打造國家隊的目標不是中冶，不是中國，而是世界；打造國家隊的眼光不是過去、不是現(xiàn)在，而是未來。

——國文清

2017年8月3日，中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會、中國金屬學(xué)會冶金科學(xué)技術(shù)獎獎勵委員會正式發(fā)出公告，由中冶焦耐工程技術(shù)有限公司牽頭完成的“超大容積頂裝焦爐技術(shù)與裝備的開發(fā)及應(yīng)用”技術(shù)榮獲2017年度冶金科技獎特等獎，這也是該年度冶金科技獎頒發(fā)的唯一一個特等獎！

這份榮耀，正是中冶焦耐砥礪奮進、踐行冶金焦化工程建設(shè)“國家隊”神圣使命的點滴和縮影。

我國焦化行業(yè)急需具有自主知識產(chǎn)權(quán)的行業(yè)更新?lián)Q代技術(shù)

眾所周知，焦化是冶金、化工行業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)，對國民經(jīng)濟發(fā)展有著重要影響。但其發(fā)展弊端也如影隨形：資源、能源消耗量大，污染物排放量大。

中國煉焦產(chǎn)能位居世界第一，但在本項目立項之前，我國煉焦技術(shù)和裝備與國際先進水平相比，仍存在著大型焦爐產(chǎn)能比重小、產(chǎn)業(yè)集中度低、生產(chǎn)效率低、能源消耗量大、環(huán)保水平不高等突出問題，使得我國焦化行業(yè)總體上仍是容易造成環(huán)境惡化的重點行業(yè)之一。

以焦爐污染物排放為例，上世紀80年代，國際煉焦技術(shù)強國相繼研發(fā)出廢氣循環(huán)與分段加熱相結(jié)合的燃燒技術(shù)，很好地實現(xiàn)了氮氧化物的源頭減排，其提出的350毫克/立方米的排放標準也成為國際先進指標。而在我國，2007年以前具有自主知識產(chǎn)權(quán)的先進煉焦技術(shù)為炭化室高6米的頂裝焦爐，僅采用廢氣循環(huán)技術(shù)來解決高向加熱的均勻性及氮氧化物的源頭減排。多座6米焦爐的標定表明，采用貧煤氣加熱時，焦爐廢氣中氮氧化物含量在400毫克～600毫克/立方米之間；采用焦爐煤氣加熱時，在600毫克～1000毫克/立方米之間。形勢異常嚴峻，減排異常迫切。

2004年，為有效改善大氣環(huán)境質(zhì)量，原國家環(huán)保部著手組織業(yè)內(nèi)專家制定新的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標準》，對焦爐煙囪廢氣中污染物含量提出更嚴格的排放要求。但因焦爐煙氣中氮氧化物產(chǎn)生機理復(fù)雜、難于治理，當(dāng)時國內(nèi)尚無滿足新建焦爐氮氧化物排放限值的適用技術(shù)，導(dǎo)致該標準自2005年草定以來一直無法得到業(yè)內(nèi)的認同，雖反復(fù)論證也一直未能發(fā)布。本技術(shù)研發(fā)成功之后，2012年10月該標準才正式實施。

焦爐的一代爐齡在25年以上，在建成投產(chǎn)后的幾十年內(nèi)，其工藝和裝備水平很難有根本性的提高。焦化工業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排的根本途徑，就是開發(fā)適合我國國情的高效清潔煉焦工藝與裝備技術(shù)，并盡快應(yīng)用于更新改造的焦化建設(shè)項目，使焦化工業(yè)實現(xiàn)高效清潔生產(chǎn)。因此，如何提高我國焦化行業(yè)技術(shù)與裝備水平，開發(fā)出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的以大型化、高效率和清潔生產(chǎn)為特征的行業(yè)更新?lián)Q代技術(shù)，實現(xiàn)行業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展，滿足國家對焦化行業(yè)節(jié)能減排和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的要求，成為了中國焦化行業(yè)的歷史性課題。

“超大容積頂裝焦爐技術(shù)與裝備的開發(fā)及應(yīng)用”技術(shù)的“前世今生”

在本技術(shù)誕生之前，經(jīng)過多年的工程實踐，我國在焦化領(lǐng)域已具有一批水平較高的研發(fā)隊伍，進行了大量的基礎(chǔ)性研究并具有一定的技術(shù)儲備。

