環(huán)渤海新聞網(wǎng)專稿 (本報(bào)記者 黃巖)從租借生產(chǎn)車間做機(jī)加工配件起步，到勇敢接受挑戰(zhàn)獲得突破性進(jìn)展，到國(guó)內(nèi)知名鋼鐵設(shè)備成套生產(chǎn)企業(yè)，到國(guó)家級(jí)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(jī)械制造有限公司在冀東平原上成長(zhǎng)起來(lái)、壯大起來(lái)。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(guó)科學(xué)院過(guò)程工程研究所廣泛性實(shí)踐與理論性總結(jié)后，認(rèn)為在大型機(jī)床應(yīng)用上效果良好、技術(shù)可行，是一項(xiàng)具有突破性貢獻(xiàn)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(gè)認(rèn)定標(biāo)志了唐山市三川鋼鐵機(jī)械制造有限公司在技術(shù)裝備上居于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。借窩下蛋開(kāi)啟逐夢(mèng)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(gè)志同道合的伙伴租下了一家企業(yè)的4間廠房，開(kāi)啟了逐夢(mèng)之旅。依靠多年積累的人脈和良好的商業(yè)信譽(yù)，他們的機(jī)加工冶金配件很快打開(kāi)了市場(chǎng)之門。隨著企業(yè)的小有名氣，機(jī)遇在悄然間降臨了。2000年，唐山一家鋼鐵公司準(zhǔn)備把3噸轉(zhuǎn)爐改建為10噸。他們找了多家機(jī)械加工企業(yè)，沒(méi)有誰(shuí)樂(lè)意干這個(gè)活。邊賀川聞?dòng)嵑笾鲃?dòng)找上門去，把這個(gè)活兒接了下來(lái)。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(lái)沒(méi)有做過(guò)成套的設(shè)備，這一下子就攬了這么個(gè)大活兒，能行嗎？邊賀川給大家鼓氣說(shuō)：“你們不總希望咱們廠快點(diǎn)發(fā)展嗎？這回機(jī)會(huì)有了，就大膽地干吧。大家只管按設(shè)計(jì)去做，出了問(wèn)題算我的！”在老板的激勵(lì)下，攻關(guān)團(tuán)隊(duì)很快組建起來(lái)，大家投入到日以繼夜的奮斗中。經(jīng)過(guò)半年的努力，夢(mèng)想之花豁然綻放。一套簇新的10噸轉(zhuǎn)爐設(shè)備交付給對(duì)方，煉出了合格的鋼水。三川機(jī)械不僅賺回了建廠以來(lái)最大一筆錢，還讓自己的知名度迅速擴(kuò)張。在對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)的同時(shí)，邊賀川將誠(chéng)信理念植入企業(yè)的血脈之中?！拔疫@個(gè)人說(shuō)話算數(shù)，訂貨的時(shí)候怎么說(shuō)的，就怎么辦。就算遇到市場(chǎng)風(fēng)波，也堅(jiān)決不漲價(jià)，規(guī)規(guī)矩矩地按合同辦事?！闭且揽恐鵀槿苏嬲\(chéng)、做事規(guī)矩，三川機(jī)械在行業(yè)內(nèi)外樹(shù)立了良好的企業(yè)形象。許多客戶有了問(wèn)題，都是第一時(shí)間想到三川機(jī)械。2005年冬天的一個(gè)夜晚，唐山瑞豐鋼鐵公司一座轉(zhuǎn)爐的支撐座出現(xiàn)問(wèn)題，他們向三川機(jī)械緊急求援。邊賀川與公司技術(shù)人員連夜趕到現(xiàn)場(chǎng)，經(jīng)過(guò)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(jī)械。自主研發(fā)迎來(lái)嶄新局面進(jìn)入21世紀(jì)后，鋼鐵行業(yè)在唐山及周邊地區(qū)呈現(xiàn)出爆炸式增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，這也給三川機(jī)械的發(fā)展帶來(lái)巨大的推動(dòng)力。同時(shí)，也讓企業(yè)的研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造等面臨新的考驗(yàn)。為提高三川機(jī)械的加工能力，添置一臺(tái)大型數(shù)控龍門銑床就成了當(dāng)務(wù)之急。這種機(jī)床在當(dāng)年可算是金娃娃，價(jià)錢在1400萬(wàn)元左右。對(duì)于流動(dòng)資金緊張的三川機(jī)械來(lái)說(shuō)，可是個(gè)天文數(shù)字?！八懔耍蹅冏约汗膿v吧！”