自2020年9月22日，習近平在聯(lián)合國大會上向全世界做出了“中國將在2030前實現(xiàn)碳達峰，2060年之前實現(xiàn)碳中”和鄭重承諾以來，作為二氧化碳重點排放的水泥行業(yè)，加快了“節(jié)能降碳”的技術(shù)進步步伐。如何有效地進行碳減排工作，也成為全行業(yè)關(guān)心的頭等大事。隨后國家發(fā)展改革委等五部門發(fā)布《高耗能行業(yè)重點領(lǐng)域能效標桿水平和基準水平（2021年版）》的通知；規(guī)定了水泥熟料單位產(chǎn)品綜合能耗（參考標準：GB 16780）標桿水平為100千克標準煤/噸，基準水平為117千克標準煤/噸。在這樣的高標準規(guī)定下，最近很多高能耗企業(yè)找到水泥人網(wǎng)，咨詢節(jié)煤降耗的技術(shù)與設(shè)備。
有哪些技術(shù)能夠使正在穩(wěn)定運行的生產(chǎn)線在現(xiàn)在的基礎(chǔ)上，在不對系統(tǒng)進行傷筋動骨的改造，就能實現(xiàn)降低5kgce/tcl以上熱耗；降低3~5kwh/tcl電耗；降低窯尾煙室的NOx濃度50~70%；降低系統(tǒng)阻力500~1000pa的效果!! 目前能夠達到這個效果的，唯有“水泥熟料節(jié)能降氮燒成技術(shù)”，這也是《國家工業(yè)節(jié)能技術(shù)裝備推薦目錄》中推薦的唯一的一項系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)。
恰逢此項技術(shù)的研發(fā)者——淄博科邦熱工科技有限公司——（以下簡稱“淄博科邦”）在此時刻迎來了成立25周年的紀念日。水泥人網(wǎng)就這項技術(shù)的詳細情況，對淄博科邦公司進行了專訪：
把成熟技術(shù)練到極致就是絕招
說起“水泥熟料節(jié)能降氮燒成技術(shù)”，科邦公司的創(chuàng)始人，畢業(yè)于武漢理工大學建材機械專業(yè)的郭紅軍高級工程師感慨萬分、侃侃而談：他說25年的時間，淄博科邦從中小型旋窯優(yōu)化改造工作開始做起，一直做到對大型旋窯系統(tǒng)的工藝性能和主要裝備進行優(yōu)化升級，逐漸成長為一個擁有一項世界水泥行業(yè)的原創(chuàng)技術(shù)（操作技術(shù)）和30多項技術(shù)專利，有目前國內(nèi)所有類型分解爐系統(tǒng)成熟改造經(jīng)驗，解決過國內(nèi)外12000t/d以下十多條生產(chǎn)線長期存在高難度技術(shù)問題﹑并成功的優(yōu)化了四項國外原創(chuàng)的工藝技術(shù)，研究出具有5項先進工藝技術(shù)特征的“水泥熟料節(jié)能降氮燒成技術(shù)”的專業(yè)化高科技公司。繼續(xù)發(fā)揚了2005年被中國建材報專題報導(dǎo)的“把成熟技術(shù)練到極致就是絕招”的不屈不饒鉆研的精神。
郭高工說：淄博科邦成立于國家號召“科教興國”的年代。當初其響應(yīng)政府關(guān)于科技人員創(chuàng)辦、領(lǐng)辦科技型企業(yè)的號召，從國有大型企業(yè)的管理崗位上辭職，創(chuàng)辦淄博科邦公司，并成為國內(nèi)第一個專業(yè)從事水泥熟料燒成系統(tǒng)優(yōu)化升級改造工作的公司的時候，并沒有想到要研究出一項具有世界先進水平的技術(shù)來。而只是想著通過他實施的技術(shù)改造，實現(xiàn)工廠提高熟料產(chǎn)量、降低成本和生產(chǎn)線比原來運行的更加穩(wěn)定技術(shù)性能更加優(yōu)異的愿望就滿足了。是在不斷追求和尋找更好的技術(shù)的過程中，逐步把國際上的一些先進的原創(chuàng)技術(shù)，通過創(chuàng)新的應(yīng)用技術(shù)組合在一起，實現(xiàn)了具有五項先進工藝結(jié)構(gòu)特征的”水泥熟料節(jié)能降氮燒成技術(shù)”。成為了具有世界水泥行業(yè)先進水平的一項技術(shù)。