作為中國焦化技術(shù)的領(lǐng)跑者，中冶焦耐早就意識到了超大容積焦爐的廣闊應(yīng)用前景。上世紀80年代，中冶焦耐在鞍鋼建設(shè)了炭化室高6.1米和8米的工業(yè)試驗焦爐，獲得了大量試驗數(shù)據(jù)，為解決大容積焦爐高向和長向均勻加熱提供可行的技術(shù)方案。以工業(yè)試驗獲得的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，中冶焦耐相繼開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的炭化室高5.5米和6米焦爐，并積累了豐富的大容積焦爐建設(shè)與生產(chǎn)經(jīng)驗。與此同時，北京科技大學(xué)曾應(yīng)用工業(yè)過程模型與仿真方法，探索、研究鋼鐵冶金熱過程的模擬與分析，完成了各種工業(yè)爐窯熱過程的研究和仿真等多項課題。作為生產(chǎn)企業(yè)，鞍鋼化工總廠具有豐富的焦爐建設(shè)和生產(chǎn)操作經(jīng)驗。

歷史讓肩負同樣使命的中冶焦耐、北京科技大學(xué)和鞍鋼走到了一起。2008年，中冶焦耐以“超大容積頂裝焦爐技術(shù)與裝備開發(fā)”為題，正式向科技部申請設(shè)立國家“863”計劃資源環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域的重點項目。2009年12月，經(jīng)過嚴格審批，該項目正式獲得批準。

一時間，四面八方，專家齊聚，研發(fā)工作旋即展開。鞍山、大連、北京，設(shè)計院、高校、生產(chǎn)企業(yè)，以中冶焦耐作為工程技術(shù)創(chuàng)新的主體，通過善于進行理論研究的學(xué)術(shù)機構(gòu)深入探索焦爐加熱技術(shù)和清潔生產(chǎn)技術(shù)的深層次機理，依托國內(nèi)焦化龍頭企業(yè)的生產(chǎn)實踐，形成了“產(chǎn)學(xué)研”一體的技術(shù)創(chuàng)新團隊，為項目最終成功實施打下了堅實的基礎(chǔ)。

經(jīng)過反復(fù)研究，研發(fā)團隊首先確定了總的研究路線：基于流體動力學(xué)、傳熱學(xué)、燃燒學(xué)和煉焦化學(xué)理論，建立焦爐炭化室、燃燒室和蓄熱系統(tǒng)一體化三維機理模型，通過數(shù)值分析與模擬，進行爐體結(jié)構(gòu)優(yōu)化、燃燒室貧氧均勻供熱的研究，達到均勻加熱和降低氮氧化物生成的目的；基于固體力學(xué)和材料力學(xué)理論，優(yōu)化爐體結(jié)構(gòu)和護爐鐵件結(jié)構(gòu)，開發(fā)焦爐機械和設(shè)備、自動化控制技術(shù)等，完成示范工程的設(shè)計與建設(shè)，并在示范工程中實現(xiàn)全套技術(shù)集成。正確路線的確定之后，人就是決定性因素，奮斗就成為一種美好的享受！多少天不眠不休，多少次揮汗如雨，研發(fā)團隊始終懷揣著信心，著重研發(fā)保證焦爐炭化室加熱均勻性的爐體結(jié)構(gòu)技術(shù)、廢氣循環(huán)與多段加熱組合燃燒技術(shù)、焦爐生產(chǎn)過程智能化控制技術(shù)、焦爐機械綜合自動化技術(shù)、超大容積焦爐護爐鐵件和爐門結(jié)構(gòu)、超大容積焦爐工藝設(shè)備及焦爐機械裝備等多項關(guān)鍵技術(shù)與裝備。

與此同時，2010年7月12日，作為“863”項目的依托工程，中冶焦耐與鞍山鋼鐵集團公司正式簽訂《鞍鋼股份四期焦爐改造工程總承包合同》。2011年8月，該工程烘爐點火，2012年4月7日、5月7日先后投產(chǎn)，各項生產(chǎn)指標滿足設(shè)計要求，且全部符合項目研發(fā)考核指標要求。

2013年5月，項目成果順利通過科技部驗收?？萍疾繉＜医M在出具的“863”課題驗收結(jié)論書中寫道：“課題以解決焦化行業(yè)的資源綜合利用和清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵問題為導(dǎo)向，在超大容積頂裝焦爐組合燃燒技術(shù)、爐體結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵設(shè)備、焦爐智能化控制及系統(tǒng)技術(shù)集成等方面取得了創(chuàng)新性成果，所研發(fā)的廢氣循環(huán)與多段加熱組合燃燒技術(shù)、焦爐生產(chǎn)過程數(shù)值模擬與仿真技術(shù)、焦爐加熱優(yōu)化控制與管理技術(shù)、焦爐烘爐智能化供熱技術(shù)等具有自主知識產(chǎn)權(quán)，研發(fā)了單孔炭化室高>7米、炭化室容積>55.6立方米的超大容積頂裝焦爐工藝和裝備技術(shù)，通過系統(tǒng)技術(shù)集成建立了示范工程，并完成示范工程的運行與考核。為促進焦化行業(yè)技術(shù)進步，提高焦化行業(yè)節(jié)能減排水平，實現(xiàn)焦化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、資源綜合高效利用提供了更新?lián)Q代技術(shù)。”

