十五年堅守匠心 中國在線元素分析儀如何一步步與世界比肩?
從一個想法,到如今成為智能礦山建設(shè)精細化配礦環(huán)節(jié)不可或缺的重要力量,東方測控在線元素分析儀,走過了十五年的漫漫研發(fā)路,并讓東方測控成為國內(nèi)僅有的實現(xiàn)在線元素分析儀工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用的企業(yè),中國也成為了全球擁有同類產(chǎn)品的幾個國家之一。
正所謂“淬瀝成鋼,百礪成鋒”,從無到有,在線元素分析儀的誕生并非易事,它背后的研發(fā)團隊是什么樣?它經(jīng)歷過哪些艱難的現(xiàn)場環(huán)境?它怎樣拿下60%的國內(nèi)市場份額?這其中的故事,今天向你娓娓道來……
中子活化瞬發(fā)伽馬分析(PGNAA)技術(shù),是一種具有高靈敏度與準確度,在不破壞樣品的前提下,可同時給出幾十種元素含量的獨特的核分析技術(shù),分析穿透力強,分析時間快。
這項技術(shù)被用來在線檢測大宗物料的元素含量,幾乎可檢測工業(yè)生產(chǎn)涉及到的所有元素。通過在線檢測結(jié)果實時參與過程控制,提高企業(yè)工藝生產(chǎn)水平,實現(xiàn)節(jié)能降耗。
目前,國內(nèi)僅東方測控一家企業(yè)掌握該技術(shù)并實現(xiàn)了產(chǎn)品的工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用。
“這么厲害。這項技術(shù)是怎樣研發(fā)出來的呢?小東邀請你,一起來見證在線元素分析儀的成長過程。”
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橫空出世,開創(chuàng)工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用國產(chǎn)分析儀的新局面
初立項
說起中子活化技術(shù),一定要認識他——李巖峰。他是東方測控智能儀器研發(fā)部副部長、國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項分任務(wù)負責(zé)人。2015年,他作為中國建筑材料聯(lián)合會“兩個二代”小組技術(shù)專家,參與了《第二代新型干法水泥配套輔機設(shè)備技術(shù)》研發(fā)項目,進行相關(guān)技術(shù)攻關(guān)并負責(zé)起草中子活化多元素分析儀在水泥行業(yè)的應(yīng)用標準。
李巖峰在實驗室試驗
初立項時,他剛加入東方測控,是核技術(shù)部的一名分項負責(zé)人。2006年的市場上,只有美國和澳大利亞可生產(chǎn)中子活化分析儀器,國內(nèi)企業(yè)嚴重依賴昂貴的進口產(chǎn)品。李巖峰調(diào)查了當時國內(nèi)的產(chǎn)品情況,認為該儀器應(yīng)用前景廣闊,有研發(fā)的意義;同時東方測控在工業(yè)在線檢測領(lǐng)域擁有長期的數(shù)據(jù)積累和經(jīng)驗,具備研發(fā)條件。于是,一群年輕人,仗著一身本事和一腔熱情,決定打一場硬仗——“中子活化分析儀”項目就這樣立項了。
團隊解決了三個難題才啃下這款產(chǎn)品。第一,裝置結(jié)構(gòu)上的突破。李巖峰團隊花了大量時間實驗,最終選擇出適合整個測量區(qū)域使用的最理想的材料與結(jié)構(gòu),達到最佳的測量效果。第二,整個探測系統(tǒng)對信號的采集處理分析。人員通過無數(shù)次調(diào)試,在高計數(shù)率基礎(chǔ)上保證了硬件高速運行和采集的可靠性、穩(wěn)定性。第三,解譜算法。算法工作一直伴隨著研發(fā)過程,無論是裝置結(jié)構(gòu)還是硬件改進,最后都會形成數(shù)據(jù)。李巖峰團隊通過數(shù)據(jù),查找規(guī)律,尋求改進空間,完善產(chǎn)品。
精心照顧的“孩子”長大了,來到牡丹江現(xiàn)場開始人生的第一次闖蕩。
現(xiàn)場考驗通過!
