重创新 强产业 | 合肥院打造水泥行业的“大国重器”
合肥院辊压机亮相央视大型纪录片 《大国重器》
2018年2月，中央电视台财经频道播放了《大国重器》的第二季，这部聚焦行业领头羊和隐形冠军的纪录片，一经推出，就受到各行各业的广泛关注。片中，一台直径达2米、整机重量达438吨的水泥行业大型装备——辊压机的出现，展示了中国水泥行业装备制造的实力，这也是到目前为止水泥行业登陆该片的唯一主机装备。
亮相央视《大国重器》的辊压机粉磨系统
这台拥有自主知识产权的超大规格辊压机，各项经济技术指标达到了世界先进水平，是目前国际公认粉碎效率最高的设备，创下多项世界第一：
以超过1600台套在线运行业绩位居全球第一；
以350t/h单套产量刷新世界最大水泥粉磨系统的记录；
建成世界上首条大规模钢渣超细微粉生产线，有效解决了大规模高效处理钢渣的世界性难题；
是唯一把国外同类产品挡在国门之外的水泥生产关键主机装备；
是中国最早出口的拥有自主知识产权的水泥主机装备…
负责研发该设备的中建材（合肥）粉体装备科技有限公司，脱胎于合肥水泥研究设计院（以下简称“合肥院”）的粉磨研究所，作为曾经是中国唯一的水泥研究科研单位，合肥院的科技工作者们在辊压机的研发道路上，经历了无数的曲折和艰辛。而辊压机的成功之路，也是合肥院科技成果产业化的缩影。
合肥院科技成果产业化的探索
合肥院的前身是1950年成立的重工业部东北技术研究室和重工业部北京研究所，后来经历了建材部、建设部、国家建材总局等机构的变迁，1978年，在合并了四川、辽宁、唐山等地几家水泥工艺、机械和自动化研究所的基础上，汇集了全国从事水泥生产工艺、设备、自动化等方面的主要研究力量，在安徽省合肥市成立国家建筑材料工业总局水泥研究院，并于1999年由事业单位改制为企业单位，整体进入中国建材集团。
迁址合肥初期的建设者们
作为建材行业的重点科研院所，合肥院始终坚持以中国水泥行业科技进步为己任，秉承“科研带动产业发展，产业反哺促进科研”的理念，瞄准国内外的先进水平，着重研究开发“水泥生产过程中节能、环保和自动化技术的新工艺、新装备”，承担水泥工艺、技术装备和自动化等领域的研究任务和国家科研攻关项目，建立了完整的研发体系，形成了以水泥热工、粉体工程、水泥工业自动化、环境保护工程、水泥原料优化开采和资源综合利用为代表的优势专业。
九十年代的合肥院和如今的合肥院
在中国水泥行业由小到大、由大变强快速发展的历程中，每一个阶段都包含了合肥院推动技术进步作出的贡献。多年来，合肥院共承担包括国家科技攻关项目和部门重点项目等在内的研究课题500多项，经鉴定的各类科技成果400余项，其中大部分项目处于国际领先水平，部分项目填补了国内空白，多次荣获国家科技进步奖，其中获国家科技进步二等奖6项。
本着“科研带动产业发展，产业反哺促进科研”的理念，在全国众多科研院所中，合肥院率先开始了关于科技成果产业化的探索，其间经历过曲折和坎坷，有经验也有教训。
20世纪80年代初，合肥院以众多的科技成果为依托，通过科技成果转让，尝试技术转移型的产业化模式，但由于受到诸多因素的影响，成果转让和技术推广难以获得预期的效果。
1985年，中央关于科技体制改革的决定把科研单位推向了市场大潮，为了适应外部环境的变化和经济发展的要求，合肥院利用自身的科研优势，开始了合资办厂和自办产业的尝试。
1987年，合肥院兴办了属于自己的第一个产品加工厂——金属耐磨耐热材料厂，生产自行研制的新型耐热耐磨材料系列产品，并千方百计的开辟销售渠道，获得了一定的效益。
1988年，合肥院在镇江金山办起了金山建材自动化设备厂，生产电子调速皮带秤及单机收尘器等产品。