節(jié)能減排效果顯著，工程應(yīng)用遍地開花

截至2016年12月底，運用項目研發(fā)成果建設(shè)的多段加熱型7米焦爐共計投產(chǎn)30座、年產(chǎn)焦炭達2276萬噸。

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，項目研發(fā)成果的社會經(jīng)濟效益顯著。采用貧煤氣加熱時，可降低煉焦耗熱量3%～4%；采用富煤氣加熱時，可降低煉焦耗熱量4%～5%。對應(yīng)用本技術(shù)建設(shè)的16個焦化工程，每年將節(jié)約加熱煤氣費用9000萬元、減少CO2排放62.5萬噸、減少粉塵排放43噸、減少SO2排放75.5噸、減少氮氧化物排放791噸。

在污染物排放方面，研發(fā)的廢氣循環(huán)和多段加熱組合燃燒技術(shù)，顯著改善了焦爐高向加熱均勻性：高向溫差≤70℃，長向溫差≤60℃；同時，顯著降低了焦爐煙囪排放廢氣中氮氧化物含量：采用貧煤氣加熱時，可達到平均350毫克/立方米的國際先進水平；采用焦爐煤氣加熱時，可達到低于500毫克/立方米的國內(nèi)領(lǐng)先水平。對應(yīng)用本技術(shù)建設(shè)的海內(nèi)外16個焦化工程，每年可減少氮氧化物排放9551噸。

同時，與國內(nèi)先期引進的7.63米焦爐相比，“超大容積頂裝焦爐工藝和裝備技術(shù)”的優(yōu)點非常明顯：更適應(yīng)中國煉焦煤資源結(jié)構(gòu)特征和原料劣質(zhì)化的冶金工業(yè)發(fā)展趨勢；操作、維護簡單，生產(chǎn)順行性好；煉焦能耗低。在總體技術(shù)水平相當(dāng)、局部技術(shù)領(lǐng)先的情況下，與引進技術(shù)相比，研發(fā)焦爐的建設(shè)投資遠遠低于7.63米焦爐，采用國內(nèi)自主研發(fā)的超大容積焦爐技術(shù)，每個項目將節(jié)約直接投資3億元～4億元（含引進費用），同時可縮短建設(shè)周期4～5個月。

在鞍鋼，生產(chǎn)運行表明：研發(fā)技術(shù)與裝備在本工程的成功應(yīng)用，大幅提升了鞍鋼煉焦總廠的技術(shù)與裝備水平，有力促進了鞍鋼技術(shù)改造步伐。該技術(shù)有效地解決了制約焦爐大型化、高效率和清潔生產(chǎn)的關(guān)鍵問題，具有極大的推廣和應(yīng)用價值。

2016年，鞍鋼股份四期2座7米焦爐年產(chǎn)焦炭152萬噸，新增銷售額（僅冶金焦，未包含其他化工產(chǎn)品）達19.28億元；因煉焦耗熱量降低，每年節(jié)省燃料成本328萬元；因焦炭質(zhì)量改善、對煉鐵產(chǎn)生的延伸效益每年增收2300萬元。

寶武鋼鐵、鞍鋼集團、河北鋼鐵……國內(nèi)大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)到處都有它的身影。

2016年12月29日15點30分，2號焦爐順利出焦，標志著臺塑越南河靜鋼焦化項目全面投產(chǎn)，也標志著中冶焦耐研發(fā)的7米大容積頂裝煉焦技術(shù)首次輸出海外并成功實施。國務(wù)院國資委、人民網(wǎng)、中央人民政府網(wǎng)站等多家權(quán)威媒體對該項目的建設(shè)和成功投產(chǎn)給予廣泛報道。這是對中冶焦耐焦化技術(shù)的肯定，也是對中冶焦耐踐行冶金焦化工程建設(shè)“國家隊”神圣使命的肯定。

