本刊记者 韩益春
前言
提起郭红军,行业内做烧成技术的都不陌生。他永远是那么高调!高调地处理他所遇到的、能够处理的事。在微信朋友圈,他一直都用真名实姓,他说:这是敢作敢当,没必要隐蔽,羞羞答答做不成事。虽然对具体案例不太与人争论,但对烧成技术有他独特的见解,常给人以一种“语不惊人死不休”的感觉。比如最近热门的烟气脱氮话题,当微信群的朋友们提出“低氮生产”这个概念时,他偏偏要提“降氮”,问其有何不同,他说:“低氮是指把NOx控制在一定范围,而降氮则是在任何情况下都能将NOx含量再次大幅度降低,即使是在所谓的低氮条件下”。这确实够牛,牛得让人不敢相信。
另一件事也能说明他的牛,他自认为:在水泥行业,很多专家仅是对一个方面专,比如在烧成系统,有的人侧重于窑尾,有的人侧重于窑头,但他对整个系统从预热器到分解炉再到喷煤管和篦冷机都有自己独创的理论和研究。最近几年仅在烧成系统,他就申请了21项专利,涵盖了普通水泥和特种水泥的工艺、设备以及生产方法。甚至申请了烧成系统操作方法的发明专利,并在10000t/d的生产线中直接应用了。如果这还不算牛,那么,国内所有类型的分解炉他都进行过优化改造,实现了在不扩大容积的前提下的提产降耗,这算不算牛?还有他解决疑难问题的实战效率。据他自己回忆,阿联酋某水泥厂的10000t/d的生产线,出现了熟料温度高、温度降不下来,导致余热发电量低的现象,承包商委托了多位专家去诊断,但都没有从根本上解决问题。没有办法,他们以试一试的态度找到了郭红军。郭红军在去之前先确认了关键设备的结构性能和生产厂家,做到心中有数。到现场后,又仔细观察分析了系统各部位的运行参数,特别是篦冷机的冷却风机的实际风量和功率负荷率,认为烧成系统中的篦冷机和喷煤管等关键设备都由国际著名公司提供,设备上不存在问题;余热发电系统也是经在国内外长期实践检验的系统,也不存在问题,那么唯一的问题就是原燃材料的质况变化后,烧成制度和操作方法没有相应的调整,使熟料结粒太大而且不均匀,导致熟料冷却不好,余风温度低的现象。他当场编制了一个PPT,图文并茂的向工厂详细解释了产生这种现象的原因以及最快捷的解决方法——在充分肯定了该生产线使用的国际上比较先进的喷煤管和篦冷机优点的情况下,指出了影响他们性能发挥的主要因素是没有调整到位,因此造成熟料结粒效果不好,从而影响了篦冷机冷却风对熟料的穿透状况,使熟料冷却效果差,温度降不下来,进而使余风温度提不上去,影响了发电系统的工作。外方首先认为他分析得有道理,在征得法国燃烧器供应商同意的情况下,同意了他对燃烧器的定位位置、拢焰罩长度,各个风道的截面积匹配的调整。结果调整后运行后效果非常明显,不但熟料结粒标准均匀,温度大幅度降低,输送机上没有了红料,而且用煤量还降低了1300kg/h。解决了长期困扰业主和余热发电供应商的问题。事后,外方对郭红军佩服不已,直竖大拇指,说“你是真正的水泥专家”,而且很不情愿郭红军按计划离开,希望他留下来继续帮助解决其它问题。
成长过程
郭红军说他没有跌宕起伏的成长经历。他出生在一个父母都是军人的家庭,父亲在参军前就是他们村上第一个地下党员。参加过抗日战争、解放战争,也参加过抗美援朝预备队。后来转到了刚成立的武装警察部队,在郭红军10多岁的时候,父亲转业后到了地方的商业部门工作。母亲作为一名部队的护士,转业后到了一个医院任总护士长。所以,郭红军说他的童年都是在托儿所里面度过的。一直到了上小学二年级,放学后才回到家里住。在他的记忆中,一切都是那么顺利,即使在三年困难时期及以后的各种运动中,对他也几乎没有大的影响,至少在他的记忆中没有饿肚子的印象。郭红军记得,对他们家唯一的冲击就是文革中父亲被打成走资派,单位的造反派在他们家所住的家属大院贴了一些大字报。后来也被母亲单位派人揭走了,以后就再也没有发生过类似的问题,他说这完全托母亲在单位有个好人缘的福。
