【正文】 技術(shù)比較優(yōu)勢 本公司對國內(nèi)同類技術(shù)分析發(fā)現(xiàn)，目前的豎爐法存在以下幾方面的缺點：（ 1）由于只在矩形豎式還原反應(yīng)室寬度方向的兩側(cè)設(shè)有煤氣燃燒室，因此從矩形豎式還原反應(yīng)室周邊各處向其中心的熱輻射強度不均等，導(dǎo)致對爐料的加熱不均勻，對還原效果產(chǎn)生一定影響；（ 2）矩形豎式還原反應(yīng)室是通過其寬度方向兩側(cè)的墻壁磚由下至上砌筑形成，建造時間長；（ 3）煤氣燃燒室的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且各煤氣燃燒室之間的連接不通暢，導(dǎo)致必須設(shè)置較多的煤氣噴嘴；（ 4）沒有防止?fàn)t料與矩形豎式還原反應(yīng)室內(nèi)壁粘接的措施。同時結(jié)合豎爐的創(chuàng)新，對生產(chǎn)工藝進行了重大創(chuàng)新，增加了一次還原后再行磨選并二次還原的工藝、尾礦二次磁選制鐵中礦回用造球工藝以及尾礦沉淀壓濾等工藝，不僅有效提高了金屬資源的利用率，而且實現(xiàn)了良好的環(huán)保清潔生產(chǎn)效果。 需要特別說明的是，經(jīng)本公司技術(shù)創(chuàng)新后，可 利用煉鋼除塵污泥、煉鋼瓦斯泥、瓦斯灰等含鐵廢料，同時生產(chǎn)霧化鐵粉、還原鐵粉、還原用鐵粉、金屬化球團、渣鋼渣鐵、鐵砂鐵粒等系列產(chǎn)品，不僅顯著降低了生產(chǎn)成本，而且將以前造成嚴(yán)重環(huán)境污染的廢棄物變?yōu)橛行У纳a(chǎn)材料，具有十分積極的環(huán)保效果。 公司現(xiàn)有員工75 人，其中大專以上人員 37 人，占公司總?cè)藬?shù)的 近一半 ；技術(shù)研究開發(fā)人員 19 人，占公司總?cè)藬?shù)的 25%。公司的研發(fā)隊伍由公司董事長金克和同志親自負(fù)責(zé)，并按“老、中、青”相結(jié)合的機構(gòu)合理搭配，使公司具備了持續(xù)創(chuàng)新開發(fā)的能力。 公司 總經(jīng)理 ， 金克和 ， 男， 47 歲，碩士，高級工程師，中共黨 19 員， XX 市東區(qū)政協(xié)委員， 1983 年 7 月畢業(yè)于重慶大學(xué)冶金工程專業(yè)，1989 年 7 月，在重慶大學(xué) 取得煉鐵專業(yè)碩士學(xué)位。 他具有 在多家企業(yè)從事經(jīng)營管理及領(lǐng)導(dǎo)工作的經(jīng)歷，多年歷練培養(yǎng)了他開拓創(chuàng)新、踏實敬業(yè)、刻苦耐勞的性格 。推進了流程再造、成本控制、庫存控制、完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等工作。他長期致力于黑色冶金前沿技術(shù)的開發(fā)研究，主持 xx 粉冶公司進行粉末冶金技術(shù)、煉鋼除塵污泥等廢舊資源回收利用技術(shù) 、冶金窯爐節(jié)能技術(shù)等新技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)。 2021 年至今，當(dāng)選 XX 市東區(qū)政協(xié)委員 。 