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降低成本、提高效益已是目前國內(nèi)各鐵廠的主要目標(biāo)。由于焦炭價(jià)格不斷增高，使得焦炭和噴吹煤粉的差價(jià)顯著增加。增加高爐噴煤量，不僅可以提高經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保水平，而且保持煉鐵廠可持續(xù)發(fā)展。作為鋼鐵流程中能耗最大的高爐煉鐵，采用高爐大噴煤和綜合噴吹技術(shù)，降低焦比和綜合燃料比是目前煉鐵最為迫切的任務(wù)。 高爐噴吹的煤比提高到一定程度后，高爐塵中的碳含量會有較為明顯地增加，特別是在二次灰中增加的速度較快。碳含量有很大一部分來自在爐內(nèi)未被消耗的煤粉。隨著噴煤比增加，高爐塵中碳含量增加得越快。高爐塵中含未消耗煤粉量越多，煤粉的利用率越低。大噴煤的同時(shí)應(yīng)該保證煤粉有較高的置換比。    在國家自然科學(xué)基金的資助下，北京科技大學(xué)冶金學(xué)院與寶鋼合作開發(fā)了確定高爐大噴煤條件下分析噴吹煤粉利用率的技術(shù)，并獲得了國家發(fā)明專利(中國專利 ZL 02 1 31238.9)。通過對高爐爐塵中未消耗煤粉的分析，確定出不同條件下高爐噴吹煤粉的利用率，提出進(jìn)一步提高高爐噴煤量需要采取的措施。