合肥院在镇江金山兴办的金山建材自动化设备厂
自办产业不仅使合肥院获得了一些经济效益，同时也从中收获了兴办科技产业的实践经验，合肥院成为了建材行业最早兴办科技产业的科研院所。
1992年，乘着小平同志南巡讲话的东风，合肥院进一步解放思想，明确了走科、工、贸一体化发展的道路，陆续出台了多项政策，支持院各专业所、室兴办科技产业。
九十年代合肥院建材机械厂产品首发式
在科技成果产业化发展过程中，合肥院不断探索适合自身实际的产业化生产模式，针对不同发展时期和不同类别的产品，科学、合理地采取具有不同特点的包括自办产业、组装厂、轻资产虚拟企业等在内的产业模式。
合肥院的科技工作者从象牙塔中整日在实验室中忙碌的单纯科研人员，变成除科研之外，常年奔波在市场、企业第一线的销售、调试人员，厂长、经理等管理人员。
做大做强，建设高新技术产业园
2001年，面对产业模式多,产品类别复杂、企业分散、产业规模、管理水平参差不齐的局面，为了把科技产业进一步做大、做强，迈上新的台阶，合肥院在合肥市经济技术开发区建设了现代化的科技产业园（第一产业园），并在随后的几年时间里，连续建设了三个高新技术产业园。
产业园的建设，使合肥院的产业规模、人员和管理各个方面都有了飞跃式发展，打造了一批以辊压机、立式磨、钢丝胶带提升机、物料输送与计量设备、环保设备为首的核心技术和关键装备，涵盖了粉磨、煅烧、环保、计量控制、物料输送、耐磨材料和钢结构等水泥生产线的全类别。
产业化的发展，为合肥院带来了巨大的经济效益和社会效益，提高了合肥院在国内外市场的知名度，扩大了市场份额，使合肥院的技术研发和装备制造走在了国内同行的前列。
改组装备板块，实施股权激励机制
随着水泥市场的不断变化，为进一步做大做强科技产业，合肥院及时整合优化内部资源，进行产权制度改革。
从2005年起，合肥院进行股权激励试点，由合肥院与粉磨所立磨项目组15位科技骨干共同出资成立合肥中亚建材装备有限公司，其后又分别筹划对粉体、环保、自动化、机电等专业分公司进行业务整合和重组改制，实行公司制改制，建立现代企业制度，完善法人治理结构，转换经营机制，引入股权激励机制，实施员工持股。
通过对装备板块的改组和股权激励，合肥院稳定了人才队伍，降低了监管成本，优化了创业氛围，经营管理更为规范，效益质量稳健提升，企业创新发展和市场综合竞争实力日趋增强。同时，实施员工持股强化了利益驱动机制，促进了产业的发展，又有力地反哺和促进了科研，良性循环和整合发展态势不断巩固。
近年来，合肥院年均在研项目40项以上，拥有“国家企业技术中心”、省、市企业技术中心、工程技术中心、工业设计中心和研发实验基地等科研平台；粉磨、热工、环保、输送、计量、自动化、矿山等核心技术与装备在国内同行业中处于技术领先地位。
辊压机，打磨技术成就的隐形冠军
领先的技术造就了一个个行业内的隐形冠军，但是，科技成果产业化的道路上，并非是一帆风顺，而是充满了艰辛和曲折。
以辊压机为例，1989年，合肥院粉磨所成功研制出我国第一台水泥辊压机，并在江苏省江阴市水泥厂投入工业化运行，开创了辊压机国产化的先河。
1993年，该项目荣获国家科学技术进步二等奖。可是，科技大奖并不意味着成熟的技术和装备。1996年，合肥院粉磨所辊压机项目组刚刚争取到江苏某水泥厂辊压机订单，在当时，辊压机的耐磨性和辊面维护是世界级难题，而项目组参考的是国外专家提出的方案。项目组通过到现场实地考察，经过一段艰苦的攻关，完成了这种花费100万元的“新式”辊面辊压机投产。
