環(huán)渤海新聞網(wǎng)專稿 (本報記者 黃巖)從租借生產(chǎn)車間做機加工配件起步，到勇敢接受挑戰(zhàn)獲得突破性進展，到國內(nèi)知名鋼鐵設(shè)備成套生產(chǎn)企業(yè)，到國家級高新技術(shù)研究示范基地，憑借勇于探索、鍥而不舍的自主創(chuàng)新精神，唐山市三川鋼鐵機械制造有限公司在冀東平原上成長起來、壯大起來。由他們自主研發(fā)并投入使用的顆粒阻尼減振降噪技術(shù)，經(jīng)中國科學院過程工程研究所廣泛性實踐與理論性總結(jié)后，認為在大型機床應用上效果良好、技術(shù)可行，是一項具有突破性貢獻的科研成果，在節(jié)能減排、改善環(huán)境方面意義重大，適宜在同行業(yè)廣泛推廣。這個認定標志了唐山市三川鋼鐵機械制造有限公司在技術(shù)裝備上居于國內(nèi)領(lǐng)先水平。借窩下蛋開啟逐夢之旅1999年春天，懷揣著理想，攜帶著zhuanli，50歲的邊賀川辭別了工作10多年的鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)，和幾個志同道合的伙伴租下了一家企業(yè)的4間廠房，開啟了逐夢之旅。依靠多年積累的人脈和良好的商業(yè)信譽，他們的機加工冶金配件很快打開了市場之門。隨著企業(yè)的小有名氣，機遇在悄然間降臨了。2000年，唐山一家鋼鐵公司準備把3噸轉(zhuǎn)爐改建為10噸。他們找了多家機械加工企業(yè)，沒有誰樂意干這個活。邊賀川聞訊后主動找上門去，把這個活兒接了下來。但廠內(nèi)的技術(shù)人員卻替他捏了一把汗：我們是做配件加工，從來沒有做過成套的設(shè)備，這一下子就攬了這么個大活兒，能行嗎？邊賀川給大家鼓氣說：“你們不總希望咱們廠快點發(fā)展嗎？這回機會有了，就大膽地干吧。大家只管按設(shè)計去做，出了問題算我的！”在老板的激勵下，攻關(guān)團隊很快組建起來，大家投入到日以繼夜的奮斗中。經(jīng)過半年的努力，夢想之花豁然綻放。一套簇新的10噸轉(zhuǎn)爐設(shè)備交付給對方，煉出了合格的鋼水。三川機械不僅賺回了建廠以來最大一筆錢，還讓自己的知名度迅速擴張。在對產(chǎn)品質(zhì)量嚴格把關(guān)的同時，邊賀川將誠信理念植入企業(yè)的血脈之中?！拔疫@個人說話算數(shù)，訂貨的時候怎么說的，就怎么辦。就算遇到市場風波，也堅決不漲價，規(guī)規(guī)矩矩地按合同辦事。”正是依靠著為人真誠、做事規(guī)矩，三川機械在行業(yè)內(nèi)外樹立了良好的企業(yè)形象。許多客戶有了問題，都是第一時間想到三川機械。2005年冬天的一個夜晚，唐山瑞豐鋼鐵公司一座轉(zhuǎn)爐的支撐座出現(xiàn)問題，他們向三川機械緊急求援。邊賀川與公司技術(shù)人員連夜趕到現(xiàn)場，經(jīng)過一夜搶修終于排除了故障，通紅的鋼水再次照亮廠房。從此這家企業(yè)重要的備件工程都交給三川機械。自主研發(fā)迎來嶄新局面進入21世紀后，鋼鐵行業(yè)在唐山及周邊地區(qū)呈現(xiàn)出爆炸式增長的態(tài)勢，這也給三川機械的發(fā)展帶來巨大的推動力。同時，也讓企業(yè)的研發(fā)、設(shè)計、制造等面臨新的考驗。為提高三川機械的加工能力，添置一臺大型數(shù)控龍門銑床就成了當務之急。這種機床在當年可算是金娃娃，價錢在1400萬元左右。對于流動資金緊張的三川機械來說，可是個天文數(shù)字?！八懔?，咱們自己鼓搗吧！”邊賀川下決心自己研發(fā)這個大家伙。于是，晚上回家后他就趴在桌子上琢磨著畫圖紙，每天兩個小時雷打不動，就這樣一年時間過去了，他終于完成了全部圖紙的樣稿。從家屬到員工，許多人都好像聽到了一個天方夜譚的故事，可這故事就真的變成了奇跡。