從事煉鐵、煉鋼新工藝新技術(shù)的研究與新產(chǎn)品及裝置開發(fā)已有二十多年 ，在鋼鐵冶煉及燃管式豎爐冶煉工藝等技術(shù)領(lǐng)域具有豐富實踐經(jīng)驗，曾多次參與或主持攀鋼集團煉鐵廠、攀鋼鋼城企業(yè)總公司渣鐵開發(fā)公司的重大項目研發(fā)，并取得了突出績效，多次獲得攀鋼集團“技 20 術(shù)能手”等榮譽稱號，創(chuàng)造了良好的社會經(jīng)濟效益。 營 銷部部長 ， 金克毅 男， 39歲，工程師 ， 負(fù)責(zé)公司市場營銷工作。在短短 3年時間里，他 重點抓市場開發(fā)，發(fā)展分銷商網(wǎng)絡(luò)體系， 利用對業(yè)內(nèi)相關(guān)資源渠道的有效把控，開辟了近 10個新市場。使公司產(chǎn)品銷售量連續(xù)保持增長。他在質(zhì)量管理、質(zhì)量控制方面有豐富的經(jīng)驗和專業(yè)技術(shù)知識，為公司新產(chǎn)品的設(shè)計開發(fā)、工藝改進、質(zhì)量控制做出了積極的貢獻。 公司將進一步加強人力資源建設(shè)，在現(xiàn)有基礎(chǔ)上建立健全工作分析與崗位說明書系統(tǒng)、薪酬管理系統(tǒng)和績效考核系統(tǒng)，明確公司的責(zé)任機制、分配機制和激勵機制；同時制定科學(xué)的招聘流程和用人條件， 21 招聘公司急需的研發(fā)及營銷人才 。公司未來五年人力資源引進規(guī)劃見下表 表 年度 2021 2021 2021 2021 2021 研發(fā)人員 1 1 2 2 2 銷售人員 1 1 2 2 2 管理人員 0 1 1 1 1 生產(chǎn)人員 5 5 10 10 10 合計 7 8 15 15 15 企業(yè)技術(shù)和研發(fā)基礎(chǔ) 研發(fā)管理體系情況 公司重視自主創(chuàng)新，不斷完善研發(fā)管理體系。公司組建了技術(shù)部，負(fù)責(zé)研發(fā)項目的提出、 實施及管理。公司近三年研發(fā)經(jīng)費投入情況為： 2021 年，公司發(fā)生研發(fā)費用支出共計 萬 元，占當(dāng)年銷售收入的 %；2021 年研發(fā)費用 萬元，占當(dāng)年銷售比例 %； 2021 年研發(fā)費用 萬元，占當(dāng)年銷售比例 %。 公司將積極嘗試開展產(chǎn)學(xué)研合作，以積累技術(shù)創(chuàng)新資源，擴展公司的研發(fā)平臺，增強公司的開發(fā)創(chuàng)新能力。與東北工業(yè)大學(xué)、中南大學(xué)粉末冶金學(xué)院、 XX 學(xué)院材料科學(xué)學(xué)院、XX 鋼鐵研究院、武鋼粉末冶金公司、四川龍蟒礦冶公司等院校和企業(yè)達成產(chǎn)學(xué)研合作共識，目前相關(guān)工作正在聯(lián)絡(luò)進行中。公司通過多年的技術(shù)創(chuàng)新和生產(chǎn)實踐， 已取得了突破性的階段性技術(shù)成果， 公司 已將其中的核心技術(shù)向國家知識產(chǎn)權(quán)局申請 2 項發(fā)明專利和 2 項實用新型專利，并獲得授權(quán)或受理。 獲得受理的專利為：發(fā)明專利“ 外燃管式直接還原豎爐” ，受理號 。今后，公司將利用該中試生產(chǎn)線進一步探索直接還原鐵的生產(chǎn)技術(shù)，檢驗并不斷優(yōu)化有關(guān)工藝技術(shù)參數(shù)，為大型外燃管式豎爐直接還原生產(chǎn)線的最終定型做好基礎(chǔ)工作。 