但令所有人始料未及的是，开机当天，不到一分钟时间，全厂跳停！这对信心满满赶赴现场的项目组来说，无疑是一种灾难！大家发现，按照国外专家方案做出的辊面，大多都崩掉了，完全超出了原先的设想。尽管很快采用备用方案，换上新辊面，将原先的7兆帕压力，降低至4兆帕低负荷运行也无济于事，运行一段时间，水泥厂负责人对时任项目组的负责人包玮说：“这台辊压机运行起来就像火车的轰鸣！”最终设备彻底不能运转。
1989年，中国第一台国产辊压机研制成功，并成功应用于工业性生产
但是倔强的包玮和他的团队并没有为此而感到泄气。很快，这支能打硬仗的团队，当天晚上就故障进行分析研讨。通过逐一排查各种可能性，不放过任何一个细节，在否定了加工和安装等环节的原因之后，继续向设计和力学分析上找原因。终于，团队发现，原来问题出在了“辊压机的辊子带着辊套旋转会产生了扭矩造成的”。
为尽快解决问题，减少停产损失，团队在短时间内请教众多专家，研讨替代方案，大胆地提出了辊轴镶套的方式：“假如在辊面上镶套，那么，就可以完全按照强度要求选择轴的材料，按照耐磨材料焊接去选择套的材料。”这就有效地延长了耐磨辊面的使用寿命和可靠性，降低了辊压机的运行成本。这种设计的辊套也一直被沿用至今。
世界最大水泥粉磨系统
凭借产业对技术的反哺，辊压机设备和工艺系统不断优化升级，如今，合肥院辊压机已成为唯一把国外同类产品挡在国门之外的主机设备，全球在线运行超过1600台套，位居世界第一，出口20多个国家和地区。2017年入选全国首批制造业单项冠军。
立式磨，拓展新兴行业的排头兵
在产业化的过程中，技术的重要性毋容置疑，而市场则是同样重要的一环。根据市场的需求，拓宽行业领域，是合肥院的产业化做大做强的重要方式。作为合肥院装备板块的另一王牌，立式磨设备和辊压机一样，同样经历了从无到有、由小做大的过程。
1988年，合肥院立式磨课题组开发出国内第一台具有完全自主知识产权的全国产化HRM型立式磨，实现了零的突破。技术上的成功带来了产业化的需求，合肥院随后启动了机械加工厂的建设，实现了立式磨在研发、设计、制造、调试、服务一体化的突破，打破了多项国外垄断，并向新兴行业不断延展，陆续填补了多个空白领域，成为行业的领跑者。
技术人员在合肥院首台自主开发的HRM1250原料立式磨前合影
2000年左右，立式磨技术团队敏锐的发现，国内玻璃纤维行业原料粉磨技术的落后严重制约着该行业的发展。技术团队在研究后认为，用HRM立式磨粉磨玻纤原料具有很高的可行性。但是，跨行业的研发，是机遇也是重大的挑战。
2001年，技术团队形成了初步的工艺和装备设计方案，并选择在泰山玻纤进行试点。
2002年1月，首台玻纤微细粉磨立式磨的调试工作正式开始。让人不安的是，调试伊始就遇到了出磨机产品细度一直偏粗，偏离设计指标，无法满足生产线要求的问题，而产品细度如果达不到要求会造成玻纤拉丝过程中断丝，无法生产出合格产品。技术团队驻扎在项目现场，一边观察一边寻找解决办法。经过近1个月的尝试，产品细度仍然达不到要求。此时已是临近春节，项目现场弥漫着对立式磨的不信任，有人甚至认为 “立式磨技术不可能用于玻璃纤维原料的微细粉磨！立磨的选粉机结构不行，达不到要求！”
在现场的技术人员
经过短暂的春节假期，技术团队再一次前往泰山玻纤的项目现场。路途中，时任技术团队负责人的张志宇向大家详细地说明了自己的想法，指出之前疏忽的几处技术细节，并给出了自己的解决方案。大家在沉寂了这么久之后，看到详细解决方案，心头的阴霾一扫而空，通过十余天的时间将解决方案一一落实到位。
玻纤立式磨
终于，在元宵节下午，坚守在现场的技术人员开心地吼道：细度合格了！那是一个让人难以忘怀的瞬间，铁骨铮铮的男子汉们也落了泪——从研发设计之初至今一年多的付出没有白费，立式磨技术是可以应用在玻纤叶腊石粉磨领域的！