郭高工說，縱觀淄博科邦公司從1997年4月9日掛牌成立到今天的25年中，他們總是在不斷創(chuàng)造新的紀錄中，實踐著一個比一個更好的技術(shù)改造。公司成立的第一年，他們在浙江德清中利達公司實施的第一個燒成系統(tǒng)改造，就采用窯外分解技術(shù)把涇陽型立筒預(yù)熱器中的“立筒”直接改成了分解爐，實現(xiàn)4級旋風預(yù)熱預(yù)分解窯，使Ф2.5×40m窯的產(chǎn)量達到480~550t/d的全國紀錄，這在當時各種Ф2.5×40m窯最高產(chǎn)量只能達到168~300t/d的情況下，這在同行業(yè)中引起了轟動。在以后的年代里，他們使六十多個常年徘徊在虧損狀況的小型回轉(zhuǎn)窯工廠在實施改造后走出了困境。甘肅岐山水泥廠的老總和他說：如果早找到你們，我每年就可以多掙一千多萬。直感嘆知道的太晚。
再次讓科邦創(chuàng)造奇跡是在公司成立后的2002年，由于他們改造旋窯的名氣越來越大，河北省建材局的邀請他們前往已經(jīng)投產(chǎn)十二年，由國內(nèi)知名設(shè)計院采用引進的700t/d，N-FS分解爐技術(shù)設(shè)計的，并在投產(chǎn)后歷經(jīng)國內(nèi)多名專家改造，但是產(chǎn)量始終徘徊在635t/d左右的河北宣化水泥廠（現(xiàn)在的張家口金隅）進行考察調(diào)研，并希望提出提產(chǎn)改造方案。他們在與工廠的生產(chǎn)管理和技術(shù)人員充分交流，并經(jīng)過深入細致的分析研究后，集中了大家的智慧后，提出了與眾不同的技術(shù)路線和改造方法，設(shè)計出比原來工廠計劃投資減少50%的優(yōu)化改造方案，在沒有擴大分解爐和預(yù)熱器的任何尺寸，沒有進行大的改動的情況下，用了十多天時間，就使其結(jié)束了十二年沒有達標的歷史，實現(xiàn)了日產(chǎn)795t/d，超過原產(chǎn)量25%的產(chǎn)量指標。成為同類窯型中產(chǎn)量最高的生產(chǎn)線。
浙江德清中利達水泥
河北 宣化水泥廠
這在今天超產(chǎn)20%已經(jīng)成為常態(tài)的情況下，當年就是一項奇跡；后來又繼續(xù)采用更先進的“N-MFC”分解爐技術(shù)技術(shù)，使這條生產(chǎn)線在仍然沒有擴大預(yù)熱器規(guī)格，沒有更換高溫風機的情況下，達到了1100t/d產(chǎn)量的生產(chǎn)能力。這些成績被中國建材報以“中小旋窯改造狀元”和”把成熟技術(shù)做到極致就是絕招“為題目分別做了詳細報道。并在國內(nèi)水泥行業(yè)再次掀起了中小型旋窯改造之風，當時行業(yè)內(nèi)流傳著“旋窯改造都可干，想要更好找科邦”的說法。“科邦技術(shù)好，科邦的服務(wù)更好的”也成為當時一些企業(yè)的共識；他們對大、中、小旋窯技改成績同時也得到了原國家建材局局長王燕某、副局長李儉之和中國水泥協(xié)會等領(lǐng)導(dǎo)的充分肯定。并親臨改造現(xiàn)場進行考察。
原國家建材局王燕某局長李儉之副局長在郭紅軍陪同下考察改造項目
?中國建材報報道