生產(chǎn)場地條件 本公司位于四川省 XX 市東區(qū)倮果高梁坪工業(yè)園， 該工業(yè)區(qū)創(chuàng)建于 1997 年， 2021 年投入建設(shè)，規(guī)劃建設(shè)面積 3000 畝。目前園區(qū)已建面積達 1600 余畝，目前園區(qū)內(nèi)建成有一座 35KV 變電站， 110KV梁坪變電站正在建設(shè)中。 設(shè)備 設(shè)施 條件 本公司所在地 XX 市是一座礦產(chǎn)資源極其豐富、以鋼鐵為主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的城市，每年有近 40 萬噸煉鋼除塵污泥、煉鋼瓦斯泥、瓦斯灰等 24 含鐵廢料產(chǎn)生；同時周邊地區(qū)發(fā)達的鐵礦采選工業(yè)，可提供大量的鐵精礦粉，為本項目研發(fā)提供了基礎(chǔ)及充足的原材料保障。為順利推進本公司煤基豎爐直接還原鐵項目各項工作以及新技術(shù)新產(chǎn)品開發(fā)研究工作， 2021 年 1 月成立了公司技術(shù)中心（設(shè)有技術(shù)開發(fā)部和中心理化實驗室），配置相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員和設(shè)施設(shè)備，公司原有化驗室和原建小型豎爐試驗生產(chǎn)線整體移交給技術(shù)中心用于新技術(shù)、新工藝探索研究，中心所需各項經(jīng)費由公司研發(fā)費專項列支。 表 設(shè)備名稱 規(guī)格型號 用途 數(shù)量 圓盤造球機 216。 為還原爐提供熱量 1 臺 外燃管式豎爐 5 m*4 m * m 含碳球團還原焙燒 1 座 球磨機 216。600*1500 鐵、渣初級分離 1 臺 球磨機 216。500*6000 除雜 5 臺 磁選機 216。600*1500 一次還原除塵 2 臺 煤氣管道系統(tǒng) 自制 煤氣輸送 2 套 煤氣燃燒系統(tǒng) DN150/DN120 煤氣燃燒控制 2 套 尾氣回收利用系統(tǒng) 自制 一次還原爐尾氣回收利用 2 套 煙氣回收利用系統(tǒng) 自制 煙氣回收利用 2 套 防粘結(jié)布料裝置系統(tǒng) 自制 一次還原爐布料 1 套 出料推料機 還原爐出料裝置 2 套 冷卻水池 8m*3m*2m 直接冷卻一次還原后的球團 1 個 25 公司現(xiàn)有設(shè)備經(jīng)過改造 ,加上添置部分設(shè)備及檢驗設(shè)備，將可形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)線， 完全可以滿足規(guī)模生產(chǎn)需要及產(chǎn)品質(zhì)量要求。有一支熟悉產(chǎn)品技術(shù)、具有營銷專業(yè)知識和經(jīng)驗、綜合素質(zhì)高、開拓能力強、具有敬業(yè)求實精神的營銷人才隊伍。在市場策劃方面，公司通過網(wǎng)絡(luò)和專業(yè)雜志以及各類展示會對產(chǎn)品進行大力宣傳，樹立公司產(chǎn)品的品牌形象，提高了公司產(chǎn)品的知名度。 為提高營銷效率，本公司已組織籌建駐成都辦事處并將在項目執(zhí)行期內(nèi)正式開辦經(jīng)營， 同時，公司利用社 會資源鋪設(shè)公司的銷售體系，形成優(yōu)勢互補，實現(xiàn)“雙贏”格局，建立了良好的銷售服務(wù)平臺。 