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天行健，君子以自強(qiáng)不息
——中冶長(zhǎng)天“節(jié)能長(zhǎng)壽化大型氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯裝備技術(shù)及應(yīng)用”研發(fā)始末
發(fā)布日期：2015-01-07
□周浩宇
2013年10月，中冶長(zhǎng)天總包的安徽池州銅潤(rùn)120萬(wàn)噸/年氧化球團(tuán)生產(chǎn)線順利投產(chǎn)，在這條線中的回轉(zhuǎn)窯裝備上，公司在研課題“節(jié)能長(zhǎng)壽化大型氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯裝備技術(shù)”的兩項(xiàng)成果——“長(zhǎng)壽型回轉(zhuǎn)窯爐襯技術(shù)”和“回轉(zhuǎn)窯溫度軟測(cè)量技術(shù)”得以首次應(yīng)用，并取得了良好效果。
回轉(zhuǎn)窯作為氧化球團(tuán)工藝生產(chǎn)線中的核心設(shè)備，其能耗指標(biāo)、作業(yè)率、工作壽命均與整條球團(tuán)生產(chǎn)線息息相關(guān)。隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)與市場(chǎng)需求的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的大型氧化球團(tuán)生產(chǎn)線涌現(xiàn)出來(lái)，其中以中冶長(zhǎng)天2007年承建的鄂州500萬(wàn)噸/年氧化球團(tuán)線為典型。在此大環(huán)境驅(qū)使下，中冶長(zhǎng)天國(guó)家燒結(jié)球團(tuán)裝備系統(tǒng)技術(shù)研究中心專(zhuān)門(mén)針對(duì)大型氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)研究，從長(zhǎng)壽化、節(jié)能化、順行化方面著手，開(kāi)發(fā)出了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一系列研發(fā)成果，申請(qǐng)撰寫(xiě)了數(shù)十項(xiàng)專(zhuān)利論文，通過(guò)了兩件成果鑒定并獲得數(shù)個(gè)重大獎(jiǎng)項(xiàng)。 厚積薄發(fā)，有的放矢 自從回轉(zhuǎn)窯在氧化球團(tuán)市場(chǎng)投入使用以來(lái)，如何使其在燒嘴結(jié)構(gòu)、窯襯結(jié)構(gòu)、測(cè)溫裝置等多個(gè)環(huán)節(jié)上優(yōu)化創(chuàng)新，從而降低其能耗指標(biāo)，提升其作業(yè)率與工作壽命，一直是行業(yè)技術(shù)人員關(guān)心和重視的焦點(diǎn)。氧化球團(tuán)工程技術(shù)一直是中冶長(zhǎng)天的核心技術(shù)之一，也一直是其重點(diǎn)發(fā)力的研究方向之一。幾十年來(lái)，公司堅(jiān)持球團(tuán)技術(shù)和設(shè)備的研究開(kāi)發(fā)，鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機(jī)工程技術(shù)在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位，工程應(yīng)用的礦種涵括磁鐵礦、釩鈦磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦等多個(gè)礦種。中冶長(zhǎng)天不僅率先在國(guó)內(nèi)承接并完成了120萬(wàn)噸/年級(jí)鏈蓖機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)工程的設(shè)計(jì)和建設(shè)，而且隨著公司設(shè)計(jì)的我國(guó)最大、亞洲第一的武鋼鄂州500萬(wàn)噸/年級(jí)鏈蓖機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)工程的順利投產(chǎn)，揭開(kāi)了我國(guó)氧化球團(tuán)礦生產(chǎn)大型化和產(chǎn)業(yè)化的序幕。 擁有此良好的技術(shù)背景和研究基礎(chǔ)，在響應(yīng)國(guó)家“綠色工業(yè)節(jié)能減排”號(hào)召的同時(shí)，掛靠中冶長(zhǎng)天的國(guó)家燒結(jié)球團(tuán)裝備系統(tǒng)技術(shù)研究中心將目光投向了“節(jié)能長(zhǎng)壽化大型氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯裝備技術(shù)”的研究與開(kāi)發(fā)。期望通過(guò)努力，找到合適的裝備優(yōu)化方案，以實(shí)現(xiàn)氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯在節(jié)能化、長(zhǎng)壽化方面的全新蛻變。經(jīng)過(guò)國(guó)家燒結(jié)球團(tuán)裝備系統(tǒng)技術(shù)研究中心與公司各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)分院多次交流探討后，認(rèn)為目前回轉(zhuǎn)窯最具優(yōu)化潛力的裝備為燃燒裝置、耐火內(nèi)襯裝置與測(cè)溫裝置三項(xiàng)，故課題研究重點(diǎn)最終定為中央燒嘴結(jié)構(gòu)研究、窯襯結(jié)構(gòu)及材料研究與窯內(nèi)溫度軟測(cè)量技術(shù)研究等三個(gè)子項(xiàng)。 攻堅(jiān)克難，苦心孤詣 確定課題研究子項(xiàng)后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)兩個(gè)月的前期資料收集與專(zhuān)利查閱，2012年1月，由燒結(jié)球團(tuán)研究中心牽頭，中冶長(zhǎng)天各技術(shù)部門(mén)協(xié)同參與的“節(jié)能長(zhǎng)壽化大型氧化球團(tuán)回轉(zhuǎn)窯裝備技術(shù)”研發(fā)項(xiàng)目組成立，正式拉開(kāi)了攻堅(jiān)克難的帷幕。 在接下來(lái)的課題研究過(guò)程中，項(xiàng)目組科研人員付出了不懈努力，咬緊牙關(guān)克服了一道又一道艱難險(xiǎn)阻，沖破了一個(gè)又一個(gè)技術(shù)瓶頸。為了找出最適合回轉(zhuǎn)窯內(nèi)高溫、富氧、多磨損工作環(huán)境的現(xiàn)澆帶耐火材料及其成型工藝，研究人員周浩宇和向錫炎利用中心熱工實(shí)驗(yàn)室制樣檢測(cè)設(shè)備，對(duì)冶金行業(yè)目前所用市面上的大部分耐火材料進(jìn)行了取樣制樣，針對(duì)各類(lèi)不同成型工藝的不同耐材進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)高溫性能檢測(cè)，并引入價(jià)格指標(biāo)，通過(guò)正交法權(quán)重評(píng)分的方式找尋滿足條件的高性價(jià)比耐材產(chǎn)品，最后通過(guò)元素成分分析，摸清各元素組分與產(chǎn)品性能的關(guān)系，從而開(kāi)發(fā)出中冶長(zhǎng)天自主研發(fā)的耐材制品。整個(gè)子項(xiàng)研究過(guò)程歷時(shí)近半年，做了近三百組試驗(yàn)，其中的艱辛如人飲水，冷暖自知。為了找尋合適的回轉(zhuǎn)窯軟測(cè)量方法，研究人員邱立運(yùn)走訪了國(guó)內(nèi)十幾家球團(tuán)廠，與數(shù)十個(gè)測(cè)溫裝置廠家溝通交流，思考課題直至夜不能寐，最終確定下了“熱棒插入式掃描測(cè)量法”與“熱電偶埋入式無(wú)線傳輸測(cè)量法”兩項(xiàng)技術(shù)方案。在接下來(lái)的半年里，他與研發(fā)組另一研究人員曾小信在內(nèi)部溫度高達(dá)