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自主创新 均衡发展——提升我国氧化铝装备水平急需破解的两道难题

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自主创新 均衡发展——提升我国氧化铝装备水平急需破解的两道难题

上世纪90年代初以来，随着国内外铝工业的飞速发展，我国的氧化铝工业也经历了一场脱胎换骨的转变，进入了技术快速进步、产量大幅提升的发展阶段。国内氧化铝工业的整体装备水平也得到了极大的提升，其显著的标志之一，就是一批具有国际领先水平的关键性大型设备如管道化溶出装置、气态悬浮焙烧炉、大面积立盘过滤机等的相继应用，它们对我国氧化铝工业的长足发展起到了巨大的支撑和促进作用。

但综观近些年来国内氧化铝工业装备的发展历程，我们也应该十分清醒地认识到，这些有效提升国内氧化铝工业装备水平、具有国际领先水准的关键性大型设备，很大一部分都是从国外引进的，虽然后来在这些设备的基础上进行了消化、吸收、改进、提高等，取得了一些具有自主知识产权的成果。但装备的引进周期显然偏长、整体成本明显偏高，并且取得的成果中，真正具有原创性和划时代变革意义的、拥有完全自主知识产权的技术很少。同时，从氧化铝生产工艺5.电源 220VAC 50Hz流程需求的角度来看，装备整体的发展还很不均衡，由于局部设备老化落后等原因而引起的流程中断、指标波动及成本升高的问题相当突出。以上问题的存在，一定程度上影响和阻碍了国内氧化铝工业装备水平的进一步提升，对我国氧化铝工业的又好又快发展产生了极为不利的影响。

下面首先以近年来业界公认的、标志着我国氧化铝工业装备水平得以大幅提升的两套关键性大型设备——管道化溶出装置和气态悬浮焙烧炉为例，来简要谈一下自主创新问题。

管道化溶出装置和气态悬浮焙烧炉，是在上世纪90年代初，由中铝河南分公司（原中国长城铝业公司）从国外引进的，其中管道化溶出装置引自德国Lippe厂，气态悬浮焙烧炉引自丹麦F·L史密斯公司。管道化溶出装置与原溶出工艺普遍采用的蒸汽直接加热式压煮器相比，由于采用的是小直径密闭复合套管结构，因此更容易实现高温、高压的溶出环境，无许昌论是在经济性还是工艺性等方面，均具有后者无法比拟的独特优势。该装置引进初期，由于国内一水硬铝石型铝土矿与国外三水制版机铝石型铝土矿在化学组成及矿物组份上的较大差异，其实际应用效果并不理想。后来河南分公司经过长达数年的不懈攻关，先后攻克影响装置安全、高效、稳定运行的上千项难题，才较终使一水硬铝石管道化溶出装置达产达标、成功运行，并在近些年的大幅度提产降耗过程中，发挥出了“主力军”的突出作用。

氢氧化铝煅烧由传统的回转窑改为气态悬浮焙烧炉（或其他流态化焙烧装置），也堪称是氧化铝工业装备史上一项具有划时代意义的重大变革。气态悬浮炉由于结构设计上的精巧先进，因此在热能利用、产品质量、总体投资、运行费用、安全环保等方面均独具优势，是传统回转窑所望尘莫及的。但即使是这样一套技术相对成熟的装置，从引进论证、开工建设到投产试用、不断完善，前前后后历时数年，耗费了不少的精力和时间。

从上面两个实例我们可以看出，如果国内的氧化铝企业及相关科研单位在自主创新方面不能有一个大的跨越和突破，不能够紧跟国际氧化铝工业装备的发展潮流，及时研制开发出真正适合自身需求的装备产品，那么过分依靠国外进口这一途径来提升自身装备水平所付出的代价显然是十分高昂的。并且，这一做法还将直接导致我们总是受制于人、落后于潮流：国外管道化装置在上世纪60年代末已经研制成功，开始大规模生产应用，我们于90年代初引进、中后期才得以正式使用，基本上整整落后了30年！气态悬浮焙烧炉的应用也比国外滞后了大约20年。因此，如何有效调动国内氧化铝生产科研单位自主创新的积极性，不断提高其自主创新的综合实力，是当前国内氧化铝工业提升装备水平必须首先破解的一道难题。