3月,牡丹江北方水泥廠的風(fēng)依舊寒涼。雖然做了充足的準備,分析儀進入現(xiàn)場后,還是出現(xiàn)了和現(xiàn)場工藝結(jié)合不佳,生產(chǎn)堵料、斷料、喂料秤下料不穩(wěn)定的問題。為了盡快解決問題,李巖峰和相關(guān)技術(shù)人員恨不得一天當成兩天用,整天整宿地守在設(shè)備旁邊,確保第一時間發(fā)現(xiàn)問題,第一時間解決。經(jīng)過多番努力改進程序,產(chǎn)品各項指標均達到要求,這也意味著在線元素分析儀順利通過考驗——東方測控的中子活化分析儀研發(fā)團隊,成功了!
李巖峰在牡丹江現(xiàn)場調(diào)試
牡丹江的冬天寒冷異常,客戶現(xiàn)場負責(zé)人的心情卻是如沐春風(fēng)般舒暢。有什么會比眼見著工廠生產(chǎn)工藝水平越來越好更讓人興奮呢?產(chǎn)品合格率提高15%左右,產(chǎn)量提高5%以上,每年可創(chuàng)造利潤300萬元以上……這些都因選擇了東方測控在線分析儀而變成現(xiàn)實。
產(chǎn)品的成功應(yīng)用,對北方水泥、對中國水泥行業(yè)來說,都意義非凡,也證明了東方測控的決策是正確的。它開創(chuàng)了工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用國產(chǎn)分析儀的新局面,打破了國外產(chǎn)品對市場的壟斷,振奮人心!
2
挑戰(zhàn)更嚴酷現(xiàn)場,產(chǎn)品適應(yīng)能力加強
贏了!
“第一個現(xiàn)場驗收成功的喜悅還掛在臉上沒來得及消退,更嚴峻的現(xiàn)場挑戰(zhàn)就來了……”
2012年,在線檢測分析儀在遼源渭津現(xiàn)場應(yīng)用?,F(xiàn)場氣候嚴寒,條件異常艱苦,原有的儀器表現(xiàn)出不適應(yīng)性。
而且,客戶當時已經(jīng)引進了美國同類設(shè)備。這就意味著,東方測控這匹黑馬,必須與國外產(chǎn)品同臺競技,沒有后退的余地。
李巖峰團隊在渭津現(xiàn)場調(diào)試
這時,李巖峰的壓力可想而知:一方面,他不能辜負客戶的信任和整個團隊的努力;另一方面,身為研發(fā)人員,心里那股不服輸?shù)膭蓬^也讓他憋著一股勁,和國外產(chǎn)品真刀真槍比試,不怕!在現(xiàn)場,他幾乎到了廢寢忘食的地步,連春節(jié)也沒有回家。留在家里的研發(fā)團隊也是全力沖刺,針對現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行各項試驗測試。大家在室內(nèi)模擬寒冷環(huán)境,有時直接在零下二十幾度的室外進行調(diào)試。最終,通過技術(shù)升級、算法改進、結(jié)構(gòu)調(diào)整,設(shè)備不僅運行連續(xù)穩(wěn)定,而且控制產(chǎn)品合格率高于國外產(chǎn)品。中國自主研發(fā)的分析儀贏了!這一仗打得痛快又漂亮!自此,東方測控的在線元素分析儀得以快速推廣。
3
硬件和裝置結(jié)構(gòu)升級,測量精準度提高
破千萬!
