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【学会贺信】祝贺国内首个自主创新的双膛石灰窑技术获得国家发明专利权
2021年 10月12日，“中国石灰产业学会”秘书处发出贺信，祝贺“唐山金泉冶化科技产业集团”旗下“唐山市丰南区金泉冶金能源新技术开发有限公司”及“唐山金泉成套设备有限公司”获得了国内首个自主创新的双膛石灰窑工艺技术获得国家发明专利权。
贺信内容如下：
唐山市丰南区金泉冶金能源新技术开发有限公司、唐山金泉成套设备有限公司：
欣闻贵公司自主研发的“两段法并流逆流同步煅烧双膛石灰窑”系列技术获得了国家发明专利权，特向贵公司表示热烈祝贺！
获得该项技术的国家知识产权权益，是贵公司长期坚持自主创新、实施以知识产权为核心的创新战略所取得的丰硕成果。为行业及学会知识产权事业和自主创新作出了贡献，同时也体现了贵公司持续自主的研发及创新能力，即提升了公司的核心竞争力和自主知识产权优势，也提高了品牌知名度，对公司业务持续发展有积极意义。
希望贵公司以此为契机，充分发挥在石灰行业领域的技术领先优势，进一步增强知识产权意识，倡导创新文化，强化知识产权创造、保护、运用，不断提升自主创新能力，向着更高的目标迈进，为石灰行业的健康发展作出新的更大贡献。
中国石灰产业学会 秘书处
2021年10月12日
编者点评：
我们知道，并流蓄热式双膛石灰窑因其独特的节能优势而在全世界得到广泛推广，迄今为止，双膛石灰竖窑已经发展了60余年。并流蓄热式双膛石灰窑具有独特的双膛结构，其两个窑膛能交替实现煅烧、蓄热功能，可以实现石灰活性度最高而燃料消耗最低，因此，具有其它石灰窑无法比拟的工艺优点。但是其不足之处也是很明显：由于是两个窑膛交换煅烧，在一个炉膛并流煅烧时另一个炉膛需要同等时间停止煅烧进行逆流蓄热，这就造成了每个窑膛实际煅烧时间只有50％，这也是目前造成双膛石灰竖窑与其它窑型相比容积利用系数不高、吨产品投资高的重要原因。同时，双膛竖窑对燃料选择的局限性也很突出，采用高热值煤炭燃料喷煤生产时各项指标最优，而当使用低热值燃料时（如：高炉煤气）各项指标明显下降。造成产量系数更低，在同等窑容积下，与采用喷煤燃料生产相比，只能达到其生产系数的60％左右。同时，传统双膛石灰窑还存在喷枪点火困难及不易操作的缺点，而且炉外脱硝设施复杂投资昂贵也是不争的劣势。
从唐山金泉公司的这次技术发明看，有效的解决上述传统双膛石灰窑的生产方式中的多项缺点，而且在生产实践中找到了突破技术堡垒的依据，具备多个创新点。
据悉，该项发明正是通过对目前传统“双膛石灰竖窑”技术提升，进行了全新的设计，颠覆以往的生产理念与技术革新，在部分工艺生产方式上取得了进一步的突破，将石灰生产工艺方式推向了新的高度。
据了解，此次发明专利，有以下特征：
（一）、保留了传统双膛石灰窑的喷煤煅烧功能。
（二）、保留了传统双膛石灰窑的关键通用工艺设备及结构。
（三）、提高了容积系数增加了产能，双膛并流逆流同步煅烧不担提高了煅烧窑膛的煅烧效率，而且使蓄热窑膛在蓄热的同时具备了煅烧功能，使石灰石煅烧时间更长、容积利用系数更高，至少可以提升30‑40％的产能。
（四）、生产操控更加便捷、产品质量更易掌控，由于使用电能加热进行二次煅烧，使窑内煅烧温度更容易调节掌控，热能分配更加均衡，可以实现高精度的温度自动控制和调节，可以精确控制热负荷和煅烧温度，使石灰石分解更充分、更均匀、提高了石灰质量。
（五）、降低了传统能源的使用，增加了清洁能源的使用，由于利用电能进行二次辅助加热煅烧，实现了煤电一体化生产，减少了煤炭等传统燃料的使用，降低了碳排放和污染物的排放。
（六）、充分利用低热值能源，进一步降低生产成本，由于电能加热采用两段煅烧方式，电能加热分两段进行，温度可以两次提升，因此对燃料的要求不高，能使用低热值的固体燃料和低热值的气体燃料
（七）、降低了综合能耗和投资，由于电能加热为无氧燃烧，加热区域在蓄热烟气流动过程中的终端部位，因此废气中过剩空气的含量大为减少，热耗更低。同时，电能加热不需要空气助燃，能大幅度降低窑内气体总量及窑压，对由预热带吹入的助燃空气需求量大幅减少，大幅降低助燃风机、石灰冷却风机、喷枪冷却风机、煤气加压机和除尘引风机的电力消耗和功率指数，节约电能和投资。
