高校产学研成果孕育出建材行业战略性新兴产业
山东顺兴诞生全国第一条高效节能
“绿色生态矿粉与水泥集成粉磨”高新技术产业化示范线
由湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院承担的高校产学研重点资助项目“绿色生态矿粉与水泥集成粉磨重大关键共性技术”科研成果,在山东顺兴水泥集团全国第一条“绿色生态矿粉与水泥集成粉磨”生产线上实现了创新成果产业化。于2012年11月17日在现场举行了“国内首条绿色生态矿粉与水泥集成粉磨”高新技术产业化示范线投产剪彩暨“湖北大学博士科研工作站”揭牌仪式。
(上图讲话者为湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院田键教授)
(上图讲话者为山东顺兴水泥集团董事长李士勇)
(上图左二为湖北大学校长熊健民、左三为枣庄市市政府领导)
(上图为枣庄市、湖北大学、经济日报社、中国建材报社领导为生产线投产剪彩)
山东省枣庄市市政府、市政协,薛城区人大、区政府、区政协主要领导及当地有关各企业的企业董事长;经济日报社主任魏国林、中国建材报社驻山东省及山西省记者站站长张运科:湖北大学校长熊健民、湖北大学材料科学与工程学院书记王贤保及院长蒋涛、湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院田键教授、湖北大学科学技术发展研究院科技处处长柳箐等到会祝贺。《经济日报》、《中国建材报》、枣庄电视台等新闻媒体也到会进行了采访和报导。
(上图为湖北大学天沭新能源材料工业研究设计院田键教授接受记者采访)
这是高校产学研成果孕育出的国内建材行业又一个战略性新兴产业,也是对经济社会全局和建材行业长远发展具有一定的引领带动作用,是知识技术密集、资源消耗少、成长潜力大、综合效益好的一个创新产业模式,符合“十二五” 国家战略性新兴产业发展规划的精神要求,符合党的十八大报告提出的“把生态文明建设放在突出地位,着力构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系”的精神要求。
该线总投资3000万元(磨机Φ3.2×13m),自2012年10月正式投产以来,至今一直运行良好,并取得了令人瞩目的丰硕成果:粉磨矿渣时,台时产量60~70吨,比表面积450~500m2/kg,电耗40~45kwh/t;粉磨水泥时:台时产量110~130吨,比表面积420~500 m2/kg,电耗26~28kwh/t;厂界环境和敏感点噪声排放:昼间50dB,夜间40dB。各项技术经济指标现已达产达标,系统装备全部实现国产化,企业经济效益、社会效益十分明显。
“绿色生态矿渣与水泥集成粉磨”高新技术产业化示范线的建成投产并取得全面成功,不仅标志着国内第一个以“低能耗、低污染、低资源消耗”为主要特征的“绿色生态”制备模式在枣庄顺兴诞生,也为企业提升产业核心竞争力,抢占科技发展战略制高点,实现行业局部领域达到国内领先水平的新兴产业模式。
在系统工艺设计中我们所遵循的宗旨是:以重大技术突破和重大发展需求为基础,科学判断未来需求变化和技术发展趋势,走自主创新道路,以全球视野谋划和推动创新,突出科技创新、原始创新和集成创新,充分应用科技成果的集成技术,结合不断变化的市场需求和企业自身发展的需要,创建支撑企业经济可持续发展的支柱性和先导性产业制备模式,使企业在新的经济形式下不断得到发展和壮大。
为此,我们在项目确立的技术路线中,攻克了多项重大关键共性技术难题;在系统工艺的设计中,我们采用了多项具有自主知识产权的专利技术及核心装备,使项目投入运行后具有显著的科技创新特征和重大的现实意义:
一、项目具有重大技术突破和重大发展需求的特征
1、项目采用一级闭路、二级开路的高效联合粉磨集成工艺,创建国内第一条既能高效粉磨矿渣又能高效粉磨水泥的示范生产线,极大的提升了企业产业核心竞争力,使企业能结合不断变化的市场需求和企业自身发展的需要调整产品生产,形成了行业内局部领域达到国内领先水平的新兴产业模式。
2、高校产学研成果孕育出国内建材行业这一战略性新兴产业模式,将在我国生态文明建设中成为支撑企业经济可持续发展的支柱性和先导性产业,成为提升企业产业结构层次、推动行业传统产业升级、加快企业经济发展方式转变的新途径。
二、项目的实施对经济社会全局和行业长远发展具有较大引领带动作用
1、以“低能耗、低污染、低资源消耗”为主要特征的“绿色生态矿渣、水泥集成粉磨” 制备模式,是对工业固体废弃物再生资源化的高效利用,是实现其“减量化,再利用、资源化、高价值”的重大举措,符合党的十八大提出的把生态文明建设放在突出地位的精神要求,具有行业“节能、节材、减排、增效”的引领带动作用。
2、“绿色生态矿渣、水泥集成粉磨” 高新技术的应用,使企业有限的土地资源、人力资源和财力资源达到乘数效应,成为企业在新的经济形式下得到长远发展和壮大的新的经济增长点,符合科学发展观及“十二五”国家战略性新兴产业发展规划的精神要求,是行业内物质资源高效利用、企业经济可持续发展的产业示范模式。