成果介紹 成果名稱：多元耦合燃料（生物質(zhì)/垃圾/高硫煤/高鈉煤）發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備防腐蝕感應(yīng)熔焊與噴射復(fù)合涂層技術(shù) 成果參與單位：江蘇科環(huán)新材料有限公司、深圳能源環(huán)保股份有限公司、上?？岛悱h(huán)境股份有限公司 成果完成人：曲作鵬 知識產(chǎn)權(quán)情況：已申請專利87項(xiàng)，其中已授權(quán)發(fā)明專利17項(xiàng)，已授權(quán)實(shí)用新型專利27項(xiàng) 針對我國新能源與環(huán)?？萍嫉闹卮髴?zhàn)略，以解決垃圾與生物質(zhì)發(fā)電鍋爐高溫防腐的實(shí)際需求為目標(biāo)，本項(xiàng)目擬搭建應(yīng)用于生物質(zhì)與垃圾電站鍋爐腐蝕防護(hù)的高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)技術(shù)平臺，在多元耦合燃料（生物質(zhì)/垃圾/高硫煤/高鈉煤）發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備等受熱面，開發(fā)完成鎳基自熔合金高溫涂層的技術(shù)體系，包括涂層材料與工藝，形成針對各類客戶群體的系列解決方案。 隨著近年來我國生物質(zhì)和垃圾電站的迅猛發(fā)展，鍋爐高溫腐蝕問題日益突出，傳統(tǒng)熱噴涂技術(shù)由于易脫落、孔隙率高而應(yīng)用受限，前期用得較普遍的Inconel625合金堆焊，也逐漸暴露出由稀釋率高引起的高溫防腐性能受限等問題。因此，開發(fā)新型高溫防腐涂層技術(shù)已迫在眉睫。本項(xiàng)目在國家“十三五”重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等項(xiàng)目的支持下，經(jīng)過十余年的集智攻關(guān)，于2019年初研發(fā)成功了高頻感應(yīng)熔焊高溫腐蝕防護(hù)涂層技術(shù)，取得了系列創(chuàng)新性成果：首次在國內(nèi)構(gòu)建了生物質(zhì)與垃圾電站鍋爐高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)技術(shù)平臺，開發(fā)了在水冷壁管排表面制備耐鎳基自熔合金高溫薄涂層的技術(shù)體系，解決了城市垃圾與生物質(zhì)電站鍋爐高溫腐蝕防護(hù)的技術(shù)瓶頸，打破了發(fā)達(dá)國家的技術(shù)封鎖，形成了系列針對城市垃圾與生物質(zhì)焚燒發(fā)電鍋爐高溫防腐的不同客戶群體的解決方案。 我國西部特別是新疆地區(qū)的高硫高鈉鹽等高腐蝕性煤在燃燒過程中產(chǎn)生高濃度硫化物和鈉鹽等腐蝕性氣體，造成水冷壁、過熱器受熱面的高溫腐蝕、尾部煙道空氣預(yù)熱器低溫腐蝕和受熱面結(jié)焦等，特別是對燃燒器區(qū)域水冷壁管來說，如果沒有防護(hù)涂層只能使用1—2年。傳統(tǒng)的熱噴涂，由于結(jié)合強(qiáng)度低孔隙率高，很少應(yīng)用；普通高頻感應(yīng)熔焊雖然有效，但壽命難以超過5年；目前用得最多的是堆焊高溫合金，但一般五年后就逐漸會發(fā)生涂層脫落和管壁減薄甚至爆管的現(xiàn)象，非計(jì)劃停爐維修給企業(yè)造成了極大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。針對我國西北地區(qū)高硫高鈉鹽燃煤發(fā)電鍋爐受熱面對高溫防腐的迫切需求，本項(xiàng)目擬開發(fā)感應(yīng)熔焊與超音速噴射復(fù)合金屬陶瓷涂層技術(shù)，從服役壽命、使用性能到性價(jià)比等方面都優(yōu)于堆焊，以期徹底終結(jié)困擾我國燃煤行業(yè)多年的高腐蝕性氣體對鍋爐管道造成的嚴(yán)重腐蝕的防護(hù)難題。 創(chuàng)新點(diǎn) 1、首次在國內(nèi)構(gòu)建垃圾電站鍋爐高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)技術(shù)平臺，自主開發(fā)了在水冷壁管排表面制備耐高溫涂層的防腐技術(shù)體系，打破了發(fā)達(dá)國家對核心技術(shù)的封鎖，突破了垃圾電站鍋爐涂層防護(hù)系統(tǒng)核心技術(shù)瓶頸，形成了整體防腐的焚燒解決方案。 2、首次在國際上成功研發(fā)鎳基自熔合金與金屬陶瓷梯度復(fù)合涂層的防護(hù)技術(shù)，發(fā)明了基于重熔與噴射一體化的高溫全域防腐全套技術(shù)，鍋爐的高溫腐蝕防護(hù)性能與服役壽命顯著提升。 3、創(chuàng)新鍋爐管道鑲嵌陶瓷瓦的長效防護(hù)方法，發(fā)明了多項(xiàng)陶瓷高效低成本加工技術(shù)，填補(bǔ)了國際上硬脆材料特種加工技術(shù)的空白，突破了垃圾焚燒發(fā)電鍋爐高頻感應(yīng)熔焊系統(tǒng)核心技術(shù)瓶頸。 市場前景 磨損與腐蝕是工業(yè)生產(chǎn)中的共性問題，全世界能源消耗的1/3-1/2在摩擦上，每年各種機(jī)械零件失效的一半以上由于磨損，每年因金屬磨損、腐蝕造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約達(dá)７萬億美元。垃圾焚燒電站鍋爐受熱面腐蝕問題，非常普遍，其腐蝕機(jī)理主要是所焚燒的垃圾中含有Cl,S以及堿金屬等元素，造成Cl，S化合氣體腐蝕和低熔點(diǎn)堿金屬鹽熔融腐蝕。據(jù)“十三五”規(guī)劃，2020年焚燒處理能力占無害化處理比例50%，預(yù)計(jì)復(fù)合增長率不低于20%，垃圾焚燒規(guī)模呈快速增長態(tài)勢，截至2018年，中國已運(yùn)行的垃圾焚燒廠約為380座，處理能力約為37萬噸/日，中國在建的垃圾焚燒廠約為200～250座，處理能力約為20～25萬噸/日，中國垃圾處理“起步晚、起點(diǎn)低、發(fā)展快”，垃圾焚燒發(fā)展極快，2025年行業(yè)總規(guī)模估計(jì)超過100萬噸/日，垃圾焚燒發(fā)電站超過2000家。余熱鍋爐高溫防腐蝕涂層市場規(guī)模100億以上，年增長率在20%以上，且防腐蝕涂層是消耗品，平均3—5年為一個(gè)周期。 另外，該技術(shù)不僅可以用于垃圾焚燒電廠，團(tuán)隊(duì)在農(nóng)機(jī)刀片耐磨、水泥建材行業(yè)耐磨、機(jī)械重工表面硬化耐磨處理、鋼軌耐磨涂層、高端球閥防腐、燃?xì)廨啓C(jī)熱障涂層、海上風(fēng)電鹽霧腐蝕、軍工等領(lǐng)域的新產(chǎn)品、新技術(shù)也逐步成熟，走向規(guī)?；瘧?yīng)用市場。 應(yīng)用案例 深圳能源環(huán)保公司寶安老虎坑垃圾焚燒發(fā)電廠4號、5號、6號鍋爐項(xiàng)目，工程地址：深圳市寶安區(qū)松崗鎮(zhèn)老虎坑，業(yè)主單位：深能環(huán)保寶安垃圾焚燒發(fā)電廠。 獲獎情況 2021年中國商業(yè)聯(lián)合會科學(xué)技術(shù)獎 一等獎 2021年河北省科技技術(shù)獎 二等獎 2019年CCTV中國十大創(chuàng)業(yè)榜樣 2019年第八屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽 優(yōu)秀企業(yè)獎 2019年第七屆創(chuàng)業(yè)江蘇科技創(chuàng)業(yè)大賽 三等獎 2019年“創(chuàng)客中國”江蘇省中小企業(yè)創(chuàng)新大賽 優(yōu)勝獎 2019年 淮安市第四屆企業(yè)科技創(chuàng)新大賽 一等獎