1970年,初中毕业的郭红军很想继续读书,但受当时“读书无用论”的影响,以及母亲的身体原因,他不得不接受家里的安排,到淄博建材校的实习工厂(山东建材机械厂的前身)工作,之所以选择这个工作单位,是父母答应他可以在厂办校(职工技校)继续学习。后来经历了1973年的全国考试和1974年的推荐,他如愿读上了湖北建筑材料工业学院(现在的武汉理工大学)建材机械专业。他说他是一个很好的学生,在他们班级里面,从理论力学、材料力学、流体力学以及高等数学等基础课,一直到机械设计、机械制造工艺等专业课,他一直是前三名之内的。他牢记“学会数理化,走遍天下都不怕”的理念认真学习,结果现在还真的应验了。在他解决很多技术问题时,都会经常用到这些基本理论知识,因此使他发现问题和解决问题能力发挥的很好。
1977年大学毕业后,郭红军回到了当初的山东建材机械厂工作,从技术科的技术员做起,逐步获得了助理工程师、工程师、高级工程师的职称,成了厂里的技术骨干,并一步一步地走上领导岗位,当上了厂长助理兼副总工程师(总工程师由厂长兼任)。在这期间他主持和参与了多项新技术新产品的研发工作,1980年起就在国内开发了机械化立窑的改造技术,其中开发的盘塔式机立窑等产品获得了山东省科技进步二等奖。山东建材机械厂作为国家建材局的直属企业,除了为大多数立窑企业提供了大量的机械化立窑之外,还被国家建材局定为国家选粉机生产的定点企业。在这期间,他主持起草了《水泥工业用旋风式选粉机》的部颁标准,并研究出了选粉机转子的以静平衡代替动平衡的“刚支摆动静平衡法”,通过了科技成果鉴定。并在80年代参加了国家2000t/d窑外分解技术引进一条龙的多项技术谈判,并负责了引进O-Spa选粉机的消化吸收工作等。主持起草了O-Spa选粉机国家标准的第一稿。拿他自己的话来说,就是实现了人们所说的“三十而立”!
但1995年,一个人的出现使他们改变了工作思路。
当时,原本溪水泥厂总工程师赵静山退休,被山东水泥试验厂请去改造这个厂的烧成系统,经过赵静山的改造,山东水泥试验厂窑系统实现了达产达标,这是长期困扰山东水泥试验厂的老大难问题,项目的成功,不仅在山东,也在全国水泥界引起轰动。
得到这个信息后,山东建材机械厂的领导认识到这是一个机会。当时,中国有许多中小型回转窑在运行,这些以“立筒预热器窑”、“五级旋风预热器窑”为主的干法旋窑,能耗高、产量低,环境状况恶劣,产量基本都不达标。尽管有的厂已采用了五级旋风预热预分解技术,但达标 不达产仍是新型干法生产线的普遍现象。于是,厂里决定在继续服务好立窑企业的同时,与赵静山合作,针对立筒预热器窑进行改造。
郭红军是这个项目的负责人,他们首先联系了河北某水泥厂并与其签订了提高立筒预热器窑产量的技改合同。遗憾的是,当时对这种系统存在问题的认识还不够深刻,理论与实际还有很大差距,系统改造后还存在一些问题,虽有效果但没有达到合同目标。但这次技改工作坚定了郭红军的信心,他认为,新型干法生产的理论是没有问题的,关键在于应用技术不能够实现要求,特别是烧成系统的技术,必须要用系统的系列技术来改造才行,只要继续努力钻研,包括立筒预热器窑在内的小型回转窑烧成系统实现稳产高产不是不可能的。正当他满怀信心进行更深入研究时,厂里的人事发生了大的波动,老厂长退休,新任长厂对领导班子作了大的调整,郭红军的工作没有被明确,原来进行的工作无法进行了。这是他工作以来遇到最大的冲击。
创业
和许许多多被迫离开自己喜欢的工作的人一样,郭红军熬过了他人生最艰难的一段日子,四十多岁正是干事业的年龄,无事可干将会毁掉一个人,这段时间他一边给杂志写文章来打发时间(那一段时间他在4种杂志上发表了6篇文章),同时也在思考着短时间改变现状的方法。此时国家和省市政府提出号召,鼓励科技人员创办领办科技型企业,这为科技人员发挥自己的长处提出了新的方向;他毅然决定辞职创办一个科技型企业,专门从事中小型旋窑改造工作。为此他认真编写了一份可行性分析报告,分析了市场形势和技术问题以及他从事这项技术的优势,他将报告送给一些他的一些办过工厂的朋友,希望他们投资入股一起干。