（八）、实现炉内脱硝，降低环保设施投资，由于在炉内电加热区域进行脱硝治理，使脱硝设施更加简单实用，减少了炉外脱硝设施的投资，使环保投资更加经济实用。同时，在炉内脱硝时是采用蓄热膛喷枪停止燃烧时的间隙进行喷吹，与喷枪中冷却风混合后达到雾化效果，达到脱硝冷却的目的。
（十）、无需增加蓄热体，实现了电能储能功能，把石灰石作为固体蓄热体材料进行储能，不需要增加蓄热放热介质，实现电能转换与蓄热加热一体化功能。
（十一）、实现喷枪自由点火，使用安全调控方便，通过采用喷枪装置上的电加热装置进行高温点火，操作简单安全方便，而且温度可调可控，可在生产中的不同工况中进行操作。
（十二）、实现“煤电一体化生产”及“气煤两用生产”和“天然气生产”等新型生产工艺。
（十三）、全部工艺设备及材料实现国产化，其投资大幅度降低，与最初国外引进的传统双膛石灰窑相比，投资仅为其投资的40-50%。
编者后语：
唐山金泉冶化科技产业集团自成立以来，一直致力于走专业化的技术路线，始终将增强自主创新能力视为企业发展壮大的关键，提高企业的口碑和技术实力，不断加大研究试验资金投入，为用户不断创造价值。集团旗下企业拥有与中国石灰产业学会合作的企业技术中心、成套装备技术研究中心、联合研发中试基地等科研机构和科研平台，多年来专注研发具有完全自主知识产权的各类冶金和石灰行业的创新技术及产品，解决方案涵盖了冶金、能源、石灰、环境治理等多个领域。
近年来，公司继续加大对科研项目的投入力度，积极开展技术创新，多项专利成果的获得增强了技术及产品的知识产权价值，提升了公司的核心竞争力，为公司的可持续发展注入新的能量，对公司业务持续发展有积极意义。
唐山金泉公司在石灰行业有着久远的发展历史，自1992年率先研发成功国内首座低热值煤气单膛石灰竖窑开始，不断持续发力，研发能力一直处于领先地位，先后研发成功“国产化套筒石灰窑”、“气煤两用石灰竖窑”、“天然气石灰竖窑”、“煤电一体化石灰竖窑”等系列专有技术，尤其是在“国产化双膛石灰竖窑”的技术开发和应用领域取得了长足发展，自2005年开始首次接触国外引进的双膛石灰窑技术开始，一直致力于该领域的研究和开发，不断的总结和创新。同时充分发挥了企业科技人员的积极性、创造性，在创新的道路上从未停止突破自我，每年都会有许多极具创意的想法加入到新产品中，旨在不断为用户提升价值。此次唐山金泉公司发明专利权益的获得，客观地展现了刻在“金泉”品牌DNA里的，永不跟风，敢于颠覆的性格。也是对该公司研发人员设计技术的肯定和创新实力的证明，也证明了该公司在石灰行业的专业领域有独到之处。
我们从唐山金泉公司的这项发明也应该看到：该项技术在全面提升传统双膛石灰窑的基础上，重点应用了清洁能源的应用，比如该项技术中的电能煅烧技术、天然气煅烧技术等清洁能源应用才是重点，从目前国家产业政策来看，生产石灰工艺如果采用煤炭等燃料生产已经没有出路，淘汰或禁止是必然的。所以，如何利用清洁能源和新能源生产才是其技术的关键，比如：其“煤电一体化生产方法”、“气煤两用生产方法”都是我们行业所期盼的技术。
而且，我们更应该看到，虽然目前国内也有很多相关双膛石灰窑的技术创新及专利，但是，大都是一些在传统双膛石灰窑的一些局部改进，专利技术也都局限于“实用新型专利”，从某种意义上讲只是提高了一些使用或操作的功能，没有改变原来的生产工艺及燃料应用特征。而此次唐山金泉公司的发明专利特征，是完全具备国家发明专利审核中规定的“新颖性、创造性”。所以，“发明专利”与“实用新型专利”有着本质区别,其价值也不能相提并论。
目前，该项技术已经在2020年就开始全面推广应用，我们将对唐山金泉公司近期建设的多个相关项目进行跟踪调研，为大家进一步介绍该项技术的应用情况。
中国石灰产业学会
孙 菲
2021.10.15
附：唐山金泉公司行业认证资料：
附：2021年已投产及在建的部分典型国产化双膛石灰窑现场照片：
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