采用理論分析、數(shù)值模擬、相似模擬和現(xiàn)場實(shí)測等多種綜合研究方法，對分岔合并煤層上覆煤層采動后破碎頂板條件下 72 煤安全高效開采綜合技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究。分析工作面的地質(zhì)條件，測試工作面煤巖力學(xué)參數(shù)，掌握工作面煤巖力學(xué)特性；分析 71 煤開采對底板破壞影響規(guī)律，為工作面超前預(yù)注漿加固范圍提供依據(jù)；針對破碎頂板的特點(diǎn)，分析兩柱式和四柱式支架對破碎頂板的適應(yīng)性，改變淮北礦區(qū)傳統(tǒng)的破碎頂板采用兩柱式支架選型原則，提出適合工作面破碎頂板條件的四柱支撐掩護(hù)式支架；確定注漿方案，選取注漿材料，實(shí)驗(yàn)優(yōu)化注漿漿液配比，設(shè)計(jì)漿液擴(kuò)散半徑，布置注漿孔；現(xiàn)場實(shí)測破碎頂板條件下工作面礦壓顯現(xiàn)及圍巖運(yùn)移特征，為有效的破碎頂板控制技術(shù)及頂板管理提供依據(jù)。1）針對試驗(yàn)工作面復(fù)雜難采條件，研究提出了采用適應(yīng)難采條件的四柱支撐掩護(hù)式支架結(jié)構(gòu)，并合理設(shè)計(jì)了支架參數(shù)，改變了淮北礦區(qū)傳統(tǒng)的破碎頂板采用兩柱式支架選型原則，為淮北礦區(qū)破碎頂板的管理提供了全新途徑。2）研制了具有初撐力高、頂梁整體剛性強(qiáng)，前部支護(hù)強(qiáng)度大，密封性好、較大的面向煤壁的水平力、帶壓移架、底座采用半封底形式，抬架力高、液壓系統(tǒng)流量大等特點(diǎn)的 ZZ7600/20/40 新型液壓支架，解決了復(fù)雜難采煤層工作面易出現(xiàn)煤壁片幫、超前冒頂和支架扎底等難題，保證了工作面安全高效回采。3）與國內(nèi)外同類研究相比，創(chuàng)新提出“更換鉆頭”與“跟管鉆進(jìn)”埋設(shè)注漿套管的新方法，研發(fā)了經(jīng)濟(jì)可行的破碎頂板注漿加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，有效控制了頂板冒落，為工作面安全順利回采創(chuàng)造了良好條件，降低了注漿成本，解決了破碎頂板鉆孔、埋設(shè)注漿套管難的問題。

