科技献礼二十大 | 总院十大“硬核”科技成果盘点③
07 水泥生产过程质量检验智能化关键技术及装备
成果单位：上海美诺福科技有限公司 安徽美诺福科技有限公司 中国国检测试控股集团股份有限公司
任务来源：企业自立项目
成果介绍：
技术简介
中国国检测试控股集团股份有限公司所属上海美诺福科技有限公司（以下简称美诺福），致力于流程工业智能化实验室系统研发应用，自2019年进入水泥行业以来，深耕水泥生产过程质量检验智能化关键技术及装备，建设了水泥万吨线级全流程智能化实验室质量控制系统。该成果涵盖了水泥智能化检测与智能化存样系统，将自动取送样、AGV无人导航运输、智能化样品存储新技术有机结合，减少了出厂水泥的质量纠纷，填补了水泥行业的国际空白，成为我国水泥行业功能实现、流程覆盖最完整、最全面的智能化实验室之一，得到行业广泛关注。
美诺福研制的国产全流程智能化实验室打破了国际竞争对手的市场优势，带动水泥领域智能化实验室的市场价格趋于合理。至2022年，全流程智能化实验室EPC工程价格较2年前下降30~50%，行业年投资额节约近1亿元。该成果获2021年安徽省首台套重大技术装备认定，入选工信部2021年建材工业智能制造数字转型典型案例，并助力用户企业入选工信部2021年度智能制造示范工厂揭榜单位。
水泥自动送样系统
出厂水泥智能化存样系统
适用领域、市场前景、推广应用及成效情况
智能化实验室是信息化、数字化发展的产物，更是行业高质量发展的需求所在。随着国家“双碳”战略的持续推进，智能化实验室在节能环保上的作用越发显现。据统计，智能化实验室在单条5000~10000吨生产线上的价值最为显著，能够有效精减质量技术人员75%；熟料三率值可由70%提升至92%；熟料、水泥检测频次由2小时1次提高至1小时2次，检测时间缩短2倍；熟料强度较同一矿山生产企业高3-5Mpa；水泥混合材添加量增加约3%；对比、委托检验缩短至一年1-2个样品。不仅如此，稳定的生产工况还将节约大量的能源和用电消耗，经综合测算，年节约费用可达500万元左右。
2021年6月，美诺福研发的全流程智能化实验室在冀东水泥铜川有限公司万吨线投入使用，取得了良好的应用效果，随后在10余个水泥企业实现了推广。
智能化水泥工厂正在引领水泥制造方式的变革，智能化实验室作为智能制造的重要组成部分，加速了水泥行业智能化发展变革的步伐，在协助水泥企业高端化、智能化、绿色化转型升级，加快水泥产业高“智”量发展上发挥了自身价值。
水泥生产智能化中央实验室全景
08 固废资源化制备绿色低碳建筑材料关键技术
成果单位：中国建筑材料科学研究总院有限公司 咸阳陶瓷研究设计院有限公司 西安墙体材料研究设计院有限公司
任务来源：国家重点研发计划项目/省部级项目
成果介绍：
技术简介
通过对不同固废（钢渣、尾矿、煤矸石、粉煤灰、污泥等）的密度、粒度和粒径分布、化学成分、矿物组成、放射性性能、成型性能、烧成性能等进行检测分析，根据其资源特性开展资源化综合利用。
依托绿色建材国家重点实验室、陕西省固废基陶瓷材料工程技术研究中心等平台，通过多年研究积累，成功完成了多项国家及省部级固废资源化利用项目，形成了多条成熟的固废资源化制备绿色建材技术路线，获得了多项专利成果，并获得了中国建材联合会科技进步奖等多个奖项。
开发出的系列产品/技术包括：
（1）利用粉煤灰制备发泡陶瓷、烧结砖等技术
（2）钢渣替代天然原料生产水泥熟料技术
（3）钢渣复合尾矿制备高塑性泵送高强充填胶结料
（4）钢渣制备透水砖技术
（5）尾矿制备地铺石、轻骨料、保温墙体板等技术
（6）煤矸石制备轻集料、石油支撑剂、烧结砖等技术
（7）建筑垃圾分选处理工艺及制备资源化建材技术
（8）利用污泥/淤泥烧结多孔砖、陶粒等技术
（9）利用矿化垃圾制备绿色墙体体材料技术
钢渣透水砖、铁尾矿基地铺石、煤矸石轻集料
钢渣制备高胶凝性熟料技术在蒙自水泥推广应用
适用领域、市场前景、推广应用及成效
目前，固废资源化利用技术可广泛应用于各行业各类固废的后处理环节，对我国大宗固废的减量化、资源化、无害化处理具有重要意义，多元化的固废基建材产品在城市基础设施建设、道路工程、装配式建筑、园林绿化等多领域具有较好的应用前景。以年处理50万吨建筑垃圾资源化综合利用项目为例，年消纳建筑垃圾50万吨，产品有再生骨料、预拌混凝土、混凝土砖、透水砖等，项目总投资约1.5亿元，投资回收期7.8年，社会经济效益显著。