一臺完全自主研發(fā)、設(shè)計、制造，用鋼板替代了鑄鐵的重切型龍門移動式數(shù)控鏜銑機床，雄赳赳地站立在三川機械的生產(chǎn)車間里，讓前來觀看的人們在驚呼中不住地贊嘆。特別讓業(yè)界振奮的是，為消減機床在作業(yè)中產(chǎn)生的震動，邊賀川發(fā)明了顆粒阻尼減振技術(shù)。他把機床的床身、橫梁、立柱、頂梁及加強梁設(shè)計成鋼結(jié)構(gòu)，在其型腔內(nèi)填充顆粒物質(zhì)，通過顆粒之間以及顆粒與結(jié)構(gòu)之間的相對運動消化能量，由此產(chǎn)生的阻尼效應可以起到減振降噪作用，使得加工出來的部件光潔細密，質(zhì)量穩(wěn)定。這項新技術(shù)給企業(yè)節(jié)省了大筆資金，開拓了加工領(lǐng)域，擴大了生產(chǎn)能力。2011年，三川機械和中國科學院唐山高新技術(shù)研究與轉(zhuǎn)化中心合作建立了大型機床顆粒阻尼減振示范基地，在同行業(yè)中首開先河。同年，中科院與河北省聯(lián)合在唐山三川機械召開了現(xiàn)場推介會，專家們認為：顆粒阻尼zhuanli技術(shù)的完成，將改變我國缺乏成熟可靠大型重切數(shù)控機床現(xiàn)狀，可促進鋼鐵行業(yè)節(jié)能減振目標的完成，在機械裝備行業(yè)推廣后，每年可節(jié)約金屬材料20%至35%。按目前統(tǒng)計，在全國2000臺套大型機床應用后，可以節(jié)省制造成本40億元。在降低生產(chǎn)成本的同時，還可以促進中國的環(huán)境保護工作。

轉(zhuǎn)爐自動化，工業(yè)自動化生產(chǎn)工藝。典型的氧氣轉(zhuǎn)爐自動化系統(tǒng)由過程控制計算機、微型計算機和各種自動檢測儀表、電子稱量裝置等部分組成。按設(shè)備配置和工藝流程分為供氧系統(tǒng)，主、副原料系統(tǒng)，副槍系統(tǒng)，煤氣回收系統(tǒng)，成分分析系統(tǒng)和計算機測控系統(tǒng)。有些大型的轉(zhuǎn)爐自動化系統(tǒng)除了有轉(zhuǎn)爐本身的控制系統(tǒng)外，還包括有鐵水預處理系統(tǒng)、鋼水脫氣處理系統(tǒng)和鑄錠控制系統(tǒng)等。氧氣轉(zhuǎn)爐冶煉周期短、產(chǎn)量高、反應復雜，但用人工控制鋼水終點溫度和含碳量的命中率不高，精度也較差。為了充分發(fā)揮氧氣轉(zhuǎn)爐快速冶煉的優(yōu)越性，提高產(chǎn)量和質(zhì)量，降低能耗和原料消耗，需要完善的自動化系統(tǒng)對它進行控制。供氧系統(tǒng)編輯在轉(zhuǎn)爐吹煉中，供氧系統(tǒng)主要用于控制吹氧量和氧槍位置(即氧槍與鋼水液面的距離)，完成以下功能： ①測量氧氣壓力、流量、氧耗量、氧純度等參數(shù)，并對氧流量進行閉環(huán)控制。②測量氧槍冷卻水溫度、壓力和流量。③采用電子邏輯或微型機控制裝置在吹煉不同階段改變氧槍位置，其定位精度為±10毫米。主、副原料系統(tǒng)編輯轉(zhuǎn)爐主原料（鐵水和廢鋼）和副原料(石灰、白云石、礦石、螢石、鐵皮等)的稱重誤差和成分誤差，直接影響煉鋼終點命中率和鋼的質(zhì)量。這個統(tǒng)用以保證主、副原料的準確稱量。它包括 3個部分。①電子秤：用以對鐵水、廢鋼、鐵合金和鋼水進行稱重，并能自動去皮；②副原料稱重和上料控制：當高位料倉中的副原料用光時，可自動地將地下料倉的副原料送入高位料倉，它采用料位檢測器檢出料倉料位信號，用皮帶秤稱重，用電子邏輯或微型機控制上料；③副原料自動配料控制：根據(jù)人工設(shè)定和計算機設(shè)定的副原料的配比，入爐副原料由料斗秤稱量后自動按量裝入。副槍系統(tǒng)編輯吹煉過程中用于測量鋼水溫度和含碳量的檢測裝置,主要包括兩個部分。①測溫定碳裝置:它由測溫定碳和測液面復合探頭、溫度和碳變送器、微型機和陰極射線管顯示器等組成。