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潛心研發換來國際領先——大結晶電熔鎂砂自動化清潔生產工藝評價會側記

2020-11-30 11:12:00

夏杰生

  2020年11月21日,由中國耐火材料行業協會主持的恒銳鎂制品有限公司“大結晶電熔鎂砂自動化清潔生產工藝”項目成果評價(鑒定)會,在遼寧省岫巖滿族自治縣召開。以項目成果評價(鑒定)會主任、遼寧非礦協會張國棟教授,項目成果評價(鑒定)會副主任、遼寧科技大學陳樹江教授為首的專家委員會一致評價:該成果綜合技術達到國際領先水平。

  該成果榮獲專家如此高的評價的原因,有以下幾點:

  一是該成果獨創性設計了雙層爐蓋封罩系統,實現了三根電極限位,避免了噴爐、濺爐、觸電安全事故,實現了生產過程中粉塵全部回收利用;

  二是通過采用噴水、吹風冷卻裝置的遠程控制及爐筒內襯耐火涂層的使用,保護了爐體,避免了淌爐事故的發生,提高了爐體使用壽命2.5倍以上;

  三是利用傳感器及PLC的精確控制實現全程自動化生產,大幅度提高了生產效率,解決了人工上料和投料問題;

  四是該項目工藝技術先進,高品位大結晶鎂砂產出率提高了10%,穩定了產品質量,經濟、社會和環境效益顯著;

  五是該項目解決了國內外大結晶電熔鎂砂領域在安全、環保、節能等方面存在的9項關鍵共性問題,實現了大結晶電熔鎂砂綠色生產,形成了多項發明和實用新型專利,具有良好的示范作用及廣闊的推廣前景。

  專家委員會建議對該成果進一步開展應用基礎研究,推廣應用。

  岫巖縣副縣長金明龍在評價會上指出:岫巖菱鎂資源豐富,素有“菱鎂之鄉”的美譽,菱鎂產業雖然是岫巖工業的支柱產業,但在發展過程中還存在一定制約問題,特別是生產大結晶電熔鎂砂的礦熱爐普遍存在冶煉水平低、自動化水平不高、能源浪費和環境污染嚴重等問題,整個大結晶電熔鎂砂產業亟待轉型升級。聯合榮大集團在岫巖恒銳鎂制品有限公司試點實施“大結晶電熔鎂砂自動化清潔生產工藝”,隨著一系列新技術、新設備的投入使用,對上述問題給出了具體可行的解決方案。岫巖縣將全力加快“大結晶電熔鎂砂自動化清潔生產工藝”的推廣應用,不斷推動全縣大結晶電熔鎂砂產業向“高效益、低消耗、可持續”方向發展。

  聯合榮大總經理徐吉龍在會上講話指出,多年來,聯合榮大秉承務實創新的企業精神,始終把科技創新、材料創新、工藝創新、裝備創新作為企業可持續發展的核心動力,把握產業和行業發展趨勢,先后成功研發了多項鋼鐵冶金用的耐材新技術和新產品。目前,聯合榮大共榮獲國家授權專利60項,并參與了多項國家及行業標準的制定。

  聯合榮大并購的恒銳公司研發的大結晶電熔鎂砂清潔生產工藝,是聯合榮大面對行業內技術難題,經過大量的試驗和潛心研發取得的初步成果。聯合榮大有信心以此次評價會為契機,加快成果轉化步伐,為大結晶電熔鎂砂清潔生產,為行業綠色發展再做新貢獻!

  生產中的問題就是榮大研發的課題

  聯合榮大董事長章榮會博士在評價會上詳細介紹了該成果的研發背景、研發過程、成果的推廣意義及前景展望。

  大結晶電熔鎂砂主要選用輕燒氧化鎂粉在礦熱爐中熔融制得,具有純度高、結晶粒大、結構致密、抗渣性強、熱震穩定性好等諸多優點,是高檔鎂磚、鎂碳磚及不定形耐火材料等生產用的重要原料。目前,國內生產大結晶電熔鎂砂的礦熱爐普遍存在冶煉水平低、生產設備簡陋、生產過程主要靠人工手動控制、能源浪費、環境污染嚴重等問題,整個大結晶電熔鎂砂產業亟待戰略長升級。