以獨占鰲頭的核心技術(shù)、持續(xù)不斷的革新創(chuàng)新能力，承擔(dān)冶金“國家隊”責(zé)任

十年風(fēng)雨砥礪，十載奮斗求索。中冶焦耐十年磨一劍，最終從70多個項目中脫穎而出，憑借“超大容積頂裝焦爐技術(shù)與裝備的開發(fā)及應(yīng)用”技術(shù)，在我國冶金行業(yè)頂級專家的嘉許和贊揚聲中將2017年冶金科技獎特等獎收入囊中！只有焦耐人知道，這并非幸運，也無關(guān)運氣！

榮譽來自于獨占鰲頭的核心技術(shù)，來自于持續(xù)不斷的革新創(chuàng)新。作為中國焦化耐火行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)，面對我國冶金行業(yè)提質(zhì)增效、轉(zhuǎn)型升級的新要求和海外市場極高的技術(shù)、環(huán)保標準要求，中冶焦耐始終以新應(yīng)新、以變應(yīng)變，堅持從自身專業(yè)領(lǐng)域出發(fā)，通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新滿足國內(nèi)外焦化市場的需求。本世紀初，中冶焦耐便通過干熄焦技術(shù)國產(chǎn)化開啟了追趕和超越國外先進焦化技術(shù)的光輝歷程，在消化吸收引進技術(shù)的基礎(chǔ)上，進行大膽創(chuàng)新，開發(fā)出具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的干熄焦成套工藝技術(shù)與裝備，實現(xiàn)了國產(chǎn)化、系列化、大型化和最優(yōu)化。在長期推進自主創(chuàng)新的過程中，鍛造出理念先進、技術(shù)過硬的焦化技術(shù)專業(yè)隊伍，最終實現(xiàn)“青出于藍而勝于藍”。在鞏固國內(nèi)市場和拓展海外市場的過程中，中冶焦耐逐步打造出具有強大競爭力的JN系列大容積頂裝焦爐和JND系列大容積搗固焦爐技術(shù)，該次獲得冶金科技特等獎的“超大容積頂裝焦爐技術(shù)與裝備的開發(fā)及應(yīng)用”又為焦耐品牌產(chǎn)品新添一員。在中國鋼鐵產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、工藝和裝備升級及大型煤炭企業(yè)延伸產(chǎn)業(yè)鏈之際，乘著世界新興產(chǎn)業(yè)國家基礎(chǔ)建設(shè)的東風(fēng)，中冶焦耐不僅在國內(nèi)高端焦化建設(shè)市場居于絕對領(lǐng)先地位，而且憑借技術(shù)和服務(wù)優(yōu)勢，以品牌產(chǎn)品逐步擴大海外市場份額，先后承攬了巴西、伊朗、南非、日本、印度、土耳其等地的焦化項目，在致力于我國焦化行業(yè)高端技術(shù)的引領(lǐng)、關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新和行業(yè)共性技術(shù)的開發(fā)的同時，承擔(dān)起了引領(lǐng)中國焦化走向更高水平、走向世界的國家責(zé)任，為中國焦化的“走出去”貢獻了巨大力量。

此次冶金科技特等獎成績的取得，既是中冶焦耐持續(xù)深入貫徹落實中冶集團打造“冶金建設(shè)國家隊、基本建設(shè)主力軍、新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)跑者，長期堅持走高技術(shù)建設(shè)之路”戰(zhàn)略新定位的具體體現(xiàn)，也是中冶集團始終“以獨占鰲頭的核心技術(shù)、無可替代的冶金全產(chǎn)業(yè)鏈整合優(yōu)勢、持續(xù)不斷的革新創(chuàng)新能力，承擔(dān)引領(lǐng)中國冶金向更高水平發(fā)展國家責(zé)任”的重要標志。以獲獎技術(shù)為依托，中冶焦耐持續(xù)秉持“效率創(chuàng)造價值、創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，品質(zhì)鑄造永恒”的核心價值觀，積極承擔(dān)推動行業(yè)技術(shù)進步與綠色發(fā)展的國家責(zé)任，努力將中冶焦耐打造成全球最大、最強、最優(yōu)的焦化建設(shè)、運營、服務(wù)的“國家隊”，更好地為中國鋼鐵工業(yè)轉(zhuǎn)型升級、提質(zhì)增效和國際產(chǎn)能合作，提供焦化全流程、全生命周期的技術(shù)服務(wù)。

砥礪十年，一朝聲動，每一個足跡，又是一次嶄新的開始。未來，中冶焦耐將在中冶集團的正確領(lǐng)導(dǎo)及大力支持下，櫛風(fēng)沐雨，砥礪奮進，再續(xù)華章！