測試時，副槍將探頭插入鋼水內(nèi)測溫、取樣，測出的溫度和含碳量信號經(jīng)微型機處理后，在顯示器上顯示并傳送到過程計算機。②副槍順序控制裝置：它由探頭、電子邏輯線路或微型機構(gòu)成。副槍系統(tǒng)自動給出所需的探頭，自動裝探頭，檢查探頭是否接通，然后自動快速下槍，移動到變速點時則由快速改成慢速，當移動到測試點時便準確停車，定位精度為±10毫米。待取樣完成后，快速提升，到變速點時改為慢速提升，到達最高點時則自動停車。待定碳信號出現(xiàn)后，則自動拔掉舊探頭。煤氣回收系統(tǒng)編輯用以保證煤氣回收正常運行，它由各種變送器、分析儀和微型機組成。首先進行爐口微壓差（±50帕）測量和自動控制，爐中微壓差經(jīng)變送器變成標準電信號后,由調(diào)節(jié)器控制煤氣管道的閘板閥,使爐口保持正壓，防止吸入空氣。其次進行煤氣中CO、O2含量的分析和CO回收的自動控制，采用紅外線CO分析儀、磁氧分析儀(精度為±1%)或質(zhì)譜儀分析CO、O2含量,用可編程序控制器來控制煤氣回收的操作。最后進行煤氣流量測量。所用方法是先在廢氣管道中取出差壓信號，然后再用差壓變送器將此信號變?yōu)殡娦盘栠M行測量。成分分析系統(tǒng)編輯用直讀光譜儀或 X熒光分析儀來分析鐵水和鋼水的成分。 X熒光還能分析礦石、爐渣的成分。專用計算機對分析值進行處理后將結(jié)果打印出來，并將它們傳送到過程控制計算機，為控制作準備。鋼水中的溶氧量則用氧化鋯定氧探頭測出。

鋼坯夾鉗主要由吊梁、連桿、自動閉鎖裝置、同步器、鉗臂、支板和鉗牙七部分組成。吊梁吊梁是與天車鉤相連的部件，有吊環(huán)卸扣式聯(lián)接、吊索具式聯(lián)接和吊耳式聯(lián)接三種結(jié)構(gòu)。吊環(huán)卸扣式聯(lián)接吊軸，使吊具的受力情況改善，同時也避免了裝卸鋼坯時的脫鉤現(xiàn)象，降低了夾具本身的高度，有利于低矮的場所使用。吊索具式聯(lián)接吊軸，使夾具的受力較好，但吊具自身的高度大，需在高大的場所使用，在掛吊鉤時需用人工進行輔助掛鉤。吊耳式聯(lián)接吊軸，可由吊車司機直接掛鉤， 但在吊裝作業(yè)時需使吊具著地，并下放吊鉤直至不受力為止，這樣，易導致吊車鉤脫鉤。連桿連桿是吊梁和鉗臂的連接件。自動閉鎖裝置自動閉鎖裝置有手動抬桿式、（自動）雙鉤式、（自動）單鉤式、（自動）轉(zhuǎn)鎖式等形式。自動閉鎖裝置是實現(xiàn)鋼坯夾具自動開閉的機構(gòu)。 其動作不需要任何外來動力源，靠夾具自身的重力實現(xiàn)夾具的自動開閉。起閉機構(gòu)的加油潤滑：必須定期（2~3天）加潤滑油（或機油），然后上下動作幾次，直至潤滑完全。嚴禁加過量的潤滑脂潤滑！同步器同步器是保證夾具各鉗臂同步動作的裝置。鉗臂鉗臂是夾具的主要增力部件，通過它把鋼坯夾起。支板支板是鋼坯夾具的支撐件。支板支在鋼坯的上表面以保證鋼坯夾具的啟閉機構(gòu)順利動作。鉗牙鉗牙有銷軸聯(lián)接式、燕尾聯(lián)接式和槽形插接式等結(jié)構(gòu)。鉗牙是與鋼坯直接接觸的主要零件， 決定著鋼坯夾具夾持鋼坯的可靠性。

汽化冷卻是采用軟化水以汽化的方式（充分利用了水汽化潛熱大的優(yōu)點）冷卻鋼鐵冶金設(shè)備并吸收大量的熱量從而產(chǎn)生蒸汽的裝置。其工作過程是，高溫煙氣通過汽化器（汽化煙道壁面），煙氣與汽化器存在著較大的溫差，發(fā)生熱傳遞， 高溫煙氣將自身的熱量傳遞給受熱面，同時自身溫度降低。受熱面另一側(cè)蒸發(fā)管中的水吸收煙氣熱量部分被蒸發(fā)，并在蒸發(fā)管內(nèi)形成了汽水混合物。由于水蒸氣的密度相對與水較小，在壓強的作用下蒸氣在蒸發(fā)管內(nèi)上升，通過上升管最終進入汽包，經(jīng)過汽水分離，水蒸氣從汽包引出進入蓄熱器存儲，最后送入蒸汽管網(wǎng)供生產(chǎn)生活使用。同時水下降到蒸發(fā)管底部重新進入到汽化器的下聯(lián)箱內(nèi)，補充的水供給蒸發(fā)管內(nèi)繼續(xù)蒸發(fā)使用。