日用玻璃厂布局浅谈

2021-11-10 来源:中国轻工业网

 张秉旺(原北玻总工)


    日用玻璃厂布局,是一个非常大的课题,不是短文可以说得清楚。因为这会涉及许多方面的因素,如原料、燃料、产品种类、产量(规模)、主要设备的型号、场地的条件、运输条件、预留扩展与否等等,其中每一项细分起来还可分出许多子项。每一项都会影响到工厂的布局。以下仅就中等规模的瓶罐厂、器皿厂约略言之。至于药用玻璃厂、仪器厂(硼硅玻璃)、热水瓶厂、工艺品厂等,可以作为参照。
    倘若有意新建一个造器皿厂,必须谨慎作出决定。即使预计2条吹机生产线、2条压机生产线,也难以达到配套的要求。器皿种类繁多,简单的几种器皿,难以满足市场的需求。当前多是以四人套、六人套,全部为同一颜色和装饰风格,品种齐全,以彩盒包装,供4口或6口之家使用。因此一家器皿厂难以包罗。一般做法是,一个器皿厂集群,组织起来,分工协作,由设计师设计出花样,按各厂的不同条件,分工制作,成套的制品装入专门的彩盒上市。目前陶瓷餐饮用具已经基本做到这样子了,玻璃器皿还刚刚起步。加上树脂制品的兴起和陶瓷制品的竞争,尤其国人对陶瓷有所偏爱,买成套的玻璃餐具者相对较为稀少。如果一家器皿厂只生产吹制杯、压制杯(烟灰缸的需求已经很少),恐怕销售困难。当然,器皿的市场需求量还是不小的,而且各地的消费习惯、消费水平不同,建造器皿厂要全面考虑各相关因素,尤其是品种和规模最为重要。当下有些小型厂,电炉熔化,机吹杯,和手工生产高脚杯,供应高档旅店或餐饮店。如此规模工厂的布局就不是主要考虑的问题了。
    中等规模的器皿厂,与瓶罐厂不同之处,是制品品种多、体积大,销售迟缓,因此仓库大,需用的包装物多,需要有专门的包装品仓库。器皿厂通常有加工车间,有印花(丝网印刷)、磨花、刻花、喷花等手段,因此还要有半成品库。这些都需要足够的空间。工厂的布局上,要按照工艺的环节,安排物流的合理,减少半成品、包装物、成品等物料的流动量。这涉及到水平运输和垂直运输的问题。
    当前日用玻璃最主要的项目是瓶罐,由于商品生产的发展,需求量日渐增长,瓶罐市场的前景是相当广阔的。下面就以瓶罐玻璃厂的布局做一概述。
    选址:新建一家玻璃厂,如果可以自由选择厂址,要考虑交通、气候、地形、地下水(水位高低)、供电条件等等方面。主厂房的设计,最好是让当地的主导风向避免将料房的空气流动达到成型线一带。料房的空气大多含有细的石粉,落到成型机上会影响到机器的寿命。当地地下水位过高,会影响到烟道,因此必须加上盲道、排水等设施,以防地下水浸入烟道。这会增加许多麻烦,可能的话,加以避免。事实上,这种随意选址的情况很少,大多是指定地块或现有的地块。如有选择余地,应尽可能选择有足够的长度。在退火炉的端部,通常要加上冷端喷涂、热锻喷涂、自动检验线,或加上印花生产线、自动包装线。这些即使一时不需要,将来很有可能要加上。主厂房长度要足够,或一次建成,或预留场地,以备将来接建。
    产品:瓶罐分为两大类,一是大宗产品,如白酒瓶、啤酒瓶、饮料瓶等,单一品种,产量大,常年不变。另一种是特殊订货,如化妆品瓶、食品瓶等,批量小,种类多,品种变换频繁。如果属于前者,可以考虑建大型马蹄焰炉、横火焰炉,多条成型线。高料房,配合料完成后,从溜槽直接进入炉头仓,如此可以省去配合料转运的环节。这样的工艺设计,是一炉一料房,配合料不能兼顾其他熔炉。若采用此种工艺设计,工厂布局自然会有所不同。而产品属于特殊订货类的工厂,就要一座料房兼供多座熔炉的方式,两座熔炉还好办一点;如果是三、五座甚至更多,配合料的转运、投入炉头仓等环节比较麻烦,还要顾及防尘的问题。解决扬尘的一个办法是制作配合料时加入适量柴油,可惜国内采用此法并不多。因为出了本题范围,在此不详述。可见,产品的不同,必然会影响到工厂的布局。
