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自强不息谋发展 勇于创新攀高峰
——中冶北方大型烧结技术的自主创新之路
    发布日期:2011-05-26
                            中冶北方工程技术有限公司(简称中冶北方)是由我国建国初期成立的第一个冶金矿山专业设计研究院———鞍山冶金设计研究总院改制而成的大型工程公司,是由中国冶金科工集团公司控股的资本多元化的国有控股科技型企业。该公司持有多项国家甲级资质证书,集科研、咨询、设计、高新技术、设备成套、工程监理和工程总承包于一体,主要从事采矿、选矿、烧结、球团、电厂、工业与民用建筑、建材、轻纺化工、铁路、公路、自动控制、市政工程等行业领域的工程总承包、工程设计和技术咨询,工程监理、科技开发、非标设备、环境治理与环境评价等业务。 
作为公司的重点产业之一,中冶北方对烧结工艺进行了半个世纪的探索,经过几代人的技术沉淀,中冶北方在烧结行业积累了丰富的设计和生产经验,技术水平始终处于国内领军地位,并培养了大批专业人才。截至20世纪末,中冶北方先后为多家钢铁企业设计了几十个烧结厂,其中比较有代表性的是上世纪80年代国内第一座采用计算机控制的特大型烧结厂———鞍钢2×265m2 新三烧结厂,该设计一举获得国家优秀设计奖银奖、原冶金部优秀设计奖一等奖。中冶北方还设计了我国第一座酸性球团烧结厂———酒钢130m2 小球烧结,该设计获得冶金行业优秀设计奖一等奖、原国家冶金局科技进步奖一等奖。 
300m2 以上大型烧结机的设计,在几次大型烧结机投标中都没有得到中标的机会。 
在巨大的压力面前,中冶北方没有气馁,而是反复思索。从国家产业政策和钢铁行业发展的趋势来看,烧结机大型化将成为行业发展的必由之路。2001年,为更好地适应市场需要,实现持续稳定发展,攻克300m2 以上大型烧结机设计的难关,中冶北方提出“以技术为先导的全员经营”的战略思想,调动一切可以调动的力量,狠抓自主创新、技术进步,凭借雄厚的技术基础和优势,挖掘潜力,以过硬的技术谋求更广泛的市场认可。 
300m 2、360m2、400m2、435m2、500m2、550m2和600m2 以上烧结机,且技术积累已探高至700m2 烧结机,不仅为我国冶金技术装备的全面国产化、步入世界先进水平行列,为我国从钢铁大国向钢铁强国迈进作出了积极贡献,而且也进一步增强了中冶北方开拓国内外设计市场的竞争能力。 
中冶北方的大型烧结厂设计中最具特色的是沙钢550m2 烧结机工程,其中烧结机5.5m 台车设计宽度打破了国内纪录;单齿辊破碎机采用了中冶北方独创的柔性传动和中冶北方的发明专利技术———单齿辊破碎机的组合破碎齿组件;设计加强了对台车密封系统的结构调整,使用了自主知识产权的烧结机气囊式仿形密封装置,大大提高了台车使用过程的可靠性,并减少了因受热变形对密封性能的影响;设计还在原料系统中采用了中冶北方自主研发的烧结厂按化学成分配料自动控制系统,提高了烧结厂的自动化水平。该工程填补了国内550m2 烧结机设计的技术空白。 
除了在国内设计和承建了100多台大中型烧结机,中冶北方还进军国际市场,先后为越南、阿尔巴尼亚、马来西亚等国的矿业和钢铁企业设计了一批烧结厂,并在与日本、德国等国外5家公司的激烈竞争中一举中标印度尼拉恰180m2 烧结厂(该工程已于2003年投产)。同时,300m2 大型烧结技术也成功地输出到土耳其市场(该工程将于2012年投产),这是目前我国在国外开展的规模最大的烧结机项目,充分彰显了中冶北方在烧结领域的国际竞争实力。 
目前,中冶北方已具备了承做700m2 左右特大型烧结机的技术实力。在“创新是企业发展动力”的理念指导下,中冶北方在大型烧结机创新的道路上不断地跃向更高的台阶。 
●现代企业模式的探索实践 
中冶北方在市场竞争的压力面前,一边加大研发力度,组织核心技术人员进行技术攻关,一边积极开拓市场,在工程建设项目中实施以设计为龙头的EPC工程总承包模式。 
2002年5月,中冶北方与沙钢签订了360m2 烧结机总承包工程。这是中冶北方总承包的第一个现代装备水平的“大烧结”工程,同年11月工程开始动工,2003年11月热负荷联动试车一次成功。他们攻克了一个个技术难关,仅用360天,就为沙钢建立了一座设计理念先进,“均质、环保、节能、美观”的大型现代化烧结厂,各项指标均处于行业先进水平,得到了业主和专业人士的一致好评。在之后的几年中,中冶北方连续为沙钢设计的4台360m2 烧结机均已建成投产,目前550m2 和600m2 烧结机工程正在设计中。 
