1月16日,中钢国际带式焙烧机球团3.0技术体系发布暨球团绿色、低碳、智慧生产技术研讨会在辽宁沈阳举办。会上,中钢设备有限公司矿物加工工程部总经理邓睿详细介绍了这一自主研发的核心技术体系。
“道生一,一生二,二生三,三生万物。《道德经》中的智慧,恰是我们技术体系演进的生动写照。”邓睿以传统文化开篇,讲述了技术体系的起源。2012年,中钢国际与中东SISCo公司签署250万吨/年链箅机—回转窑—环冷机球团EPC(总承包)合同,却发现其生产工艺难以满足成品球团质量要求,需要改用带式焙烧机工艺。彼时国内在该领域无技术、无经验、无人才,核心技术被国外企业长期垄断。“我们下定决心自主研发,通过产学合作开展试验研究,用全三维设计和数值仿真确保技术可行,基于球团焙烧机理建立计算模型,实现理论与实践的深度融合。”邓睿说。
这一决策催生了“道生一”的技术突破。2016年,中东SISCo公司250万吨/年带式焙烧机球团项目成功投产,成为我国首个自主技术海外输出项目,打破了国外垄断;2018年,阿尔及利亚TOSYALI(托斯亚利)400万吨/年带式焙烧机球团项目建成,作为非洲首条现代化球团线,创下当时中资企业海外建设球团项目的最大规模纪录。这一代技术成果于2017年通过中国钢铁工业协会成果鉴定,达到国际先进水平。
在此基础上,中钢国际进一步突破中高硅碱性球团制备技术,结合升级装备与零散智能化技术,实现技术迭代至2.0时代。“2.0技术体系实现了工序能耗低于18千克标准煤/吨,并成功入选第五批《国家重点推广的低碳技术目录》。” 邓睿介绍道。
随着行业对绿色低碳和智能化的需求升级,技术体系迈入“二生三”阶段,形成低碳、绿色、智慧三大核心特质。“我们通过技术研发、工艺革新、装备升级、数智平台、智慧运维五位一体,构建起3.0技术体系的完整架构。”邓睿介绍,在技术研发层面,团队通过一维机理分析、二维能量流—物质流平衡构建和三维计算机预生产,实现了生产过程的精准预判和优化;在工艺革新上,首创的烟气显热梯级高效循环利用技术成效显著,“热效率提升5%,燃气单耗降低5%,工序能耗低于14千克标准煤/吨,主抽烟气量降低10%以上,二次风温度显著提高至1000摄氏度以上”。智能配矿、智能高压辊磨、精准配料、强力混合、智能造球、智能焙烧等技术,构建起全流程优化工艺体系,让生产效率大幅提升。装备升级则铸就了技术基石,邓睿用一组数据说明:“密封系统优化后漏风率小于10%,核心装备作业率大于98%;栏板寿命突破3年,台车寿命可达30年,头尾星轮寿命超过10年,箅条寿命超过5年。”针对不同产能需求,中钢国际打造了全系列装备,带式焙烧机实现120万吨/年至1200万吨/年球团产能覆盖,环形焙烧机覆盖25万吨/年至120万吨/年,满足多行业、多样化需求。
数智平台是3.0技术体系的“智造之魂”,由三大部分组成:一是数字孪生工厂、全流程集控、工业互联网平台共同构建起的智造体系,实现了工艺参数控制精度提高20%以上,工序能耗降低1%;二是智能焙烧、智能造球、APC(高级过程控制)、智能配料等系统构成的智能系统,在满足质量要求的同时,实现成本最优和少人化、无人化操作;三是由生产运营管理、设备维护、能环管控、智慧安全及掌上球团等组成的智慧管控系统,可实现产线预测性维护提高50%,缩短被动停机时间,能耗精准核算,安全风险预警以及生产全程可视化。
智慧运维为项目长期稳定运行保驾护航。多年来,中钢国际累计完成了8条链箅机—回转窑—环冷机和15条带式焙烧机项目的开炉和运维指导服务,打造出完善的运营体系和强大的运营团队,形成EPCO(设计、采购、施工、运维一体化)服务模式和全生命周期服务能力,并将其成功应用于鞍钢矿业400万吨/年带式焙烧机球团项目,实现产能、作业率、产品质量全面优于设计指标,工序能耗仅13.85千克标准煤/吨,热工稳定性提高20%。
该技术成果于2025年11月份通过中国钢铁工业协会科技成果鉴定,鉴定委员会一致认为达到国际领先水平,建议加强推广应用。截至目前,中钢国际带式球团技术成果已累计获得授权专利78项、软件著作权13项,斩获5项国家优质工程奖(其中1项优质工程金奖),主编国家标准1项、行业标准1项。
展望未来,邓睿提出“三生万物,智创未来”的发展愿景。“我们将借助AI(人工智能)技术,持续深度赋能带式球团;持续优化工艺、革新装备,使工序能耗低至13千克标准煤/吨以下;探索低热值气体燃料利用,实现转炉煤气,甚至高炉等低热值气体燃料独立使用,满足焙烧要求;结合上下游工序,实现选—球—冶统筹优化;探索生物质、绿电等清洁能源应用技术;将带式焙烧机推向其他行业,并将其他行业的技术带到球团,实现技术跨界融合。”他表示,中钢国际将持续以科技创新为核心驱动力,用自主技术加速引领全球球团行业绿色、低碳、智慧转型。(中国冶金报)
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