專利信息應用的“鳳凰爐體驗”

北京京誠鳳凰工業(yè)爐工程技術(shù)有限公司（國內(nèi)稱譽為“鳳凰爐”），成立于1992年，是一家隸屬于中冶京誠工程技術(shù)有限公司的專業(yè)從事工業(yè)爐節(jié)能環(huán)保項目的工程技術(shù)公司，目前擁有技術(shù)人員95人，年營業(yè)額3億，占國內(nèi)市場的30%。

鳳凰爐技術(shù)專業(yè)配置齊全，技術(shù)水平一流，工程經(jīng)驗豐富，運行效率高效，在業(yè)內(nèi)擁有良好的聲譽，是國內(nèi)知名的專業(yè)的工業(yè)爐及熱工設備總承包商。鳳凰爐的產(chǎn)品主要是冶金加熱爐和熱處理裝備。其消耗能源多，對整個鋼鐵行業(yè)的節(jié)能環(huán)保指標有著直接的影響。

鳳凰公司十分重視研發(fā)的工作，每年投入人力和財力進行研發(fā)。經(jīng)有關(guān)部門認定，公司每年平均投入的研發(fā)費用占整個銷售收入的4%以上，并且取得了良好的結(jié)果。公司建立了國內(nèi)先進的熱工實驗室，進行節(jié)能環(huán)保方面的產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)。公司在知識產(chǎn)權(quán)方面有完善的相關(guān)制度，公司目前共擁有專利 73 項，其中發(fā)明 11 項，實施率達90%以上，專利技術(shù)在新產(chǎn)品新技術(shù)研發(fā)的占有率達60%以上，專利布局涵蓋了本專業(yè)重要的工業(yè)爐總體爐型方面、關(guān)鍵部件如燃燒器方面，對公司的節(jié)能環(huán)保技術(shù)起了重要的保護作用。公司于2012年獲得了北京知識產(chǎn)權(quán)局的“專利試點單位”稱號，于2014年獲得了“專利示范單位”稱號。

在北京科技咨詢中心的幫助下，鳳凰公司開始接觸專利數(shù)據(jù)檢索系統(tǒng)，并且在專家們的幫助下，版本得到提升，由光盤版本升級為硬盤版本。數(shù)據(jù)量更大，使用更加方便。為了能夠更好地利用該系統(tǒng)，公司還自行開發(fā)了工業(yè)爐專業(yè)的子庫，將關(guān)鍵詞進行了細化，使查詢更加方便。利用這種模式系統(tǒng)，公司在產(chǎn)品研發(fā)方面取得了一系列的成果，對公司的技術(shù)進步起到了積極的推動作用，具體的實例如下。

典型案例一：

自身預熱式燃燒器開發(fā)

現(xiàn)有自身預熱燃燒器大多采用陶瓷翅片式換熱裝置，換熱面積小，換熱效率低，排煙溫度高。我們通過查詢專利系統(tǒng)庫，查詢到一項具有壓扁換熱管的自身預熱燃燒器。通過該專利，我們從中得到啟示，認為扁管換熱能夠在自身預熱燃燒器空間有限的情況下大幅度增加換熱面積，提升換熱效率，降低排煙溫度，達到節(jié)能減排的效果。采用新型設計結(jié)構(gòu)，增加了換熱面積，因此提高了空氣預熱溫度，排煙溫度從675℃可降至500℃～520℃，節(jié)能效果達13%～15%。

該型燒嘴在完成燒嘴試驗室試驗后，在柳州鋼中厚板廠輥底爐和新余中厚板廠輥底爐上進行了工業(yè)化試驗，節(jié)能效果良好。

目前該燒嘴已經(jīng)申請了專利。預計該項技術(shù)能夠大幅度提高公司在熱處理爐中的產(chǎn)品競爭能力，每年通過燃燒器銷售帶來直接產(chǎn)值約300萬，間接提高總承包競爭能力，新增熱處理爐產(chǎn)值約2000萬。

典型案例二：

新型蓄熱式燒嘴的開發(fā)

蓄熱燒嘴是使用者關(guān)注的一個熱點，目前國內(nèi)應用較多的是空煤氣雙蓄熱的模式，存在維修困難（需要定期清洗小球）、爐壓高（引起冒火）等問題，在燒嘴切換過程中部分煤氣被浪費，致使能源不能充分利用。我們進過查詢，得知有新型的蓄熱燒嘴，可以解決這些問題。通過購買國外專利并且加以改進我們形成了有本公司特色的燒嘴。“新型蓄熱燒嘴技術(shù)”為公司獲得了5000萬的合同，并且該技術(shù)使用效果良好。

典型案例三：

利用國內(nèi)外專利規(guī)劃產(chǎn)品的技術(shù)進化路線

爐輥是輥底式加熱爐中最重要的設備（見結(jié)構(gòu)示意圖），其主要功能是支撐和傳送鑄坯。爐輥的工作環(huán)境十分惡劣，不僅要承受高溫、爐內(nèi)氣流沖刷與腐蝕，而且還需承受鑄坯產(chǎn)生的機械損傷、氧化與結(jié)瘤，不僅影響了爐輥的綜合性能，而且還會造成鑄坯表面產(chǎn)生黑印，嚴重影響鑄坯的加工質(zhì)量。因此，提高爐輥的各項性能主要是解決重壓、撞擊與摩擦影響，爐輥表面的研究課題。

查詢專利數(shù)據(jù)庫，得到以下相關(guān)關(guān)鍵詞：

1.關(guān)鍵詞：furnace roller

2.關(guān)鍵詞：furnace roller

3.關(guān)鍵詞：furnace roller

4.關(guān)鍵詞：爐輥

加上其它的專利查詢結(jié)果，我們根據(jù)TRIZ創(chuàng)新方法理論，提出了爐輥的進化發(fā)展方向，復合材料和曲面化，于是我們提出了新的思路：通過和設計人員討論，得出了基本的設計思路和圖紙。

同樣經(jīng)過分析，得出了輻射管、軋機控制系統(tǒng)、電爐懸掛系統(tǒng)、無料鐘爐頂、爐墻保溫材料的技術(shù)進化路線。（如左圖所示）

典型案例四：

和寶鋼研究院合作開發(fā)富氧燃燒的技術(shù)開發(fā)

針對寶鋼臺車爐富氧燃燒改造項目，研究開發(fā)新型富氧燃燒器。采用氧氣偏置噴吹方案，分別開展不同富氧濃度及氧氣噴吹速度的情況下燃燒溫度分布均勻性研究，避免富氧情況下產(chǎn)生過高的燃燒高溫區(qū)和污染物排放，為設計適合加熱爐用富氧燃燒器提供依據(jù)。本項目采用TRIZ原理的第38條的強氧化原理，目前進展順利。 責編/劉紅偉