□周浩宇

 

2013年10月,中冶长天总包的安徽池州铜润120万吨/年氧化球团生产线顺利投产,在这条线中的回转窑装备上,公司在研课题“节能长寿化大型氧化球团回转窑装备技术”的两项成果——“长寿型回转窑炉衬技术”和“回转窑温度软测量技术”得以首次应用,并取得了良好效果。

回转窑作为氧化球团工艺生产线中的核心设备,其能耗指标、作业率、工作寿命均与整条球团生产线息息相关。随着国家经济与市场需求的不断发展,越来越多的大型氧化球团生产线涌现出来,其中以中冶长天2007年承建的鄂州500万吨/年氧化球团线为典型。在此大环境驱使下,中冶长天国家烧结球团装备系统技术研究中心专门针对大型氧化球团回转窑进行了多项技术研究,从长寿化、节能化、顺行化方面着手,开发出了具有自主知识产权的一系列研发成果,申请撰写了数十项专利论文,通过了两件成果鉴定并获得数个重大奖项。

厚积薄发,有的放矢

自从回转窑在氧化球团市场投入使用以来,如何使其在烧嘴结构、窑衬结构、测温装置等多个环节上优化创新,从而降低其能耗指标,提升其作业率与工作寿命,一直是行业技术人员关心和重视的焦点。氧化球团工程技术一直是中冶长天的核心技术之一,也一直是其重点发力的研究方向之一。几十年来,公司坚持球团技术和设备的研究开发,链篦机-回转窑-环冷机工程技术在国内处于领先地位,工程应用的矿种涵括磁铁矿、钒钛磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等多个矿种。中冶长天不仅率先在国内承接并完成了120万吨/年级链蓖机-回转窑球团工程的设计和建设,而且随着公司设计的我国最大、亚洲第一的武钢鄂州500万吨/年级链蓖机-回转窑球团工程的顺利投产,揭开了我国氧化球团矿生产大型化和产业化的序幕。

拥有此良好的技术背景和研究基础,在响应国家“绿色工业节能减排”号召的同时,挂靠中冶长天的国家烧结球团装备系统技术研究中心将目光投向了“节能长寿化大型氧化球团回转窑装备技术”的研究与开发。期望通过努力,找到合适的装备优化方案,以实现氧化球团回转窑在节能化、长寿化方面的全新蜕变。经过国家烧结球团装备系统技术研究中心与公司各专业设计分院多次交流探讨后,认为目前回转窑最具优化潜力的装备为燃烧装置、耐火内衬装置与测温装置三项,故课题研究重点最终定为中央烧嘴结构研究、窑衬结构及材料研究与窑内温度软测量技术研究等三个子项。

攻坚克难,苦心孤诣

确定课题研究子项后,经过长达两个月的前期资料收集与专利查阅,2012年1月,由烧结球团研究中心牵头,中冶长天各技术部门协同参与的“节能长寿化大型氧化球团回转窑装备技术”研发项目组成立,正式拉开了攻坚克难的帷幕。

在接下来的课题研究过程中,项目组科研人员付出了不懈努力,咬紧牙关克服了一道又一道艰难险阻,冲破了一个又一个技术瓶颈。为了找出最适合回转窑内高温、富氧、多磨损工作环境的现浇带耐火材料及其成型工艺,研究人员周浩宇和向锡炎利用中心热工实验室制样检测设备,对冶金行业目前所用市面上的大部分耐火材料进行了取样制样,针对各类不同成型工艺的不同耐材进行了标准高温性能检测,并引入价格指标,通过正交法权重评分的方式找寻满足条件的高性价比耐材产品,最后通过元素成分分析,摸清各元素组分与产品性能的关系,从而开发出中冶长天自主研发的耐材制品。整个子项研究过程历时近半年,做了近三百组试验,其中的艰辛如人饮水,冷暖自知。为了找寻合适的回转窑软测量方法,研究人员邱立运走访了国内十几家球团厂,与数十个测温装置厂家沟通交流,思考课题直至夜不能寐,最终确定下了“热棒插入式扫描测量法”与“热电偶埋入式无线传输测量法”两项技术方案。在接下来的半年里,他与研发组另一研究人员曾小信在内部温度高达1300℃的小试装置旁轮流值班做试验,24小时寒暑不断,冒着被高温烟气灼伤和被外溢煤气熏伤的危险,记录下了一组又一组宝贵数据,最终摸清了埋入深度、开孔大小、环境参数等与测量温度之间的关系,并找出了修正系数,为成果产品化打下了坚实基础。

经过为期近两年的科研攻关,烧结球团研究中心陆续攻克了技术难关,找到了各子项技术的优化方案,并开发了具有自主知识产权的若干技术创新点,终于向公司、向行业提交了一份合格的答卷。

先难后获,天道酬勤

在中冶长天各相关专业的大力协助下,“节能长寿化大型氧化球团回转窑装备技术”各子项创新点得到了进一步完善改良,并被应用在池州铜润120万吨/年氧化球团生产工艺线上。成果应用至今,业主反映良好:回转窑窑内温度测量装置误差在5%以下且运行稳定;窑内3米试验段耐火内衬结合紧密、隔热性能良好、窑外皮温度较其他部位可降低约30℃;中央烧嘴火焰燃烧稳定,供热性能良好。2013年12月,中冶长天凭借由此形成的“氧化球团回转窑长寿关键技术研究与应用”和“回转窑温度软测量技术及装备研发”两项成果参加中冶集团组织的科技成果鉴定会,被专家认定为“国内领先水平”。

天行健,君子以自强不息,地势坤,君子以厚德载物。科研之路没有捷径,只有秉承踏实苦干、勤奋钻研的学术精神,发扬任劳任怨、舍身忘己的工作态度,才有可能在研发赛场上拔得头筹。2014年10月,挂靠于中冶长天的国家烧结球团装备系统技术研究中心在国家科技部验收中取得喜人佳绩,标志着国内烧结球团领域唯一一个国家级研究中心正式挂牌,同时也标志着中冶长天的科研事业从此更上一个台阶。作为公司的一员,衷心祝愿中冶长天这棵荫荫绿树能在科研创新雨露的滋润下越长越高,为中冶集团宏伟事业的进步做出应有的贡献。  (作者单位:中冶长天) ②