邊賀川下決心自己研發(fā)這個(gè)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(gè)小時(shí)雷打不動(dòng)，就這樣一年時(shí)間過(guò)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(tīng)到了一個(gè)天方夜譚的故事，可這故事就真的變成了奇跡。一臺(tái)完全自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造，用鋼板替代了鑄鐵的重切型龍門移動(dòng)式數(shù)控鏜銑機(jī)床，雄赳赳地站立在三川機(jī)械的生產(chǎn)車間里，讓前來(lái)觀看的人們?cè)隗@呼中不住地贊嘆。特別讓業(yè)界振奮的是，為消減機(jī)床在作業(yè)中產(chǎn)生的震動(dòng)，邊賀川發(fā)明了顆粒阻尼減振技術(shù)。他把機(jī)床的床身、橫梁、立柱、頂梁及加強(qiáng)梁設(shè)計(jì)成鋼結(jié)構(gòu)，在其型腔內(nèi)填充顆粒物質(zhì)，通過(guò)顆粒之間以及顆粒與結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)消化能量，由此產(chǎn)生的阻尼效應(yīng)可以起到減振降噪作用，使得加工出來(lái)的部件光潔細(xì)密，質(zhì)量穩(wěn)定。這項(xiàng)新技術(shù)給企業(yè)節(jié)省了大筆資金，開(kāi)拓了加工領(lǐng)域，擴(kuò)大了生產(chǎn)能力。2011年，三川機(jī)械和中國(guó)科學(xué)院唐山高新技術(shù)研究與轉(zhuǎn)化中心合作建立了大型機(jī)床顆粒阻尼減振示范基地，在同行業(yè)中首開(kāi)先河。同年，中科院與河北省聯(lián)合在唐山三川機(jī)械召開(kāi)了現(xiàn)場(chǎng)推介會(huì)，專家們認(rèn)為：顆粒阻尼zhuanli技術(shù)的完成，將改變我國(guó)缺乏成熟可靠大型重切數(shù)控機(jī)床現(xiàn)狀，可促進(jìn)鋼鐵行業(yè)節(jié)能減振目標(biāo)的完成，在機(jī)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(jì)，在全國(guó)2000臺(tái)套大型機(jī)床應(yīng)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(shí)，還可以促進(jìn)中國(guó)的環(huán)境保護(hù)工作。

一個(gè)轉(zhuǎn)爐有兩個(gè)氧槍系統(tǒng)：工作氧槍和備用氧槍轉(zhuǎn)爐爐體下段制作，這樣可以在工作氧槍損毀時(shí)立即換上備用氧槍，不致造成冶煉中斷。損壞的氧槍拆除后更換轉(zhuǎn)爐及其氧槍系統(tǒng)使得氧另一新氧槍備用。轉(zhuǎn)爐爐體包括爐殼、耳軸和托圈、軸承座等金屬結(jié)構(gòu)及傾動(dòng)機(jī)構(gòu)。爐殼由鋼板焊成，內(nèi)襯砌有堿性耐火材料。各國(guó)由于資源不同，所用耐火材料也不同。主要有含Mg較高的白云石磚和高純度、高密度、高強(qiáng)度的鎂碳磚。托圈起著支撐爐體、傳遞傾動(dòng)力矩的作用。托圈斷面呈矩形，中間焊有直立的帶孔筋板，以增加托圈的剛度。轉(zhuǎn)爐托圈兩側(cè)設(shè)有耳軸，耳軸支撐在軸承上，由齒輪帶動(dòng)，經(jīng)托圈使?fàn)t體傾動(dòng)。株洲定制轉(zhuǎn)爐爐體下段制作傾動(dòng)機(jī)構(gòu)是使?fàn)t體能傾動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，以便進(jìn)行兌鐵水、加廢鋼、取樣、出鋼和倒渣等工藝操作。傾動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)能使?fàn)t體正反旋轉(zhuǎn)3600°轉(zhuǎn)爐爐型指爐殼砌襯后所形成的轉(zhuǎn)爐內(nèi)膛輪廓。最上端稱為爐口，然后由上到下分為爐帽、爐身和爐底三段。爐帽有正口式和偏口式兩種，正口式爐帽為軸心對(duì)稱的截錐形，這樣可使兌鐵水和出鋼分在兩側(cè)進(jìn)行，有利于爐襯均勻受侵蝕，故大多數(shù)轉(zhuǎn)爐都采用正口式爐帽。爐身為直圓筒形，爐底為球缺形。是不同噸位的轉(zhuǎn)爐爐型比較示意圖。決定轉(zhuǎn)爐爐型的基本參數(shù)是爐容比和高寬比。爐容比是指爐型空間所有容積和金屬料裝入量之比，一般接近1m3/t鋼水的密度是7t/m3。這樣，爐子內(nèi)只有1/7為鋼水所占據(jù)，其余6/7都是空的，保留這樣大的空間是為了容納泡沫渣(見(jiàn)轉(zhuǎn)爐泡沫渣)，避免噴濺。但過(guò)大的爐容比增加設(shè)備投資。高寬比是指爐型總高度和爐身直徑的比。早期增加轉(zhuǎn)爐容量時(shí)降低高寬比，即爐子向矮胖方向發(fā)展。但這使得兩個(gè)耳軸距離加大，并導(dǎo)致耳軸中心線彎曲度增大，所以特別大的爐子高寬比又趨向增加。根據(jù)高寬比和爐容量即可確定熔池深度和熔池面積。。