    成型线的标高:实际上就是成型线放在一层还是二层的问题。如果地皮价格较便宜,地下水位也不高的话,单层布置不失为一个可取的方案。起码产品的垂直运输不需要了。修炉、修机器也多有方便。然而,近年两层布置几乎成了主流。节省地皮(底层可以充分利用,比如用作仓库、安排辅助机器如风机、真空泵等),还有利于场地的布置。总之,两层布置比较受到欢迎。可见成型线的标高是一项重要决策,它影响着场地的布局。
    燃料:天然气是最理想的燃料,如果能保证足够用量、供应足够稳定的货源(价格合理),尽量使用天然气。出熔炉的熔化池外,工作池、退火炉、输送带乃至加工车间、实验室等处都需要气体燃料。天然气使用极为方便。如果主燃料用重油,就需配备锅炉房。还有其他需用气体燃料的地方,用量不大,但仍然要有。一个途径是全部用电替代燃气,一定用燃气的话,一个办法是用丙烷稀释或液化气稀释(用客气稀释到6000大卡,否则燃气会凝结下来,损毁设施),这种方法复杂的很,需要专门的运输车、储存站、稀释系统,都要符合相关的安全规定。至于石油裂化、水煤气等制气方法,也是过于麻烦,不可取。所以,燃料决定着整个工厂的建造与否的大局,工厂布局已经是次要的问题了。
    人流与物流:当下工厂物资的流动,主要靠卡车或集装箱车,而轮船、火车运货的已经很少。设计工厂时,一定要把人流与物流通道安排好,各畅其流,运行有序。玻璃厂的货运量是很大的,包括原料、燃料(重油、煤炭、液化气)、成品、包装物等,人流与物流混杂、交叉,是很不利的。
功能区的分布:玻璃厂一般分为生活区、生产区、原料区、燃料区(如果用煤炭、重油)、动力区、碎玻璃区、仓库区(材料库、包装品库、半成品库、成品库)。如今小客车已经进入千家万户,要为职工安排停车区。各区的安排与定位,要按照工序有利于物流的运动,方便车辆的进出。如果使用液化气,把液化气站安排在适当部位,并按相关规定给出安全距离。这里高压储气罐,存有大量的液化气,一旦出现事故,后果是不堪设想的。
    厂前区要适当美化,给职工以愉悦感和归属感。其实,各功能区的整齐有序也是美化厂容的一个方面。
    预留发展余地:我国日用玻璃行业仍旧是大有前途的。随着商品经济的发展进步,特别是瓶罐行业需求量会不断增长。如果条件许可,新建一个工厂,最好留有发展的空间。毕竟,在已有的工厂扩建,比起新建一个工厂要方便得多。预留的方式多种多样,比如更换设备型号以增加产能,或增建车间,以提高产量或品种。
    改进工艺对布局的影响:早年的玻璃厂,有自备深井供水者,多有水塔。40多年前,有了电子技术,可以随时调节水泵的供水量,此种设备一出,水塔就消失了。再比如6000伏的大型空压机,使用并不普及。其实,这种空压机优点甚多,省电、维修量小。传统的L型空压机,用380伏电机拖动,使用多台以满足压缩气用量。如果建造新的玻璃厂,直接采用这种大型、高压电机拖动的机器,设计上可以一次完成,旧厂改造,就会增加许多麻烦,比如设备基础的更换、配电设施的变更等,有的厂甚至无法实现更换这种新型设备。
    还有更为新颖的技术,比如纯氧助燃熔炉,有其诱人之处。因为空气里含有近80%的氮气,不参与燃烧,却带走许多热量,还要用蓄热室回收。总之,热效率低。而纯氧助燃的设备最大的难处在于氧气的供应。通常的做法是用液氧贮存罐,以专门的液氧运输车供货。目前我国还难有稳定、足额供应液氧的条件。再一项新技术是纯电熔技术。我国已有许多小型电熔炉在运行,它还有一项难得的优点是碳排放量接近于零。不过,对于年产10万吨、20万吨的瓶罐厂来说,目前还难以实现全电熔炉。即使有条件供应电力,企业对燃料成本恐怕也难以接受。本文说的是常规技术为主的以日用玻璃中瓶罐厂为代表的工厂,其厂区布置的一些意见。至于纯氧助燃熔、全电熔等,属于“颠覆性”的技术,其厂区布置会有巨大的差异,已超出本文的范围。
    一项新技术、新工艺、新设备的出现,都会涉及到企业的效益和工厂的面貌,当然也会影响到工厂的布局。一个企业的领导人或决策人要随时掌握技术发展的动态和总体发展趋势,以便对新建、扩建、改建工厂的方针做出正确的决策。本文的意见可供作参考。

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