針對車用空調(diào)鋁合金葉片需要的硬度和耐磨型的要求，開發(fā)了基于Ni-Co-P 三元合金與硬質(zhì)顆粒（Si3N4涂\A1203\Si02等的復(fù)合電鍍或復(fù)合化學(xué)鍍層技術(shù)， 產(chǎn)品性能與日本的表面處理技術(shù)相近，打破了日本對我國的技術(shù)封鎖，目前該技 術(shù)已在重慶某廠使用。

  1、我公司從粉體技術(shù)觀點(diǎn)切入，以實(shí)現(xiàn)任意分級的選粉要求和顆粒形狀識別及其控制的工藝技術(shù)理念出發(fā)，研究開發(fā)了“多流態(tài)可調(diào)式高效選粉機(jī)”技術(shù)（即多級導(dǎo)流、多級分級技術(shù)），這是一項(xiàng)具備完全自主知識產(chǎn)權(quán) (發(fā)明專利號:ZL 201420004605.3) 的新技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)可以根據(jù)不同的粉磨工藝要求，借助多級精細(xì)分級裝置保證成品比表面積可以靈活調(diào)節(jié)，同時(shí)產(chǎn)品顆粒形狀和級配也可以任意調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)精確控制成品顆粒級配和顆粒形貌的特殊粉磨工藝的要求，特別適合于特殊多品種物料的分別粉磨作業(yè)需求。       2、系統(tǒng)診斷評估、系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)、系統(tǒng)改造（包括制造、安裝、調(diào)試），提供整套系統(tǒng)解決方案。       3、推動低碳循環(huán)綠色發(fā)展  實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生理念。       4、嚴(yán)謹(jǐn)誠信，勤奮創(chuàng)新的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，優(yōu)良的服務(wù)，可靠的信譽(yù)。      5、卓越的品質(zhì)，扎實(shí)的業(yè)績?yōu)槟峁o憂保障。

該儀器是我們自主研發(fā)的具有完全知識產(chǎn)權(quán)的一款新產(chǎn)品，適用于生物化學(xué)發(fā)光、免疫發(fā)光分析等研究工作，能夠自動檢測任何標(biāo)準(zhǔn)96 微孔板。產(chǎn)品可應(yīng)用于醫(yī)院臨床檢驗(yàn)、試劑公司生化發(fā)光試劑盒測試、高校院所生物醫(yī)學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)、質(zhì)量檢驗(yàn)檢疫部門樣品檢測等，具有廣闊的應(yīng)用市場。 產(chǎn)品特點(diǎn)： 儀器所用試劑是開放的，可應(yīng)用任何一家公司的試劑來檢測； 可實(shí)現(xiàn)全部微孔檢測或者任選微孔檢測，檢測方式十分靈活； 使用高靈敏光電器件，噪音低、靈敏度高，可達(dá)10-18mol ATP/孔； 動態(tài)范圍大，跨度可達(dá)8 個(gè)數(shù)量級； 可選配精準(zhǔn)可靠的自動加液、沖洗模塊； 對各種酶標(biāo)板，如平底板、圓底板、錐形底板等都能得到準(zhǔn)確的結(jié)果； 分析軟件功能全面，既可以提供原始發(fā)光值、也可以通過輸入校準(zhǔn)參數(shù)提供最終樣品濃度含量，還為試劑開發(fā)提供發(fā)光動力學(xué)分析等功能； 建有后臺數(shù)據(jù)庫，可存放EXCEL 格式數(shù)據(jù)，也可以存儲檢測報(bào)告照片； 具有獨(dú)特的光阱系統(tǒng)，防止光信號交叉干擾。