郭紅軍說：改造設(shè)計和新設(shè)計一個生產(chǎn)線是不一樣的，改造的內(nèi)容完全是針對正常運行的生產(chǎn)線在運行中的不足和影響系統(tǒng)性能再次提升的工藝和設(shè)備問題去進行的。對于很多處于”亞健康“狀態(tài)的燒成系統(tǒng)來說，工廠并沒有感覺哪里有問題，因為生產(chǎn)線基本是穩(wěn)定運行的，但是想著提升性能卻又沒有直接針對的措施，因為沒有明顯的大的問題存在。以至于無從下手。而改造就是在這種看似正常的狀況下，找出提升性能的約束點，并對系統(tǒng)重新進行工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)的匹配。因此很多中小型旋窯企業(yè)在遇到燒成技術(shù)難題的時候，也會不約而同的找到郭紅軍。而他經(jīng)常毫無保留地極盡所能幫助解決。他經(jīng)常說，在解決這些問題過程中對自己也是一個學習的機會，就像醫(yī)生看病一樣，看的病人多了經(jīng)驗就豐富了。這些年來他用自己學習和掌握的先進的技術(shù)為很多企業(yè)解決了生產(chǎn)難題，同時在解決這些難題的過程中不斷的發(fā)展和完善了一些自己的技術(shù)，并由此原創(chuàng)了“精準平衡操作技術(shù)”。后來一些大型熟料生產(chǎn)線在遇到疑難的技術(shù)問題的時候，也來找他咨詢解決方案。直至后來，他們創(chuàng)造了僅采用“精準平衡操作技術(shù)“，采用皮拉德公司“Rotaflam”結(jié)構(gòu)的噴煤管，為阿聯(lián)酋UCC水泥公司10000t/d生產(chǎn)線解決了熟料溫度從近300℃降低到標準溫度和降低用煤量1300kg/h的經(jīng)典案例。這也成為我國在世界水泥行業(yè)采用原創(chuàng)技術(shù)在國外水泥行業(yè)第一次應(yīng)用實踐。得到了外國水泥企業(yè)的高度認可。成為操作技術(shù)應(yīng)用的經(jīng)典案例。
阿聯(lián)酋UCC水泥廠現(xiàn)場剪影
創(chuàng)新四項世界水泥行業(yè)的原創(chuàng)技術(shù)
最使郭紅軍感到自豪的是，在不斷提升水泥熟料生產(chǎn)線的技術(shù)性能的過程中，科邦公司針對國外四項先進的原創(chuàng)技術(shù)存在的缺陷，充分發(fā)揮他們在應(yīng)用技術(shù)研究方面的特長，采用創(chuàng)新的應(yīng)用技術(shù)實現(xiàn)了這些技術(shù)的提升。
首當其沖的創(chuàng)新是燒成系統(tǒng)最核心的設(shè)備——窯頭噴煤管。在他研究分析了他所見到的180多種（類）噴煤管中，法國皮拉德公司原創(chuàng)的“Rotaflam”型低氮燃燒器的引起了他的關(guān)注，從流體力學來分析，這種噴煤管的火焰有多種調(diào)節(jié)匹配形式?？梢赃m應(yīng)多種燒成制度。通過不斷的對結(jié)構(gòu)和參數(shù)進行優(yōu)化，不斷的摸索操作使用方法，他們創(chuàng)新了這種噴煤管的使用調(diào)整理念和調(diào)整方法，徹底解決了這種燃燒器對窯內(nèi)工況控制能力比較弱的缺陷。在操作技術(shù)的應(yīng)用下，發(fā)揮了其可以降低用煤量5%以上，降低窯尾煙室NOx濃度達到400~600ppm以下的特點。在大多數(shù)噴煤管都因為攏焰罩的壽命不過關(guān)而去掉了的時候，他們采用”非金屬材質(zhì)噴煤管攏焰罩“專利技術(shù)解決了金屬材質(zhì)攏焰罩的壽命一般不超過2~6個月這一世界水泥行業(yè)的難題后，使這種原創(chuàng)于上個世紀80年代末期，30多年來一直沒有被真正使用好的噴煤管，發(fā)揮出了它的優(yōu)良性能。使這種噴煤管成為當今燒成系統(tǒng)節(jié)煤、節(jié)電、降氮首選的工藝裝備。