他的报告得到了好多朋友的认可和支持,在他与原来的工厂解除劳动合同后的第三个月,一个新的公司就开业了。在公司的名称上他仍然表现出了一个技术人员的理想,“科技兴邦”要用技术来振兴国家。这就是他的理想,因此,公司的名字就叫“科邦”。郭红军说,因为原来在厂里负责技术工作,他掌握着工厂所有的技术秘密,为了让原来工作过的工厂放心,他主动给工厂写了技术保密协议,并表示不会从事以前在工厂负责的所有技术和产品。给自己的创业增加了很大的困难,但他的这一举动,使工厂在很长时间里一直对他敬佩。以至于在以后的很多年里,他再回厂里时,大家依然非常热情。
1997年4月9日,新的公司运行,当时郭红军也是做了最坏的打算的,因为当时有统计数据显示,中国企业的平均寿命是3年。他必须抓紧时间,使公司在三年之内稳定运行起来。他总结了以前改造工作中的成绩和出现的错误,查阅了大量的资料,以其对技术的敏感性和设备及水泥工艺的综合知识的基础上,对以“径阳窑”、“邗江窑”为主的小型回转窑存在的不能达标达产的问题进行了深入分析,再结合赵静山先生提出的观点,制定了一整套改造技术方案。
有了之前成功与失败的经验,郭红军与他的合伙人满怀信心投入到新公司的运作上。刚好,浙江中利达水泥有限公司新收购的一条立筒预热器窑要改造,厂方原计划拆除窑尾的立筒预热器以及窑尾框架,重新建设“邗江型”的五级旋风预热器,预定产量目标是9t/h。当时经浙江省建材局的领导推荐,郭红军到现场进行了调研考察,他提出:原有的窑尾框架不拆除,把原立筒预热器改为分解炉,增加四级预热器,这样可以形成当时最先进的窑外分解窑系统,并保证产量达到16t/h以上,这样不仅可以节省投资,而且有效增加产量、降低煤耗,还可以最大限度利用原有设备,降低投资。
事实证明,他当时的设想是完全正确的,项目改造完成后,月平均台时产量达到了20t/h以上,厂里非常满意,也让科邦公司一下子就声名鹊起,使他们这个新的公司顺利度过了诞生后的前两年时间,并为他们以后的工作打下了很好的基础。
通过这次技改,并在运行中解决了出现的一些问题后,郭红军认识到,当初赵静山先生提出的观点是正确的,但从当时正在运行的一些其他生产线来分析,虽然不符合这些观点,但是也能够在一定的工况下实现高产,因此这不是唯一正确的观点。很多生产线是在细节上存在不足,这就是他在山东水泥试验厂能取得成功而在河北某水泥厂失败的原因。因此郭红军认为,博采众长,围绕基本原理综合采用多种应用技术,才是把这项改造技术做得更加成熟的关键。
他说,当时所有的中小型旋窑熟料冷却机都采用单筒冷却机,这些回转窑系统都存在窑头罩正压的问题,但因为不知道产生窑头罩正压的原因,业界专家和技术人员想了很多办法,提出了很多技术方案,始终无法解决。有的人提出窑头与单筒冷却机联结尺寸缩小,这样,正压问题是解决了,但系统产量会下降;有人提出缩小单筒冷却机直径,以达到窑与冷却机的匹配,但这样会降低冷却效果,降低产量,不可行。当时赵静山先生提出了一个众人都没有想到的理论,一是认为窑头罩要有足够的容积,因此要在原有的基础上扩大;二是窑头与冷却机的联结尺寸要保证一个空气通过时的风速参数。事实证明,这个理论基本正确,这也成为旋窑改造的一个基内容。
由于他们的工作得到了业内广泛的认可,自浙江中利达技改成功后,他们先后完成了国内60多条中小型回转窑熟料生产线的技改,产量全部达到了预期目标。旋窑提产改造技术,已经成为科邦的拿手技术,经过他们改造的旋窑,大幅度提高产量已经是他们的特点,有位常年给他们的改造项目配套窑尾电收尘器的经理对他说,看看别人改造的生产线,所有设备配套的都大,就是产量低。而科邦改造的生产线,所有设备都小,就是产量高。时至今日,每当说起这项特点,他都会说,当时在我们公司,已经没有人认为改造后产量不能实现达标达产了。投产后很快达标达产已经成为他们改造项目的常态。记者当时在《水泥工程》杂志社工作,记得他们当时的广告语是“立筒预热器窑改造找科邦!”