三、项目具有知识技术密集、综合效益好的显著特点
1、项目知识技术密集是应用高校产学研创新成果的最大亮点
① 开发了物料颗粒特性与表面能、机械能及化学能的优化匹配激发技术,使矿渣微粉在水泥及混凝土水化过程中的活性得到进一步活化与激发,实现企业在矿渣微粉生产中把比表面积可控在最为经济的450~500m2/kg范围内,使矿渣微粉成为一种高活性、高掺量的辅助胶凝材料。
② 开发了矿渣与水泥集成粉磨反馈式全程质量控制优化系统的自锁功能集成创新技术,创建了高效在线烘干—高效破碎功—高效分级式选粉—高效研磨功一体化的优化设计理论,为高效节能粉磨技术、高效分级式选粉机及热阻断双滑履磨等核心装备的开发提供了理论指导和科学依据,为确保项目产品主要技术性能指标达到国内最好水平提供了技术保障。
③开发了矿渣复合粉大掺量用于混凝土制备技术,拓宽了矿粉的应用途径。我们通过对掺入碱性钢渣粉、矿渣粉及粉煤灰的混凝土进行高性能试验的研究比对,本项目生产的矿渣微粉可与钢渣微粉、粉煤灰按一定比例配制成矿渣复合粉,在大掺量取代20%~50%的普通硅酸盐水泥制备C20~C60混凝土时,通过我们的专利技术磁化基表面活性剂的激发作用后,碱性钢渣微粉能促进矿渣微粉的碱性激发,可消除单掺矿渣微粉时混凝土出现的钢筋锈蚀和碳化起砂等现象,不仅可改善单掺矿渣微粉的不足,又可发挥钢渣微粉后期强度高、耐磨性好等优点,为矿渣微粉的广泛应用拓宽了新的途径。
④ 开发了球磨机隔仓活化筛分装置及双曲面衬板与大提升角的专利技术。我们重点攻克了球磨机内物料运动、料流控制、气体流动、粉磨能力与增大研磨体动能的有效利用等方面的关键共性技术难题,有效的解决了过粉磨现象,提高了磨机的粉磨效率,使系统在生产粉磨矿渣时,台时产量60~70吨,比表面积450~500 m2/kg,电耗40~45kwh/t;粉磨水泥时:台时产量110~130吨,比表面积420~500 m2/kg,电耗26~28kwh/t,实现了高效、高产、低能耗的技术创新。
⑤ 开发了热阻断双滑履磨专利技术,实现了磨机进料端轴承托瓦温度保持在50℃以下,出料端轴承托瓦温度保持在60℃以下,磨机滑履轴承衬瓦长期连续工作无损坏,成为第一个攻克此项国内技术难题的专利技术,为绿色生态矿粉、水泥集成粉磨系统的正常运转提供了可靠保障。
⑥ 开发了具有自主知识产权的高效分级设备,取代了传统水泥粉磨工艺中的循环风机,实现了能有效控制颗粒分布在32μm以下的颗粒含量达到79.33%, 32~64μm的颗粒含量达到17.69%,大幅度的提高了破碎功的效率。项目静态选粉机与动态选粉机递进式的选粉系统,使分选效率更好精度更高,彰显了项目选粉系统在国内有无可比拟的特点。
⑦ 开发和创建了矿渣、水泥集成粉磨绿色生态制备技术。我们在工艺设计中采取了噪声污染综合治理措施,包括系统控制的吸声、隔声、消声、隔振、阻尼及建筑布局等,实现了项目系统噪声污染排放控制达到国内最好水平,其界环境噪声排放和敏感点噪声排放均达到昼间50dB,夜间52dB。
2、项目经济效益好是企业在新的经济形式下不断发展和壮大的基石
“绿色生态矿渣、水泥集成粉磨高新技术产业化示范线”项目投入运行后,将具有十分可观的经济效益和社会效益:
① 经济效益
在生产矿渣微粉时所产生的效益:
按磨机产量65t/h,吨矿粉利润40元计,年产48万吨矿粉,可实现年利润:
48×60=1920(万元)
在生产水泥时所产生的效益:
按磨机产量115t/h,水泥销售单价220元/吨,水泥成本190元/吨计,年
产水泥85万吨时,可实现年利润:
85×(220-190)=2250(万元)
② 社会效益
顺兴新型建筑材料有限公司1吨熟料可生产3吨水泥,而2010年全国水泥产量18.7亿吨,熟料12.6亿吨,按此熟料消耗量计,全国一年可减少3亿吨熟料用量。全年可减排CO2约2.9亿吨,节约石灰石资源3亿吨,电能165亿kWh、标煤3300万吨,为国家节约大量不可再生的宝贵资源,由此而产生的社会效益非常显著。
湖北大学、天沭新能源材料工业研究设计院自开展高校产学研合作以来,一直注重高校产学研与企业一线相结合,与生产实践相结合,一直坚持突出科技创新和新兴产业发展方向,立足当前、着眼长远,选择最有基础、最有条件的重点方向作为切入点和突破口。按照《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》和党的十八大精神要求,我们今后更注重把生态文明建设放在突出地位,围绕经济社会发展重大需求,力求产学研重大科技成果集成、转化能力的提高,攻克行业内具有主导地位的关键核心技术,研发和开发高效节能、先进环保和资源循环利用的新装备、新工艺和新技术,实施工业固体废弃物资源化再利用示范工程,为建设美丽中国,实现中华民族永续发展作出我们应有的贡献。