2016年,東方測控中子活化水泥元素在線分析儀在31個現(xiàn)場成功應(yīng)用后,走進了全行業(yè)矚目的先進生產(chǎn)線——泰安中聯(lián)世界低能耗示范線。為了做好這個項目,團隊對分析儀電子硬件、裝置結(jié)構(gòu)等進一步升級優(yōu)化,全面提升了分析儀的檢測精度和效果。在泰安中聯(lián),由水泥元素在線分析儀、煤質(zhì)分析儀以及智能調(diào)度系統(tǒng)等組成的智能化解決方案,簡化了工藝流程,減少了人員配置,保證產(chǎn)品質(zhì)量控制穩(wěn)定,為水泥廠基建投資節(jié)約超過上千萬元。
在線元素分析儀在泰安中聯(lián)現(xiàn)場應(yīng)用
李巖峰團隊在現(xiàn)場交流
李巖峰團隊在現(xiàn)場考察
4
提升水泥工廠整體質(zhì)量控制水平
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當前,智能礦山是礦業(yè)發(fā)展必由之路,是推動我國礦山建設(shè)向安全、高效、經(jīng)濟、綠色與可持續(xù)發(fā)展方向邁進的基礎(chǔ),中國建材集團、海螺水泥等多家水泥企業(yè)都已經(jīng)開始智能礦山建設(shè)。在智能礦山建設(shè)方案中,在線元素分析儀在精細化配礦環(huán)節(jié)發(fā)揮重要作用。更加精準地指導(dǎo)礦山進行優(yōu)化配礦,提升用戶產(chǎn)業(yè)層次、創(chuàng)新能力與質(zhì)量效益。
針對水泥生產(chǎn)全過程的質(zhì)量控制,東方測控在線元素分析儀則不斷進行系統(tǒng)升級,結(jié)合綠色智能工廠建設(shè)的需求,提升性能,從而提高水泥工廠整體質(zhì)量控制水平。
今天,東方測控的在線元素分析儀已成功走進中國建材集團、海螺集團、金隅冀東集團、華潤水泥、華新水泥、山水水泥、天瑞水泥、亞泰水泥、塔牌水泥、葛洲壩、萬年青、東方希望、峨勝水泥等大型水泥集團,市場銷量400余套,在國內(nèi)水泥在線分析儀市場占有60%以上的市場份額;為用戶帶來可觀的經(jīng)濟效益,助力行業(yè)健康、快速發(fā)展。
故事講到這里該告一段落了,但在線元素分析儀的成長之路沒有終點,李巖峰團隊對產(chǎn)品性能的追求,只有進行時,沒有完成時。東方測控研發(fā)團隊,將緊跟智能化發(fā)展的步伐,以用戶現(xiàn)場需求為導(dǎo)向,持續(xù)不斷推動產(chǎn)品的完善升級?!?nbsp;
東方測控中子活化技術(shù)研發(fā)團隊
東方測控國家中子活化重大科學(xué)儀器設(shè)備研發(fā)中心
東方測控在線元素分析儀成長歷程
立項、研發(fā)
攻克難題
1、裝置結(jié)構(gòu)上的突破
2、信號采集系統(tǒng)的研發(fā),在高計數(shù)率基礎(chǔ)上保證硬件高速運行和采集的可靠性、穩(wěn)定性
3、解譜算法,通過數(shù)據(jù)分析,尋找規(guī)律,改進算法
4、牡丹江現(xiàn)場,解決與現(xiàn)場工藝結(jié)合不佳的問題,結(jié)合現(xiàn)場工藝完善分析儀
標志事件
1、2010年,儀器整機試制成功,產(chǎn)品經(jīng)過遼寧省科技廳鑒定,被認定為達到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進水平;2012年被國家四部委列為國家重點新產(chǎn)品
2、產(chǎn)品投入使用后,與現(xiàn)場工藝結(jié)合良好,大大提高北方水泥廠的生產(chǎn)工藝水平,產(chǎn)品合格率提高15%左右,產(chǎn)量提高5%以上,每年可創(chuàng)造利潤300萬元以上
挑戰(zhàn)更嚴酷現(xiàn)場,適應(yīng)性增強
攻克難題
1、冬季寒冷設(shè)備穩(wěn)定性問題
2、實現(xiàn)電子硬件、測量結(jié)構(gòu)、算法升級
3、遼源現(xiàn)場和國外產(chǎn)品同臺競技
標志事件
1、解決了儀器在遼源現(xiàn)場嚴寒環(huán)境中不能平穩(wěn)運行的問題
2、與國外產(chǎn)品同臺競技,控制產(chǎn)品合格率高于國外產(chǎn)品8%,獲得了行業(yè)專家充分肯定。該現(xiàn)場的成功運行使設(shè)備得以快速推廣
硬件和裝置機構(gòu)升級,測量精準性提高
攻克難題
1、電子硬件、裝置結(jié)構(gòu)升級,在泰安中聯(lián)現(xiàn)場實現(xiàn)汽車進廠原煤快速分析,石灰石品質(zhì)在線檢測及生料自動配料
標志事件
1、應(yīng)用31個現(xiàn)場之后,電子硬件、裝置結(jié)構(gòu)成功升級
2、產(chǎn)品成為泰安中聯(lián)智能工廠示范項目的亮點之一;同年9月,產(chǎn)品在《2015第三屆中國水泥節(jié)能環(huán)?!窌h上引起行業(yè)轟動
編輯:李佳婷
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