郭红军说:其实我在新型干法生产技术的原理方面没有什么创新,我只是用创新理念的应用技术验证和实现了这些基本原理,并使他们可以完整地复制。记者认为,这本身就是创新,把别人无法实现的理论,通过他们的消化与完善,使其能够应用于生产实践,这不是创新是什么?
前进的步伐
如果说小型回转窑的改造是郭红军事业的起点,那么,以后的工作则是他知识沉淀后的爆发。他从来就是个不安分的人,当然不能仅满足于小型回转窑的改造。
郭红军是一个善于学习的人,他对前人提出的理论不仅认真研究与分析,并且能从前人的工作中找出不足之处加以完善。就这样,他不断地丰富自己、完善自己,走出了一条有自己特色的窑系统改造之路。他告诉记者,经他在实践中验证,发现许多理论是完全正确的,只是在应用过程中没有做到前后工序工艺参数和结构的匹配,并且还有不少细节没有做好,“细节决定成败”在烧成系统改造中特别突出,细节上做不好,就会使这些先进的理论不能发挥应有的作用。他的工作就是在细节上下功夫,使前人的理论得到最好的发挥。
我们中的许多人,往往喜欢对大的事情下功夫,而常会忽略细节,但正是这些细节会影响系统效果的发挥,有时是致命的。比如下面的一个例子就很能说明问题。
2000年,在一次由河北省建材局召开的座谈会上,该局的领导提出了希望淄博科邦公司能对宣化水泥厂700t/d新型干法生产线进行改造,实现达标达产的目标。当时郭红军没有多想就同意去洽谈。结果到了工厂后和工厂一交流才发现,事情远没有他想的那么简单。这条由国内最大的设计院设计的生产线已经运行了10年,从投产到现在就没有达产达标,十年来,工厂为了实现达标达产不断进行技术改造,先后已经投入了大约2000万元,国内知名的水泥专家几乎都参与过改造,分解炉加大了,旋风筒改造了,冷却机改造了,但仍然没有实现目标,企业长期处于亏损状态。他去的时候,工厂已经做了最坏的打算,准备破釜沉舟,最后一搏,自己进行最后一次改造。如果再不行就另想其他解决办法了。当了解了这些情况后,郭红军自己也开始担心,如果这次改不好,对于一个刚起步的公司来说,很可能就会因此名声大跌,之前积累的业绩就会大打折扣。可是开弓没有回头箭,当时真有骑虎难下的感觉。他到现场后仔细查看了相关资料并进行了反求计算。同时召开了多次座谈会,与每一个接触烧成的人员进行深度交流,倾听他们一点一滴的感受和认识,对任何一个出现的问题都追根究底,一点一点的深挖细找原因,最后根据现场实际情况,提出了自己的看法:一是该系统的五级旋风预热器的能力可以满足1100t/d产量的要求;二是分解炉的能力可以满足900t/d的要求;三冷却机的能力可以满足800t/d的能力,因此系统不进行大的改造,只要解决煤粉充分稳定燃烧的条件,对现有的结构进行优化,就可以使系统实现800t/d的达标达产目标。业主起初对他的方案颇有怀疑,认为他们花了那么多钱,请了那么多业内知名专家都没有解决问题,仅仅靠小的调整就能解决?认为不可思议。郭红军耐心地与相关领导和技术人员一起再次逐项分析生产线存在的问题,指出这些现象存在的根本原因,以及先前为什么不能达产达标的主要因素。而且按照这个方案,实际投资只有工厂原计划最后一搏预算的50%。这样终于使厂领导下决心试一试。
