厂在几周内走上更稳定的生产、减少能源使用和提高产量的道路。
我们通过咨询部门提供模型预测控制技术：Kalypso，罗克韦尔自动化旗下企业。除了获得技术支持外，客户还可以获得我们的专家团队的支持，帮助确定实施模型预测控制的最佳用例，进行设置和优化。Kalypso 甚至可以在项目之前进行研究，以估算投资回报率并为项目制定商业案例。联系团队了解更多信息。
该报道刊登在 5 月刊的《世界水泥》杂志上。
发布时间 2024年5月8日