"該儀器是我們自主研發(fā)的具有完全知識產(chǎn)權(quán)的一款新產(chǎn)品，適用于生物化學(xué)發(fā)光、免疫發(fā)光分析等研究工作，能夠自動檢測任何標(biāo)準(zhǔn)96 微孔板。產(chǎn)品可應(yīng)用于醫(yī)院臨床檢驗(yàn)、公司試劑盒研發(fā)測試、高校院所生物醫(yī)學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)、質(zhì)量檢驗(yàn)檢疫部門樣品檢測等，具有廣闊的市場前景。產(chǎn)品特點(diǎn)：1. 儀器所用試劑是開放的，可應(yīng)用任何一家公司的試劑來檢測；2. 可實(shí)現(xiàn)全部微孔檢測或者任選微孔檢測，檢測方式十分靈活；3. 配套相關(guān)試劑，可實(shí)現(xiàn)肝炎、心梗、腫瘤等重大疾病標(biāo)志物的高靈敏檢測，靈敏度接近進(jìn)口大型生化分析儀；4.可任選自發(fā)熒光模塊或激發(fā)熒光模塊，能夠自動檢測標(biāo)準(zhǔn)96孔板，可任選孔檢測；5.具有獨(dú)特的光阱系統(tǒng)，防止光信號交叉干擾。6.可選配精準(zhǔn)可靠的自動加液、沖洗模塊；7.已完成原理樣機(jī)，可靠運(yùn)行幾千次。8.建有后臺數(shù)據(jù)庫，可存放EXCEL 格式數(shù)據(jù)，也可以存儲檢測報(bào)告照片?？蓱?yīng)用于醫(yī)院臨床檢驗(yàn)、試劑公司生化發(fā)光試劑盒測試、高校院所生物醫(yī)學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)教學(xué)、質(zhì)量檢驗(yàn)檢疫部門樣品檢測。 "

根據(jù)煤氣化裝置的控制運(yùn)行需求，開發(fā)了干煤粉輸送煤粉流量計(jì)，可實(shí)時(shí)測量煤粉的速度、濃度和流量，儀器測量性能穩(wěn)定可靠，耐壓可達(dá)6MPa，結(jié)合煤粉調(diào)配措施可保證各煤粉管道煤粉速度和濃度的均勻分配，從而提高燃燒效率，為裝置安全高效運(yùn)行提供保障。

根據(jù)煤氣化裝置的控制運(yùn)行需求，開發(fā)了干煤粉輸送煤粉流量計(jì)，可實(shí)時(shí)測量煤粉的速度、濃度和流量，儀器測量性能穩(wěn)定可靠，耐壓可達(dá)6MPa，結(jié)合煤粉調(diào)配措施可保證各煤粉管道煤粉速度和濃度的均勻分配，從而提高燃燒效率，為裝置安全高效運(yùn)行提供保障。

深部煤層地應(yīng)力增大、瓦斯升級、地壓、地溫問題日趨突出，深部礦井瓦斯治理問題已經(jīng)成為制約煤礦安全高效生產(chǎn)的世界性難題。主要研究內(nèi)容如下：（1 ）深部井 巷揭穿 煤層井 巷 圍 巖應(yīng) 力 分布特征 及 強(qiáng) 化 增透卸 壓 效應(yīng)研究：揭示了深孔預(yù)裂爆破應(yīng)力波在煤層內(nèi)的傳播、應(yīng)力疊加、衰減等傳播過程及爆破產(chǎn)生的裂隙圈形成、發(fā)展和裂隙圈的擴(kuò)展范圍，探索煤層深孔控制爆破強(qiáng)化增透卸壓效應(yīng)。（2 ）新 型強(qiáng) 化 增透 爆破器材 、 工 藝和 成 套設(shè) 備研制：研制出了提高煤層透氣性的專用深孔 I 型和 II 型爆破藥管及成套設(shè)備，創(chuàng)造性的提出了一套適用于各類突出煤層的爆破孔設(shè)計(jì)與布置，控制孔的設(shè)計(jì)與布置，裝藥、封孔、爆破等技術(shù)規(guī)范與工藝。（3 ） 松 軟 煤 體加 固 技術(shù)：成功的研究出了金屬骨架注漿加固松軟煤體的方法和工藝，在井巷揭煤巷道輪廓線外圈筑起鋼管、混凝土和松軟煤體“三體合一”的保護(hù)圈。（4 ）深井井 巷 安全高效 揭 煤成 套 關(guān)鍵技術(shù)：成功的研究出了微震監(jiān)測、松軟煤層“爆破強(qiáng)化增透”、“松動卸壓煤體加固”、鉆孔“截流抽采”、“先抽后揭”安全高效揭煤成套關(guān)鍵技術(shù)。