事实上,后来的结果证明了业主的担忧是多余的,此时的郭红军已经对自己技改方案很有信心。经过一段时间的施工,做好每一个细节,生产线按照他们设计开始运行了,经过多次过磅计量,系统产量从原来的月平均635t/d提高到月平均798t/d,证明系统运行是稳定的。这次技改的成功,使宣化水泥厂摘掉了十年亏损的帽子,走上了快速发展的道路。《中国建材报》为此专门在其头版编发了报道,认为科邦对新型干法水泥窑生产技术的理解已达到一个相对高度,在国内处于领先水平。该报道也让科邦这个名不见经传的小型科技企业在行业内树立了很高的知名度。
宣化水泥厂技改成功后,郭红军的信心更足了,后来他们经过不断总结经验,不断完善提高,在这条线投产一年多后,他们又对这条生产线进行了再次提产改造,在预热器没有改动的情况下,采用N-MFC分解炉技术,使系统产量达到1100-1200t/d,科邦在大中型水泥窑(当时700t/d生产线已经算大中型了)的改造中有了一席之地。
这时,他们的广告语也悄然发生了变化:“旋窑改造找科邦!”仅仅是几个字的改变,足以证明他们又上了一个新的台阶。
实际上,700t/d生产线的成功改造只能算他们的在水泥回转窑烧成系统技改道路上的一大进步,真正使科邦脱胎换骨的是后来2500t/d及更大生产线的改造。因为通过这些项目的技改,他们才真正认识到系统平衡的重要性。郭红军认为,尽管每条生产线在外观上差别不大,生产机理上也大同小异,但由于原燃料的不同、地域的不同以及操作管理人员的理念不同,其能力的发挥也是大不相同的。那么在生产线设计时就要充分考虑这些因素的影响,真正吃透新型干法生产线各关键环节设备的生产机理,从细微处下功夫,才能最大限度地发挥生产设备的能力,达到高效低耗生产。但说起来容易做起来难,由于前些年水泥生产线建设速度很快,许多厂在建设时根本没有考虑这些影响因素,对以后的稳定生产带来许多不利。
脱胎换骨
郭红军并不是天才,但他认为自己对技术问题有天分。他在技改实践中在不断地认识、不断地丰富与完善。他把每一次技改都当作一次学习,从而使自己得到升华。
2012年,重庆某水泥有限公司决定对其两条2500t/d生产线其中的一条生产线进行技改。开始想对2号线进行改造,因为2号线的分解炉比一号线的大一些,产量在2800t/d左右。后来转变了想法,又决定对分解炉小的1号线改造,认为这样提产空间大。当时1号线的产量只有2600t/d,工厂认为是分解炉小了的原因,而且其篦冷机存在不足。郭红军用科邦已有技术对其窑尾系统进行了技术改造,结果系统产量提高到了2900t/d多吨,而且一级筒出口压力降低1600Pa。窑头用煤量较原来降低600kg/h。但是公司与国外某篦冷机供应商合作,对原篦冷机固定床进行的改造,结果效果不理想,料层控制很困难。至此,郭红军又下决心自己解决篦冷机的改造技术的问题。
这个厂一号线改造的亮点是在运行中把三次风阀可以全部打开,这在国内是从来没有的。理论上,2500t/d生产线如果三次风阀全开,可以节约标煤3.7kg/t熟料,实际上更可观。
郭红军说,他曾呼吁从事烧成技术的各种人员打擂,在不同类型的生产线上进行操作竞赛,但其前提条件是先要有把三次风阀全部打开烧一个月,这样才能取得报名资格,结果没有人应战。郭红军之所以敢这么牛,是因为他有绝对的把握能战胜对手。实际上,在此之前,国内外还没有谁能够做到三次风阀全开。其实,尽管郭红军有这样的本事,但也来自于他对各种预热预分解系统的理解,这种理解不仅是对其表面的认识,而且是充分掌握了这些系统的精髓,所以他才敢这样“目中无人”。这些年,他几乎对国内使用的所有结构的分解炉都进行过优化改造,这些设备有的是国内大型设计院提供的,有的是国外供货商提供的,经他改造后都有明显的增产节能效果。