廢鋼是鋼鐵工業(yè)的綠色原料，隨著取締“地條鋼”和國(guó)家對(duì)環(huán)保的嚴(yán)格要求，各大鋼鐵企業(yè)都在大力提高廢鋼比。目前，我國(guó)電爐鋼的比例還不到10%，轉(zhuǎn)爐流程仍是我國(guó)產(chǎn)鋼的主流程，因此有必要開(kāi)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(yù)熱（鐵水包預(yù)熱、轉(zhuǎn)爐爐前及爐后預(yù)熱等）、轉(zhuǎn)爐加入補(bǔ)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，后者往往以犧牲鋼水質(zhì)量為代價(jià)。此外，國(guó)外還開(kāi)發(fā)了KMS工藝，但因存在噴粉元件壽命短等不足，并沒(méi)有在大生產(chǎn)中廣泛應(yīng)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(diǎn)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(guò)設(shè)計(jì)合理的副孔，使主孔射出氧氣射流進(jìn)行脫碳反應(yīng)，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(jìn)而提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比。盡管國(guó)內(nèi)外已對(duì)轉(zhuǎn)爐二次燃燒氧槍技術(shù)進(jìn)行了大量研究，且有的已達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平，但目前國(guó)外關(guān)于該技術(shù)在大工業(yè)生產(chǎn)中規(guī)?；瘧?yīng)用的報(bào)道很少，而國(guó)內(nèi)目前還未見(jiàn)該技術(shù)的大生產(chǎn)規(guī)?；瘧?yīng)用。因此，有必要對(duì)二次燃燒氧槍技術(shù)進(jìn)行深入研究并使其實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。本文首先進(jìn)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)?；瘧?yīng)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(guò)40%的單轉(zhuǎn)爐大廢鋼比技術(shù)，并通過(guò)大生產(chǎn)試驗(yàn)，驗(yàn)證了其大生產(chǎn)應(yīng)用的可行性，為其大生產(chǎn)規(guī)?；瘧?yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備工藝，按照配料要求，先把廢鋼等裝入爐內(nèi)，然后倒入鐵水，并加入適量的造渣材料（如生石灰等）。加料后，把氧氣噴槍從爐頂插入爐內(nèi)，吹入氧氣（純度大于99%的高壓氧氣流），使它直接跟高溫的鐵水發(fā)生氧化反應(yīng)，除去雜質(zhì)。用純氧代替空氣可以克服由于空氣里的氮?dú)獾挠绊懚逛撡|(zhì)變脆，以及氮?dú)馀懦鰰r(shí)帶走熱量的缺點(diǎn)。在除去大部分硫、磷后，當(dāng)鋼水的成分和溫度都達(dá)到要求時(shí)，即停止吹煉，提升噴槍，準(zhǔn)備出鋼。出鋼時(shí)使?fàn)t體傾斜，鋼水從出鋼口注入鋼水包里，同時(shí)加入脫氧劑進(jìn)行脫氧和調(diào)節(jié)成分。鋼水合格后，可以澆成鋼的鑄件或鋼錠，鋼錠可以再軋制成各種鋼材。 　氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在煉鋼過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量棕色煙氣，它的主要成分是氧化鐵塵粒和高濃度的一氧化碳?xì)怏w等。因此，必須加以凈化回收，綜合利用，以防止污染環(huán)境。從回收設(shè)備得到的氧化鐵塵?？梢杂脕?lái)煉鋼；一氧化碳可以作化工原料或燃料；煙氣帶出的熱量可以副產(chǎn)水蒸氣。此外，煉鋼時(shí)，生成的爐渣也可以用來(lái)做鋼渣水泥，含磷量較高的爐渣，可加工成磷肥，等等。氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐煉鋼法具有冶煉速度快、煉出的鋼種較多、質(zhì)量較好，以及建廠速度快、投資少等許多優(yōu)點(diǎn)。但在冶煉過(guò)程中都是氧化性氣氛，去硫效率差，昂貴的合金元素也易被氧化而損耗，因而所煉鋼種和質(zhì)量就受到一定的限制。