2002年12月,中冶北方与宁波钢铁公司签订了2台435m2 烧结机工程设计合同,这是当时公司设计史上单机生产规模最大、装备水平最高的烧结机工程。中冶北方采用成熟可靠的技术装备,选用先进的工艺流程,着重提高自动化水平,不仅使该工程在设计上达到世界先进水平,大幅减少了设备维护量,而且充分响应国家环保节能的号召,使单位粉尘浓度和粉尘排放浓度远远低于国家标准。同时,充分利用环冷机余热进行能源再利用,为业主带来了显著的经济效益。 
精湛的技术水平、精干的服务队伍和良好的服务态度,使中冶北方成为行业内知名的科技创新型企业。同时,沙钢360m2 烧结机工程、宁钢435m2 烧结机工程的实践积累和成功经验,也让中冶北方信心十足,敢于接受一切国内外大型烧结技术的挑战。中冶北方先后签订了陕西龙钢400m2 烧结机工程、安阳钢铁500m2 烧结机工程等大型烧结机工程的设计合同。其中,中冶北方总承包建设的、国内自行设计制造并拥有全套自主产权的天铁400m2 烧结机生产线及原料场工程于2009年5月竣工投产,这是当时国内由工程公司实施总承包建设投产的最大面积的烧结机工程,也是中冶北方在中部地区创造的一个新的烧结品牌。该工程被评为全国冶金行业优秀工程设计一等奖、全国冶金行业优秀工程总承包奖。 
10年来,中冶北方秉承诚实守信、合作共赢的原则,凭借雄厚的技术实力,在中国的烧结领域竭诚服务,相继创造了鞍钢、邯钢、唐钢、安钢、北台钢铁、通钢、兴澄特钢、海鑫钢铁、日钢、龙钢、永联钢铁等27台300m2 以上的大型烧结总承包和设计工程的显著业绩。 
●企业创新实践的辉煌战果     
10年来,中冶北方累计获得省部级以上烧结优秀设计奖29项,科技进步奖6项,目前在授权期内的烧结方面专利23项,专有技术50余项。其中,由中冶北方在行业创新开发的小球烧结工艺、外配生石灰工艺、烧结机柔性传动、烧结厂按化学成分配料自动控制系统、烧结机气囊式仿形密封装置、单齿辊破碎机的组合破碎齿组件等技术和专利,广泛应用于烧结工程设计,为钢铁企业带来了可观的经济效益。 
360 m2 烧结机工程、天铁400m2 烧结机工程、凌钢240m2 烧结机工程、承德建龙265m2 烧结机工程等10多个烧结项目中得到成功应用。 
冷却机废气全循环余热回收利用工艺是中冶北方的一项专有技术,该技术利用热风管道将烧结冷却机的第一、第二冷却段风罩中的有效热风引至余热锅炉,从余热锅炉排出的废气经循环风机加压后,送回烧结冷却机的风箱中再次经环冷机加热提高烟气温度,余热锅炉产生蒸汽用于生产工艺或者发电。整套流程将冷却工艺与余热回收利用工艺结合为一体,既减少了热量损失,又大大减少了含尘废气排放对环境的污染,同时回收粉尘还减少了金属流失。目前该工艺已在沙钢6号、7号烧结机工程,江阴兴澄360 m2 烧结机工程,山东潍坊230m2 烧结机工程等项目中成功应用,效果良好。 
低电耗烧结工艺也是近年来中冶北方的重点科技攻关项目,该工艺采用先进的烧结机、环冷机台车密封技术,不但降低了烧结机和环冷机的漏风率,提高了烧结矿产量、质量,而且降低了固体燃耗和抽风机能耗;使高压大功率变频调速系统国产化,并结合烧结余热利用发电技术,降低烧结生产电耗,通过余热发电抵消烧结生产中部分电耗,降低烧结工艺的耗电量;大幅度减少烧结外排烟气量,从而降低烧结脱硫的负荷,大大降低脱硫投资和运行成本。 
此外,烧结系统烟气脱硫研究与开发也已取得重大突破,中冶北方总承包建设了国内首项动力波洗涤塔烟气脱硫工程———萍钢2×90m2 烧结机烟气脱硫工程。该项目各项指标得到业内专家和环保部门的好评,并通过了省部级的科技成果鉴定。该工程的成功投运,标志着一种全新的烧结烟气脱硫技术被成功应用,为国内烧结行业烟气脱硫带来了新的选择,树立了我国烧结烟气脱硫技术工业化的又一里程碑。 
中冶北方还掌握了烧结烟气循环烧结工艺。该工艺将部分烧结烟气循环使用,可以大幅度减少烧结外排烟气量,从而降低烧结烟气处理装置(脱硫、脱硝等)的负荷,大大降低烟气处理装置的投资和运行成本。循环烟气中的一氧化碳在烧结过程中再次参加反应,可降低固体燃耗。生产实践证明,采用该工艺对烧结矿单位生产率和烧结矿质量无明显影响。目前,中冶北方在宁波钢铁公司新技术烧结机的设计中采用了该工艺。 