其次是均衡发展问题。目前，国内氧化铝生产厂家无论是采用拜尔法、烧结法还是混联法，其装备配置大体上都包括以下几大类：选矿、破碎、磨制、溶出、过滤、沉降、分解、蒸发、烧成、焙烧等。以上几类设备中，近几年来发展较为迅速、实际应用效果较好的，当属溶出工艺的管道化溶出装置和焙烧工艺的气态悬浮焙烧炉等；其次是过滤工艺（包括碳分过滤、种分过滤、成品过滤、蒸发过滤等，不包括赤泥过滤）的各种类型立盘过滤机、平盘过滤机、橡胶带式过滤机，沉降工艺的大直径平底沉降槽、深锥高效沉降槽，蒸发工艺的多效管式降膜——强制循环蒸发器等；而发展相对滞后、问题较为突出的则是矿石破碎、矿浆磨制、熟料烧成及赤泥过滤工艺的一些装备（选矿工艺是近几年刚开发成功的一项新技术，其装备应用也处于起步阶段）。

根据“多破少磨”的原则，矿石破碎应该是整个氧化铝生产流程中较为关键的环节之一。但总体上来看，目前国内很多氧化铝企业所采用的破碎设备，仍旧是沿用了几十年的效率式破碎机和圆锥破碎机等，腭低、能耗高、噪音大、污染重。1998年前后，国内的一家设备制造公司曾研制成功一种内通道式破碎机，能耗低、震动小、粉尘少、破碎比高，还获得过国际奖项。但不知什么原因，这种设备至今也没见到大面积的推广应用。矿浆磨制工艺采用的大型格子磨和熟料烧成工艺采用的回转窑，也是沿用了好多年的老式设备，虽然在安全性能、自控系统等方面比以前有了很大的进步，但设备工作原理、运行状态等基本上没有什么大的改变，能耗、噪音、操作、维护等方面的难题一直令人头疼，单纯的小改小革已经不能解决根本性的问题，急需像溶出和焙烧装备那样，有一个划时代意义的重大跨越，以充分适应高产低耗、安全环保的时代潮流。至于赤泥过滤装备，目前采用较多的仍然是外滤面式转鼓真空过滤机。这种过滤机也是沿用了几十年的老式设备，只不过很多厂家都对其卸料方式进行了一些改进，由原来的压缩空气吹脱改为了折带式或辊子卸料式。河南分公司近年来正在试验将橡胶带式真空过滤机用于赤泥过滤工艺，由于物料原因，效果不是十分理想，目前仍处于试验改进阶段。另外该公标志着首钢在圆珠笔头用材料领域走在了国内最前列司几年前曾将“赤泥高效过滤设备”的研制开发作为对外公开招标项目进行过招标，随后与中标单位就离心式高效过滤机的研制开发进行过密切合作。但此次试验较终没有取得成功，不过也积累了不少经验和数据。现在看来，如果能将立盘过滤机等现有成熟、高效的过滤设备进行合理改进，用于赤泥过滤工艺，则不失为一种很好的解决办法。

由此看来，我国氧化铝工业装备发展不均衡的问题是确实存在的，并且会随着国内外氧化铝工业的飞速发展而日渐凸显，成为影响和制约国内氧化铝企业自身综合实力进一步增强的一道障碍。

有效解决国内氧化铝工业装备自主创新、均衡发展的难题，首先是国家、社会和企业要合力营造鼓励科技人员创新、支持科技人员实现创新的有利条件，大力提倡敢为人先、敢冒风险的精神，大力倡导敢于创新、勇于竞争和宽容失败的精神，尽快建立完善科学合理、多方共赢的各种体制和机制。其次是企业要充分认识到核心竞争力在自然资源、人力资源上的重大配置和调控功能，尽快走出重生产轻研究开发、重引进轻消化吸收、重模仿轻创新、有制造无创造、有产权无知识的压纹机认识行动误区，勇敢地扛起技术创新的大旗，使企业真正成为研究开发投入的主体、技术创新活动的主体和创新成果应用的主体，全面提升企业的自主创新能力。第三是产学研三方要进一步紧密结合，努力探求三者之间共促、共进、共赢的有效途径，有效化解科技与经济两张皮的问题。中国石油大学近年来致力于和企业联合相比之下培养研究生新模式的探索，先后在多家企业设立了30多个研究生企业工作站，让进站研究生在全面熟悉掌握企业实光纤线际情况的基础上，紧紧围绕生产难点做课题，取得了事半功倍的效果，实现了企业、学校和个人多方的互动双赢。中国石油大学的做法，也许对我们如何实现产学研的有机结合，怎样解决氧化铝工业装备自主创新、均衡发展的难题，提供一些有益的借鉴。