最近又让郭红军感到有些自豪的是甘肃某水泥集团的三条生产线的改造。这三条生产线分别是甘谷公司2500t/d、陇南公司2500t/d和夏河公司2300t/d熟料生产线。三条线的共同特点是高海拔,海拔高度分别是1850、1050、2450。三条线分别采用不同的分解炉,在分解炉不扩容的条件下,两条线达到了3000t/d以上水平,其中处于2450海拔高度的夏河公司,从原来的2350t/d提高到了2950t/d。吨熟料降低热耗9kg—11kg标煤,氨水用量较改造前降低50%以上,而且考核时间是30天而不是72h。他说这三条线的改造,再次打破了原来人们对西北水泥生产技术的认识,证明了西北地区的水泥生产线,在分解炉不扩大,预热器不扩大,高温风机不扩大的情况下,不但可以达到中东部地区的技术指标,而且可以稳定地超过一般水平的工厂。
以前一直认为,降氮与降耗本身是一对矛盾,但郭红军的实践完全颠覆了记者的认知。
这是郭红军的一个亮点,他认为,通过改变烧成制度,用正常火焰煅烧就可实现低氮生产,从而大大降低氨水用量,另外,在采用分级燃烧分解炉技术,三次风管全开后,可有效降低窑内通风量,既减少用煤量,又可以降低氮氧化物的生成量,并发挥了分解炉的分级燃烧还原作用,从而实现节能降耗降氮的效果。
郭红军说,一般人对烧成系统进行改造只考虑局部,忽略了整个系统的影响,而科邦不同,每一次改造都是对系统的重新平衡,而且操作方法也要改变,以适应改造后的系统要求。为此,他们采用了本公司16项专利技术,包括操作方法专利。
近几年,为了配合水泥熟料生产线的改造,科邦公司相继开发了一些专用设备,如窑头喷煤管、分解炉喷煤管、预热器锁风阀、撒料板、篦冷机篦板等。这些设备已经应用于不同的生产线,正在发挥着作用。其中,预热器锁风阀这个已经使用了20年的产品,郭红军认为是他的得意之作之一。在他们公司没有销售部门专门销售的这款产品的情况下,每年可以销售接近100台,而且基本都是业主慕名而来。而锁风阀则消除了过去预热器频繁结皮、堵料的问题,为烧成系统稳定工作提供了保障。目前,山东的一个水泥集团80%的生产线都换用了这款设备。这款设备虽然在水泥生产设备中所占的比重很小,但对系统稳定生产的影响却是很大的。
记者问老郭最得意的技术是什么,老郭毫不犹豫地说:操作方法。他说水泥行业从来没有完整的对新型干法生产线烧成系统操作技术的原理和方法的论述,大家的经验基本都是来自最早的干法长窑。对于目前使用高性能的喷煤管的方法,也都沿用了原来普通喷煤管的操作方法。老郭将烧成系统的操作方法申请了发明专利,他并不是想保护什么,实际上也很难保护,但他认为,这是一种理念,他要把这种理念通过申请专利的方式推广开来,让更多的水泥企业受益。
后记
大凡牛人,必须同时具备几个条件,一是实实在在地有牛的资本,也就是我们通常说的真本事;二是要敢于质疑,敢于创新,郭红军就是在深刻理解前人理论的基础上,对同行普遍使用的技术和生产方法进行质疑、改进,从而实现创新;三是要善于讲,把自己的理念通过各种方式灌输给目标客户,让人家放心使用。所以当有集团邀请他去做技术讲座的时候,他都会根据技术的新发现和应用情况进行认真准备。用通俗易懂的介绍方式让大家听懂。
上述三点,老郭做到了,所以他应该算个牛人(他自己一直不承认是牛人,他说他是一个标准的书生气十足的技术员)。
山东是孔孟思想的发源地,但山东人并没有完全受孔孟思想的束缚,除了继承优秀的传统文化,他们并不缺少创新精神。对了,最近老郭又将科邦的广告语作了调整:“烧成系统改造找科邦!”是不是从中感觉到了什么?