  隨著我國經濟持續高速增長,資源能源需求不斷提高,環境壓力日益突出,國家相繼出臺了一系列政策性文件,不斷提高環保標準,趕超世界先進水平。此外,“中國制造2025”是中國實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領,目的是以推進智能制造為主攻方向,推進制造過程智能化、自動化。環保標準是提高及自動化發展的趨勢,對大結晶電熔鎂砂生產裝備和工藝提出了更高的要求,因此 ,設計出大結晶電熔鎂砂自動化清潔生產工藝已經迫在眉睫。

  生產中的問題,就是聯合榮大的研發課題。聯合榮大通過該項目對礦熱爐設備的改進后,每噸產品節省325元,98大結晶電熔鎂砂產品率提高18%。這項成果的成功研發,實現了對生產大結晶電熔鎂砂的礦熱爐整套設備的創新及變革,并實現了高效化、自動化、清潔化生產。

  實施多項創新 助力節能環保

  章榮會博士認為這項成果有下列主要科技創新點:

  ——創新型礦熱爐用雙層爐蓋封罩系統。包括上層爐蓋、下層爐蓋,兩者間通過圓形鋼筒固定連接,兩個爐蓋都包括支撐鋼圈,以及圍在支撐鋼圈內的耐火材料,在耐火材料上開設有電極通道。

  ——創新型礦熱爐用遠程控制的噴水與吹風冷卻裝置,包括噴水部件、吹風部件、箱體和箱體保護部件。

  ——創新型礦熱爐用電極吊掛一鍵起爐系統,使用傳感器實現電極拉力的實時感應,通過拉力變化閾值的設定,實現遠程一鍵起爐。

  ——創新型礦熱爐用碎電極給料機構,包括料斗、直送料通道、斜送料通道、活塞及推桿,直送料通道的一端與斜送料通道相連接,另一端安裝有活塞,活塞的另一端與推桿固定連接,通過PLC計算并控制碎電極的定時定量給料。

  ——創新型礦熱爐用爐底制作裝置,包括矮圓筒外壁、中央三角區圍檔、連接筋板和提環,中央三角區圍擋懸空位于爐底制作裝置的中心區域,其上端與矮圓筒外壁的上端平齊。

  ——創新型生產大結晶電熔鎂砂礦熱爐爐筒,內壁覆蓋有一層菱鎂水泥涂層,涂層通過爐筒內壁焊接的金屬錨固件進行固定,菱鎂水泥涂層為輕燒氧化鎂粉和水或鹵水(氯化鎂)溶涂配制的泥膏,采用涂抹、搗打或噴涂施工固定。

  章榮會博士還將這項成果改造前后主要經濟指標作出一一對比:

  一是輕燒氧化鎂粉消耗低。改造前每噸產品消耗輕燒氧化鎂粉大約為1.65噸,改造后為1.50噸。輕燒氧化鎂粉以1100.00元/噸計算,改造后每噸產品節省輕燒氧化鎂粉為165元。

  二是電耗低。改造前每噸產品電耗2400kW·h,改造后為2250 kW·h。

  三是電極消耗低。改造前每噸產品消耗電極15公斤,改造后每噸產品消耗電極12.5公斤,電極以12500元/噸(即12.5元/公斤)計算,改造后每噸產品消耗電極節省31.25元。

  四是人工費用省。改造前人工費用為70元/噸,改造后人工費用為27元/噸,改造后每噸節省人工費用43元。

  五是爐筒費用省。改造前一個爐筒使用周期為9次,改造后使用周期為20次,每噸總體核算節省11.1元。

  六是優質率高。改造前98大結晶電熔鎂砂產品率平均為55%,改造后98大結晶電熔鎂砂產品率平均為65%。

  章榮會最后總結說,此項目通過對礦熱爐設備爐蓋系統、除燒粉即時回用系統、安全防護系統、電極吊掛一鍵起爐系統、電極長降串氣控制系統和預警系統等設計與改進,解決了行業內的共性技術難題,實現了對生產大結晶電熔鎂砂的礦熱爐整套設備的創新及變革,實現了大結晶電熔鎂砂的高效化、自動化、清潔化生產。該項目的成功研發,實現了生產大結晶電熔鎂砂行業工藝裝備水平的整合提升。

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯:陳曦

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