已完成陕西建新年处理200万吨建筑垃圾资源化综合利用生产线、陇南年处理50万吨建筑垃圾资源综合利用项目、东莞年产2.5亿块（折标砖）污泥烧结墙体材料示范生产线、蒙自水泥钢渣制备高胶凝性熟料技术项目等。
09 集成电路用光掩模石英玻璃基板及精密碳化硅部件
成果单位：中建材衢州金格兰石英玻璃有限公司 中国建筑材料科学研究总院有限公司
任务来源：国家科技支撑计划项目
成果介绍：
技术简介
随着我国集成电路制造装备及工艺制程不断发展突破，技术瓶颈下移问题也逐渐凸显，特别是制造装备核心部件、工艺制程核心材料国产化进程缓慢，成为集成电路制造产业的“卡脖子”技术。
光掩模石英玻璃基板是制造光掩模板的关键材料，作为必须消耗品应用于集成电路制造的光刻环节，较之传统光学石英玻璃制品，其在材料纯度、表面质量、加工精度、表面光洁度等方面具有优势。金格兰公司建立了我国首条石英玻璃基板成套生产线，掌握了材料制备、精密加工、清洗包装等在内的整条工艺链，生产出的石英玻璃材料与国外同类技术产品水平相当，处于国内领先水平，可满足大尺寸石英玻璃基板逐渐增加的产量需求。
精密碳化硅部件是配合国家重大专项研制的超大规模/极大规模集成电路制造装备用高精度陶瓷材料，建立了成套工艺装备，研制开发了高比刚度陶瓷工件台、气浮导轨、测量光栅、硅片吸盘等部件，已成功应用于光刻机国产化研制，在国内先进结构陶瓷研制行列中处于领跑地位。
适用领域、市场前景、推广应用及成效
光掩模石英玻璃基板适用于集成电路领域。金格兰公司生产的产品打破国外垄断，在国内主要销往中科院、清华、北大等科研院所以及北京、上海、成都等地的相关科集成电路制造企业，并实现出口德国。
光掩模石英玻璃基板（镀膜前、镀膜后）、 光掩模板
精密碳化硅部件产品年产能500套，广泛应用于集成电路制造的光刻、刻蚀、薄膜生长、离子注入、金属化等工艺环节。同时还广泛应用于航空、航天等重点领域，是我国高端制造产业发展比不可少的核心关键材料及部件。
光刻机用超薄吸盘
碳化硅手臂
10 玻璃熔窑关键节能技术及装备
成果单位：秦皇岛玻璃工业研究设计院有限公司
任务来源：省部级项目
成果介绍：
技术简介
秦皇岛院通过对节能型熔窑（窑炉结构、耐火材料匹配、窑炉整体保温）、玻璃熔化工艺技术、玻璃生产过程的关键节能技术装备的科技攻关，攻克了玻璃熔窑工艺技术、火电复合熔化、全氧燃烧装备的瓶颈，形成了具有自主知识产权的玻璃熔窑关键节能技术及成套装备。
玻璃熔窑关键节能技术及装备
全氧燃烧窑炉具有熔化效率高，节能降耗、降低NOx排放的优越性，玻璃液澄清采用全氧燃烧提供热量，提高玻璃液质量且高效环保。
电熔技术是一种常见的强制熔化技术，热效率高，采用电熔和全氧燃烧结合的熔化方式，能够在生产过程中降低能耗，减少污染物的生成，提高玻璃质量，实现降低生产成本，降低排放。
适用领域、市场前景、推广应用及成效
随着碳达峰、碳中和政策的实施，玻璃熔窑关键节能技术及装备应用对有效降低玻璃生产能耗具有重要意义。2021年全国平板玻璃产能10.2亿重量箱，太阳能光伏玻璃产量1.5亿吨，全行业二氧化碳排放超过5000万吨，该项技术的应用前景十分广阔。关键节能技术装备应用后，能够实现能耗降低20%~30%、产量提高15%、高性能玻璃优等品达到95%、吨玻璃减少CO2排放0.14吨。
玻璃熔窑关键节能技术及装备已在国内多条生产线上应用，如延安彩虹800 t/d级超白压延生产线（全氧燃烧）、成都光明光电1t/d光学玻璃生产线（电熔+全氧燃烧）、上海耀皮60t/d硼硅平板玻璃生产线（电熔+全氧燃烧）、浙江嘉兴振申绝热材料50t/d泡沫玻璃生产线（电熔+空气燃烧）。应用后节能效果明显，在玻璃领域应用广泛。
800 t/d级全氧燃烧窑炉、火电复合熔化装备
来源丨总院各单位 科技部
编辑丨党群部/宣传统战部
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