26 技術(shù)創(chuàng)新 解決的難題 在傳統(tǒng)豎爐法直接還原過程中，由于球團在豎爐內(nèi)是靠自身的重力而不斷地向下部運動，這種運動不可能十分均勻，而且即使每個球團的重量和大小完全相同，靠爐壁處的球團與爐中部的球團的下行也會快慢不一，滯后和超前的現(xiàn)象十分嚴(yán)重。一般情況下靠爐壁處的溫度高，而爐中部則偏低，這正好與爐料的運動相矛盾。而要想提高成品球團礦的強度，就得進一步提高加熱氣體的溫度，這將會受到煤氣熱值和爐內(nèi)溫度分布不均勻的影響，如果出現(xiàn)局部高溫，還會引發(fā)球團粘連。另外，也由于以上原因，球團在干燥和預(yù)熱過程中沒有達到需要的強度，在其不斷的向下運動中，由于料柱壓力和磨損，會產(chǎn)生較多的粉末，直接導(dǎo)致了豎爐成品球團礦質(zhì)量的下降。 外燃管式直接還原豎爐的發(fā)明 本項目研發(fā)的外燃管式直接還原豎爐，包括內(nèi)設(shè)有還原室和燃燒室的爐體，爐體內(nèi)設(shè)置有至少一根兩端開口的還原反應(yīng)管，還原反應(yīng)管的管內(nèi)為還原室，周邊為燃燒室?？梢?，本發(fā)明的外燃管式直接還原豎爐在實現(xiàn)加熱與還原反應(yīng)相分離的基礎(chǔ)上，能夠?qū)ξ锪线M行更為均勻、穩(wěn)定的加熱，因此還原效果較好。使用時，進行反應(yīng)的物料從布料管的管腔進入反應(yīng)容器內(nèi)，而防粘料則從布料管的外壁與反應(yīng)容器的內(nèi)壁之間所構(gòu)成的進入通道進入反應(yīng)容器，從而使防粘料緊貼反應(yīng)容器的內(nèi)壁下落，既保證防粘料與進行還原反應(yīng)的物料不會相互干涉，并且又能夠通過進入通道使防粘料形成一個類似于管狀的保護簾，從而徹底的杜絕了物料與反應(yīng)容器內(nèi)壁粘接的問題。 系統(tǒng)化應(yīng)用創(chuàng)新 利用含鐵廢料作為生產(chǎn)原材料 傳統(tǒng)豎爐法直接還原技術(shù)對原料的適應(yīng)性差，一般只有在用磁鐵礦作原料時效果較好，若采用赤鐵礦或其他礦種作原料，往往在其升溫過程中，球團的強度很難提高，要到 1200 ℃以上球團的固結(jié)強度才能較迅速地上升，在此溫度以前，球團在爐內(nèi)由于強度低和往下運動時的摩擦和料柱的壓力，會產(chǎn)生過量的粉末，在較高溫度下極易產(chǎn)生粘結(jié)現(xiàn)象。 本項目對豎爐進行了系統(tǒng)化的優(yōu)化改造，克服了傳統(tǒng)豎爐的致命缺陷，改變?nèi)紵液瓦€原室結(jié)構(gòu)、優(yōu)化布料方法，使熱能得到更加充分的利用，同時解決了物料粘結(jié)堵管難題，因此對原料的適應(yīng)性大大加強，現(xiàn)已成功利用煉鋼除塵污泥、煉鋼瓦斯泥、瓦斯灰等含鐵廢料 29 實現(xiàn)了中試生產(chǎn)，為豎爐法的推廣應(yīng)用開辟了新的發(fā)展模式和渠道。 本項目為解決以上問題，發(fā)明了一種防粘布料裝置，該裝置使用時，進行反應(yīng)的物料從布料管的管腔進入反應(yīng)容器內(nèi)，而防粘料則從布料管的外壁與反應(yīng)容器的內(nèi)壁之間所構(gòu)成的進入通道進入反應(yīng)容器，從而使防粘料緊貼反應(yīng)容器的內(nèi)壁下落，既保證防粘料與進行還原反應(yīng)的物料不會相互干涉，并且又能夠通過進入通道使防粘料形成一個類似于管狀的保護簾，從而徹底的杜絕了物料與反應(yīng)容器內(nèi)壁粘接的問題。 