广泛应用于建材、电力、冶金、化工、非金属矿等行业，实现了水泥生产线上下游粉磨系统全覆盖，做到水泥生产无“球”化；
在膨润土、石膏、滑石、铝矾土、锰矿、陶瓷原料、碳素等多种特种粉磨领域的拓展应用取得成功，现已开发出八个系列60多个规格的立式磨产品；
产品的设计、制造、安装等已达到国际先进水平。
产品全球销售总量累计达到1400 台，连续多年蝉联国内立式辊磨机市场销量和产值第一位。
钢丝胶带提升机，装备创新“小而精”的典范
专心做好每一件事，是合肥院的科技人一直以来的行为方式。窑尾钢丝胶带提升机，这只与窑外分解技术同步发展的装备创新“小花”，正是合肥院人以精益求精的方式，打造出的“小而精”的典范。
上世纪九十年代，我国水泥工业进入重要的产业转型升级期，新型干法生产工艺正全面替代落后的水泥生产方法，并通过自主创新和引进消化并举，逐渐完成了从700t/d到2000t/d工艺和主机装备开发。然而，作为新型干法水泥生产线入窑生料输送装备——窑尾钢丝胶带提升机，却仍然依赖进口。
1998年，合肥院机电工程公司开始着手“窑尾钢丝胶带提升机技术”装备开发，以总经理周啸为核心的技术团队，面对经验欠缺、基础单簿、人手紧张、资金有限等重重困难，潜心攻关逐项解决技术难题，于2001年开发成功首台配套600t/d水泥生产线的窑尾钢丝胶带提升机，填补国内技术空白，并经过连续三年努力，分步完成了对600～5000t/d水泥生产线的配套，改变了当时相关技术装备只能依赖进口的市场格局，为我国水泥工业快速发展提供了装备支持。
徐州中联二期万吨水泥熟料生产线窑尾钢丝胶带提升机（提升高度134.5米）
市场开拓是艰难的。合肥院的技术人员在产业化的过程中，一直担任着技术和商务的多样角色。
2001 年9月，周啸刚结束浙江兰溪某项目的入窑胶带提升机合同谈判，便接到了一个电话：长兴有一条2500吨水泥线正在招标窑尾提升机，基本锁定了一家国外公司供货，如果现在见甲方，或许还有机会。有一线机会，就有无限可能！周啸二话不说连夜赶赴长兴，经过一番波折，终于在次日顺利地见到了甲方老总。
“我知道你们已经对国外的公司有了意向，但是，我可以为您展示一下我们的产品……”周啸一边说，一边拿出了电脑和投影仪，就这样和对方亲切交流起来。对方被周啸的热情所感染，仔细一想，国产设备虽是起步阶段，但和进口设备性能差距似乎不是太大，于是问周啸：“可以再让2万块钱吗？”周啸立刻表态：“马上签合同，2万块钱我就让出来！”皇天不负有心人，一线机会最终变成了白纸黑字的订单。
世界最大规格N-TGD2000钢丝胶带提升机研制成功通过出厂验收
在合肥院人“做好每一件事”的努力下，2012年，窑尾钢丝胶带提升机实现万吨水泥生产线配套国产化，代表该领域世界顶级水平，实现全系列各规模与进口装备比肩抗衡。
截止2019年底，合肥院自产的钢丝胶带提升机在线运行4800余台套，产品出口世界50多个国家。
改革开放四十多年来，合肥院始终引领着行业科技进步，支撑着水泥生产企业不断向高端发展，为国家水泥行业节能减排做出了重要贡献。
未来，合肥院将始终坚持“创新驱动”为发展动力，秉承绿色发展的道路，在扎根水泥行业的基础上，努力开发新技术、新装备、新材料和新工艺，在科技成果产业化的道路上不断前行，从产业制造逐步走向产业“智”造，为水泥行业乃至建材行业的技术进步作出应有的贡献，打造出更多、更优质的“大国重器”。
END
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