郭高工說：在研究怎樣用好這種噴煤管的過程中，他們還有了意義非同尋常的收獲——證明了水泥工藝學中“五項”理論是正確的：一是水泥工藝學中提出的“正?；鹧骒褵?rdquo;的操作燒成制度是優(yōu)于其他燒成制度的。這種燒成制度，可以實現(xiàn)提高熟料強度，提高質(zhì)量，降低煅燒熱耗﹑改善結(jié)粒狀況等多項好的效果；二是在上個世紀80年代提出的“短粗窯”設(shè)計原理是正確的。是可以提高熟料強度，質(zhì)量，降低煅燒熱耗的。多年來很多工廠之所以沒有發(fā)揮出”短粗窯“的這些優(yōu)異性能，是因為沒有形成系統(tǒng)完整的設(shè)備和工藝技術(shù)。而噴煤管和系統(tǒng)操作技術(shù)是最關(guān)鍵的部分。三是證明了與窯外分解技術(shù)一起研究出的熟料的三率值配料方案是正的（KH=0.88±0.02;SM=2.5±0.1;IM=1.5±0.1），很多工廠之所以不能夠按照這個配料方案進行煅燒，除了原材料的原因之外。大都是窯內(nèi)煅燒的問題，這也與噴煤管的性能和操作技術(shù)有密切關(guān)系。四是燒成帶窯皮長度≈5d是完全可以提高熟料強度，質(zhì)量，提高熟料易磨性﹑降低煅燒熱耗的。五是，火焰峰值溫度低的正?；鹧骒褵?，是可以大幅度降低系統(tǒng)的NOx產(chǎn)生量的。
鑒于這些證明，因此他做出了：只要同意向你出售”節(jié)能型低氮燃燒器“，就保證降低3kgce/tcl，提高50t/d產(chǎn)量，窯尾煙室NOx濃度降低到500ppm以下的承諾。這為當前水泥行業(yè)進行的超低排放和碳減排工作創(chuàng)造了穩(wěn)定優(yōu)異的條件。
郭紅軍如數(shù)家珍的說道：
——針對“分解爐再循環(huán)”原創(chuàng)技術(shù)，他們采用”分解爐鵝頸管“專利技術(shù)解決了外循環(huán)系統(tǒng)容易堵塞和循環(huán)料不穩(wěn)定的問題；實現(xiàn)了分解爐出口控制溫度降低20℃，入窯物料表觀分解率提高5~8%的效果。同時降低了熟料的平均游離鈣；
——針對“低氮分解爐”原創(chuàng)技術(shù)存在的NOx還原效率只有20%左右，并且分解爐錐體部位非常容易結(jié)皮堵塞的缺陷。他們采用“分級燃燒分解爐”專利技術(shù)，將還原效率提高到45~70%；同時解決了椎體部分容易結(jié)皮堆料的問題。同時在操作技術(shù)的應(yīng)用下，使分解爐的提產(chǎn)節(jié)煤低阻力的綜合技術(shù)性能得到了大幅度提高。采用這項技術(shù)后，使分解爐出口壓力降低500~1000pa，分解爐用煤量降低2~3kgce/tcl，已經(jīng)成為常態(tài)。
——針對提升篦冷機急冷效果的“縱向供風固定床”原創(chuàng)技術(shù)，他們申請了“縱向控制流固定床”、“交叉氣流冷卻篦床”、“急冷篦板”等一系列專利技術(shù)，不但解決了原創(chuàng)技術(shù)中存在的篦冷機活動篦床料層厚度不穩(wěn)定，而且比較難控制的缺陷，而且在此技術(shù)上延伸開發(fā)了用于提升第4代篦冷機和步進式篦冷機技術(shù)性能的”一種具有高效急冷結(jié)構(gòu)的步進式篦冷機”、 “一種具有強急冷效果的第四代篦冷機“等多項專利技術(shù)，使兩種結(jié)構(gòu)的第4代篦冷機的處理能力達到了47~51t/m2.d的技術(shù)性能。為熟料生產(chǎn)線降低熟料冷卻電耗，提高熟料質(zhì)量，創(chuàng)造了有利條件；