本項目采用了環(huán)保型的煤氣發(fā)生爐，以型煤為原料制備煤氣為豎爐提供燃料，不僅可保證豎爐良好的燃燒效果，而且經(jīng)濟環(huán)保，實現(xiàn)了良好的生產(chǎn)效果。 30 圖 新型環(huán)保豎爐圖 生產(chǎn)工藝創(chuàng)新 傳統(tǒng)豎爐法的生產(chǎn)工藝 傳統(tǒng)工藝流程圖為 : 圖 傳統(tǒng)豎爐法 工藝流程圖 31 工藝過程 該法的還原過程實質(zhì)是煤中的碳在高溫下氣化生成的CO 與鐵礦石中鐵氧化物發(fā)生多相高溫冶金物化反應(yīng)。工藝流程見圖。豎爐燃燒室的加熱采用氣體或液體燃料。還原后的排出料包括直接還原鐵、煤灰和未反應(yīng)完的殘煤。豎爐由 裝料漏斗、干燥段、預(yù)熱段、還原段、水箱冷卻段及螺旋排料機構(gòu)等組成。反應(yīng)室中部為還原段，由碳化硅磚砌成，高度 10． 4m，截面呈矩形，上口小，下口大，爐型窄、長、高，加熱面置于窄向兩側(cè)。反應(yīng)室外部為燃燒室，爐墻長邊方向每邊沿高度布置 15 個短焰燒嘴，窄邊方向每端沿高度布置 10 個長焰燒嘴。爐子底部是 4 個水 平帶水冷套的液壓式螺旋排料機，既可排料又起控制爐料在反應(yīng)室內(nèi)停留時間的作用。此外，還有配料、加料、排料和溫度自動控制儀表、熱工儀表等。操作中 32 主要控制還原溫度、還原時間和排料速度。還原段溫度一般控制在 1000～ 1050℃，對難還原礦可稍高一些，但應(yīng)考慮碳化硅磚的承受能力，注意碳化硅磚的保護。 本項目在傳統(tǒng)豎爐法生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合豎爐結(jié)構(gòu)優(yōu)化等技術(shù)創(chuàng)新進行了全面深入的工藝創(chuàng)新，其技術(shù)流程見圖如下： v 石灰粉、還原劑、粘合劑 含 鐵 物 料 混配機混勻 包覆造球 圓盤造球 篩 分 型 煤 外燃管式豎爐 33 圖 創(chuàng)新后工藝流程圖 圖 原料生產(chǎn)工藝圖 實現(xiàn)了對煉鋼除塵污泥等含鐵廢料的綜合利用 傳統(tǒng)技術(shù)工藝?yán)脙H能利用鐵礦石生產(chǎn)還原鐵產(chǎn)品，而本項目技術(shù)工藝實現(xiàn)了利用煉鋼除塵污泥、煉鋼瓦斯泥、瓦斯灰等含鐵廢料，爐 渣 壓 濾 鐵中礦 固廢場 沉 淀 尾 礦 環(huán)保型煤 二次磁選 冷 卻 回用造球 篩 選 產(chǎn)品（還原鐵粉） 干燥（一次還原粉） 磨 選 二次還原 尾 礦 固廢場 34 同時生產(chǎn)霧化鐵粉、還原鐵粉、還原用鐵粉、金屬化球團、渣鋼渣鐵、鐵砂鐵粒等系列產(chǎn)品，通過對除塵資源的回收利用，不僅節(jié)約了資源，同時實現(xiàn)了環(huán)境保護，達到了節(jié)能減排的目標(biāo)，具有顯著的經(jīng)濟社會效益。 本項目通過二次還原技術(shù)提高了還原鐵產(chǎn)品的質(zhì)量 采用傳統(tǒng)豎爐工藝生產(chǎn)的還原鐵粉，屬于質(zhì)量較低的還原鐵產(chǎn)品，其產(chǎn)品的品位、金屬化率和脈石含量取決于原礦粉的指