如此反復循環(huán)，不斷冷卻高溫煙氣，產(chǎn)生蒸氣。優(yōu)點（1）采用水冷卻時，一般用工業(yè)水，由于其硬度較高，所以管道易結(jié)垢， 結(jié)垢后傳熱系數(shù)變小，影響傳熱效果，同時使部分管道發(fā)生過熱燒壞。當采用汽化冷卻時，一般用軟水可以避免結(jié)垢，從而可延長水冷管的使用壽命，減小檢修的工作量。（2）用工業(yè)水冷卻時，冷卻水全部排放掉，其帶走的熱量全部流失，未得到回收利用，采用汽冷方式，不但達到冷卻了煙氣的目的，而且可以產(chǎn)生蒸氣回收大量熱能供生產(chǎn)、生活方面使用，如果蒸氣質(zhì)量較好甚至可以用來發(fā)電， 極大的降低了煉鋼成本，有效的降低了能耗。同時也是貫徹治理三廢，綜合利用這一政策的部分措施。（3）從經(jīng)濟的角度來看，汽化冷卻省水省電，綜合投資費用較少，而且返本較水冷快。

廢鋼是鋼鐵工業(yè)的綠色原料轉(zhuǎn)爐成套工程制作專業(yè)岳陽，隨著取締“地條鋼”和國家對環(huán)保的嚴格要求，各大鋼鐵企業(yè)都在大力提高廢鋼比。目前，我國電爐鋼的比例還不到10%，轉(zhuǎn)爐流程仍是我國產(chǎn)鋼的主流程，因此有必要開發(fā)高效、清潔的轉(zhuǎn)爐流程提高廢鋼比技術(shù)。目前，轉(zhuǎn)爐流程大生產(chǎn)中采用的提高廢鋼比的手段主要有：廢鋼預熱（鐵水包預熱、轉(zhuǎn)爐爐前及爐后預熱等）、轉(zhuǎn)爐加入補熱劑（焦炭、焦丁、FeSi、SiC等）。但上述兩類提高廢鋼比的技術(shù)均有一定的不足：前者需要專門的加熱設(shè)備轉(zhuǎn)爐成套工程制作專業(yè)岳陽，后者往往以犧牲鋼水質(zhì)量為代價。此外，國外還開發(fā)了KMS工藝，但因存在噴粉元件壽命短等不足，并沒有在大生產(chǎn)中廣泛應用。因此，如何在不污染鋼液的前提下提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比，已成為亟須解決的關(guān)鍵共性難題。此外，單轉(zhuǎn)爐超40%的大廢鋼比技術(shù)也一直是冶金工作者關(guān)注的熱點課題。 轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍是一種在不污染鋼液的前提下提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比的技術(shù)。二次燃燒氧槍是在傳統(tǒng)煉鋼氧槍的基礎(chǔ)上，通過設(shè)計合理的副孔，使主孔射出氧氣射流進行脫碳反應，利用副孔射出的氧氣射流與爐內(nèi)一氧化碳燃燒產(chǎn)生大量的熱量，使轉(zhuǎn)爐自身熱量得到較充分利用，進而提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比。盡管國內(nèi)外已對轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)進行了大量研究，且有的已達到工業(yè)應用水平，但目前國外關(guān)于該技術(shù)在大工業(yè)生產(chǎn)中規(guī)?；瘧玫膱蟮篮苌?，而國內(nèi)目前還未見該技術(shù)的大生產(chǎn)規(guī)模化應用。因此，轉(zhuǎn)爐成套工程制作專業(yè)有必要對二次燃燒氧槍技術(shù)進行深入研究并使其實現(xiàn)工業(yè)化應用。本文首先進行了提高廢鋼比的轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)大生產(chǎn)規(guī)模化應用研究；在此基礎(chǔ)上，基于二次燃燒氧槍技術(shù)，研究者提出了一種廢鋼比超過40%的單轉(zhuǎn)爐大廢鋼比技術(shù)，并通過大生產(chǎn)試驗，驗證了其大生產(chǎn)應用的可行性，為其大生產(chǎn)規(guī)模化應用奠定了基礎(chǔ)。

鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)有三個流程，即高爐轉(zhuǎn)爐流程、電爐流程、特種熔煉。高爐、轉(zhuǎn)爐流程稱為長流程，生產(chǎn)的鋼稱為轉(zhuǎn)爐鋼，它是以鐵礦(590, -14.50, -2.40%)石和焦炭(1872, -37.50, -1.96%)為主要原料冶煉成鐵水，再由轉(zhuǎn)爐冶煉成鋼；電爐流程稱為短流程，生產(chǎn)的鋼稱為電爐鋼，它以廢鋼為主要原料冶煉成鋼。1工藝技術(shù)的比較分析轉(zhuǎn)爐流程和電爐流程是鋼鐵冶金行業(yè)兩個主要流程，其在煉鋼方面的主要差別在于：1) 所用主要鋼鐵料不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要以鐵水為主要原料，還有一般15%左右的廢鋼，近一年多時間，由于廢鋼價格低，噸鋼利潤較高為轉(zhuǎn)爐煉鋼用高比例的廢鋼消耗提供了條件，廢鋼消耗比例大幅提高，有的甚至高達40%，但存在轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量不足的問題，解決轉(zhuǎn)爐內(nèi)熱量問題是提高廢鋼比的關(guān)鍵；電爐煉鋼主要以廢鋼為主要原料，還有鐵水(生鐵)、直接還原鐵，脫碳粒鐵、碳化鐵及復合金屬料等廢鋼替代品。2) 主要能源不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是鐵水的物理熱和化學熱；電弧爐煉主要是電弧的物理熱，廢鋼預熱的物理熱、加鐵水帶來的部分物理熱和化學熱。3) 主要操作目標不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼是在給定的時間內(nèi)完成脫碳、脫磷及溫度控制的冶金操作，實現(xiàn)成份（碳、磷）及溫度的命中；電爐煉鋼是在全廢鋼的條件下，在給定的時間內(nèi)完成廢鋼的升溫、熔化和過熱等，加鐵水等廢鋼替代品的情況下，也有部分脫碳的要求。另外電弧爐煉鋼可分別控制成分和溫度。4) 工藝技術(shù)進步的方向不同。轉(zhuǎn)爐煉鋼主要是通過包括提高供氧強度的高效吹煉技術(shù)、碳及溫度中率的全自動化吹煉技術(shù)、不倒爐出鋼的快速出鋼技術(shù)、采用爐外處理和鐵水預處理減輕轉(zhuǎn)爐冶金負荷等措施，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高效化；通過接近平衡的冶煉工藝、高效脫磷工藝、出鋼擋渣技術(shù)，實現(xiàn)產(chǎn)品的潔凈化，通過少渣冶煉與爐渣返回、使用合金元素熔融還原(Cr、Mn)礦、干法除塵用水減量化,煤氣余熱回收等技術(shù)，實現(xiàn)低成本及負能煉鋼。電爐煉鋼主要是通過強化供能（包括強化供電和輔助能源），采用“環(huán)境友好型” 廢鋼預熱系統(tǒng)預熱廢鋼和加鐵水工藝，增加物理熱和化學熱；采用不開爐蓋及出鋼時仍能通電的連續(xù)冶煉技術(shù)，有效地減少非通電時間；50%左右或更高的大留鋼量平熔池冶煉技術(shù)，減少冶煉過程電弧輻射對耐火材料的損害；降低電極消耗。以上技術(shù)的應用，縮短冶煉周期，實現(xiàn)高效化生產(chǎn)，降低噸鋼能耗。5) 冶金質(zhì)量方面的差異。鋼中的殘余元素(Cu、Ni、Mo、As、Sb、Bi、Sn)不同，電弧爐煉鋼由于廢鋼多次循環(huán)使用，造成鋼中殘余元素含量高；鋼中氮含量不同，電弧爐煉鋼由于電弧區(qū)空氣電離增氮及原料中氮含量高，造成鋼中氮含量高。