特別是當這四項技術(shù)組合在一起，并采用精準平衡操作技術(shù)在中寧賽馬水泥的2號線上初步應(yīng)用，實現(xiàn)了降低熱耗20kgce/tcl（達到了710kcal/tcl），降低一級旋風筒出口的NOx達到105mg/m3（不噴氨水）的效果的時候。在雙方簽署了驗收報告的時候，郭紅軍說他當時的感覺就是：這個系統(tǒng)的工藝太完美了。雖然只是雛形，但是具有相當大的發(fā)展?jié)摿?。?rdquo;水泥熟料節(jié)能降氮燒成技術(shù)“的完善奠定了良好的基礎(chǔ)。
站在巨人的肩膀上實現(xiàn)再次騰飛
他說，我們是水泥大國但不是水泥強國，這是因為水泥熟料燒成系統(tǒng)的所有核心技術(shù)都是外國專家原創(chuàng)的。”水泥熟料燒成系統(tǒng)控制方法（精準平衡操作技術(shù)）“這一由我國原創(chuàng)的技術(shù)，為我國走向水泥強國起到了帶頭作用。也正是這項技術(shù)的融合作用，才使這4項外國原創(chuàng)的技術(shù)的性能發(fā)揮到了極致， 在中國的水泥熟料燒成技術(shù)中發(fā)揮出了重要作用，特別是4項技術(shù)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)匹配后，更是可以實現(xiàn)”1+1>2“的節(jié)能降氮的倍增效果。所以，我們有機會利用了外國專家研究的原創(chuàng)技術(shù)，并在他們的研究基礎(chǔ)上實現(xiàn)了創(chuàng)新。是站在巨人的肩膀上的一次飛躍。
經(jīng)過檢索，具有五項工藝特征的“水泥熟料節(jié)能降氮燒成技術(shù)”在世界水泥行業(yè)沒有其他案例。因此這也成為最具有先進工藝結(jié)構(gòu)特征的先進技術(shù)，這種先進不單單是工藝結(jié)構(gòu)，而是顛覆了傳統(tǒng)理念的實實在在的創(chuàng)新。在當前西方國家對我們不斷提出挑戰(zhàn)的年代，我們希望和中國水泥行業(yè)的有志之士一起，用創(chuàng)新技術(shù)向西方國家證明，我們不但是水泥大國，也一定會成為水泥強國！在水泥熟料燒成技術(shù)上，我們是可以走在世界水泥行業(yè)的前面的”。
改造工作體現(xiàn)工匠精神
為了實現(xiàn)水泥強國，科邦公司25年來只做一件事，他們把創(chuàng)造一流的燒成系統(tǒng)當成了一直努力奮斗的事業(yè)。在25年中，科邦公司碰到了很多困難，在尋求解決這些困難的過程中，郭紅軍說他真正體會到了什么叫“高處不勝寒”——無人能夠提供有力的解決方案。但是他們從來就沒有氣餒過。沒有消極過，都是用一種積極的態(tài)度去對待。他說我們現(xiàn)在研究的基本都是應(yīng)用技術(shù)，而不是原理，這樣他所學的很多基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識都得到了很好的發(fā)揮。而這些年他們也得到了很多工廠和朋友的幫助和支持使他們頑強的走下去，并實現(xiàn)了近百條燒成系統(tǒng)線的技改。而多個改造的工廠在中建材集團獲得了高獎項。淄博科邦將在社會責任和企業(yè)發(fā)展的原則上，一如既往地認真對待每一個項目，為中國水泥工業(yè)提供更多的創(chuàng)新的應(yīng)用技術(shù)，為我國水泥行業(yè)的”碳達峰和碳減排“事業(yè)，為早日實現(xiàn)從水泥大國到水泥強國的發(fā)展而努力奮斗。
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