中冶北方正在对烧结环保工艺和技术进行整合,开发节能环保新工艺,充分利用技术优势,对烧结生产全过程进行精确控制、全局控制、优化控制,稳定烧结生产过程,提高烧结矿的产量、质量,提高生产效率和自动化控制水平,降低能耗,降低污染。中冶北方在烧结环保领域的技术创新为烧结企业落实国家节能减排的环保政策提供了可靠的技术保证。 
                        技术先导 提出全员经营之思路
新世纪伊始,中冶北方适应时代需求,向烧结设计大型化、装备水平现代化、生产工艺自动化、生产管理智能化的目标迈进,以增强企业的核心竞争力,开拓海内外市场。然而,在经历了亚洲金融危机侵袭后的千禧年,中冶北方人没有能够在第一时间感受到行业复苏带来的温暖,却迎来了当头一“棒”。由于历史上计划经济服务区域的划分,中冶北方没有机会完成自强不息 攻克自主创新之难题
2001年~2010年,是中冶北方大型烧结技术研发和实践的10年,也是硕果累累的10年。中冶北方采取了一系列举措,有效地促进了大型烧结技术的创新进步,大大提升了烧结厂设计的综合能力和技术水平。 ●企业创新精神的深化提高 创新才能发展,发展才能创造价值。中冶北方在自身烧结机传统技术优势的前提下,对国外大型烧结机的设备状况、技术参数进行系统的分析研究。一方面注意吸收国外先进技术和经验;另一方面全面系统地进行独立创新,开辟有效渠道,跟踪和掌握全球钢铁工业的领先技术。同时,中冶北方结合工程设计和技术改造项目,强势推广应用新工艺、新技术、新材料、新设备。 中冶北方还积极营造良好的创新氛围和软硬设施条件,成立了大型烧结机研发攻关小组,组建专家队伍进行集中攻关,还加大相关领域的博士、硕士等优势人才的引进力度,扩大高端技术人才比例,为烧结设计队伍补充新生力量。加强基础设施建设和福利待遇,更新烧结研发队伍的办公装备,满足研发需求,从产值、奖金分配上进一步向研发人员倾斜,鼓励他们积极从事大型烧结技术的研发工作。 ●向大型烧结机成功跃进 中冶北方不满足于轻车熟路的的中小型烧结机技术,而是向大型烧结机的新目标不断前进。目前,他们已建立了一套独立创新、拥有完全自主知识产权、自成体系的大型烧结机专有技术,规模涵盖立足环保 突破科技创新之“瓶颈”
在科技创新方面,中冶北方坚持将自主创新与节能减排相结合,以新的科技力量带动企业生产,以企业发展保障节能减排工作的落实完成,在工艺和装备开发上取得了显著的成绩,多项专有技术获得国家专利权和省部级以上成果鉴定,实现了经济效益和社会效益的良性结合。 中冶北方近年来与济南中燃公司合作开发了烧结立式整粒筛分工艺。该工艺具有筛分设备体积小、重量轻、设备处理能力大、筛分过程除尘系统尘量小、建设周期短、运行和投资费用大幅降低等优点,减少了工程耗费。更突出的是,该工艺能彻底改变由于传统振动筛的筛箱不能封闭导致的除尘动力损失大的弊端,实现了节能减排。该工艺为中冶北方的专有技术,获得了2010年度冶金行业科技进步奖三等奖,目前已在通钢厚积勃发 问鼎行业险峰之新高
在经历砥砺后的短短10年内,中冶北方大型烧结技术经历了从小到大、从粗浅尝试走向高端研发的历史性转变,不仅占据了国内目前大型烧结市场的半壁江山,并且开创了我国300m2以上大型烧结技术首次输出国外市场的先例。 今天,烧结技术已成为中冶北方的主要核心技术之一,中冶北方已拥有从工艺、非标设备、自动控制、土建、供电、给排水、通风、除尘等全套的技术储备,而工程总承包也已成为中冶北方的主营业务之一。强烈的责任感、严谨的工作态度、推陈出新的工作理念,树立了中冶北方优质工程的品牌形象。中冶北方不断刷新着现代企业自主创新的纪录,重新赢得了业主的信任,赢得了工程设计和总承包市场,赢得了较高的经济效益,同时赢得了进一步取得市场份额的机会,使企业步入了良性发展的轨道。 “欲穷千里目,更上一层楼”。只有不畏艰险勇于攀登,才能到达峰之顶点。中冶北方将坚持以市场为导向,把近期业务与长远发展目标相结合,把提高自主创新能力摆在科技工作的核心位置,立足国内,依靠自身的技术开发和储备,同时放眼世界,将科技开发的注意力瞄准世界一流水平,形成自己的专有技术和品牌设计,不断增强自己的技术实力和持续发展的后劲! (中冶北方 郑岩) ②
                