王 冰 張向國 陳 誠
（山東省冶金設(shè)計院股份有限公司煉鐵室）
摘 要：山鋼日照鋼鐵廠5100m3高爐工程由山鋼集團(tuán)-山冶設(shè)計自主設(shè)計，并建成投產(chǎn)，是目前國內(nèi)采用“EPC”總承包模式建成的最大容積的高爐。該工程的設(shè)計和建設(shè)在山鋼現(xiàn)有4000m3級大高爐設(shè)計及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，充分研究并借鑒吸收國內(nèi)外同級別特大型高爐的設(shè)計和技術(shù)裝備特點(diǎn)，取得了多項(xiàng)設(shè)計創(chuàng)新成果，這些成果在山鋼日照鋼鐵廠2座5100m3高爐工程中得到了成功應(yīng)用，使山鋼日照鋼鐵廠5100m3高爐的技術(shù)裝備水平和主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到了國際先進(jìn)水平，為山鋼集團(tuán)日照精品基地實(shí)施“精品制造、智能制造、高效制造、綠色制造”戰(zhàn)略，建成綠色智能化夢工廠目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：特大型高爐；高效長壽；技術(shù)創(chuàng)新；綠色低碳
近年來，國內(nèi)外高爐煉鐵技術(shù)在大型、高效、長壽、低耗、環(huán)保方面取得了長足的進(jìn)步，特別是高爐長壽、高風(fēng)溫、富養(yǎng)噴煤、煤氣全干法除塵以及爐頂余壓余能等單項(xiàng)技術(shù)的成功應(yīng)用。高煉鐵技術(shù)的進(jìn)步主要體現(xiàn)在能耗和效率兩方面，這些進(jìn)步與高爐大型化發(fā)展密不可分。我國在高爐大型化、淘汰落后產(chǎn)能等方面取得了有效進(jìn)展。
山鋼日照2座5100m3高爐工程由山東省冶金設(shè)計院股份有限公司（一下簡稱山冶設(shè)計）總體規(guī)劃、自主設(shè)計并采取“EPC”總承包的模式建成投產(chǎn)，是目前國內(nèi)、外采用“EPC”總承包模式建成的最大容積的高爐。該工程的設(shè)計和建設(shè)在山鋼集團(tuán)現(xiàn)有大型高爐設(shè)計及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，研究并借鑒了國內(nèi)外同級別特大型高爐的設(shè)計和技術(shù)裝備特點(diǎn)而完成的，在項(xiàng)目完成過程中形成多項(xiàng)創(chuàng)新型技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用，使山鋼日照5100m3高爐的技術(shù)裝備水平和主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到了國際先進(jìn)水平，為山鋼集團(tuán)日照精品基地實(shí)施“精品制造、智能制造、高效制造、綠色制造”戰(zhàn)略，建成綠色智能化夢工廠目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。
1 山鋼日照5100m3高爐高效長壽綜合技術(shù)
山鋼日照5100m3高爐突破傳統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計思維，積極研究探索新的設(shè)計理念，充分研究了國內(nèi)外5000m3以上特大型高爐的設(shè)計及技術(shù)裝備特點(diǎn)，結(jié)合山鋼發(fā)展戰(zhàn)略，堅持引進(jìn)消化吸收、集成創(chuàng)新，強(qiáng)調(diào)自主研發(fā)、自主創(chuàng)新，發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢，形成了一系列先進(jìn)實(shí)用、成熟可靠、綠色低碳、清潔環(huán)保的綜合性技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)高爐“高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽、環(huán)?！钡哪繕?biāo)打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。
1.1 緊湊型鐵鋼界面技術(shù)
山鋼日照鋼鐵廠總圖布置以因地制宜，整體規(guī)劃，分步實(shí)施，集約用地為原則，運(yùn)用冶金流程工程和系統(tǒng)工程的原理，對鐵鋼界面物質(zhì)流、能量流和信息流的協(xié)同問題進(jìn)行分析，以及考慮近、遠(yuǎn)期發(fā)展等各種因素，經(jīng)過多次的研究對比分析及專家論證，最終確定采用“PBC-380型超大型汽車運(yùn)輸鐵水”緊湊型鐵鋼界面技術(shù)。該技術(shù)具有占地少、投資省、低耗、低成本以及生產(chǎn)組織靈活可靠、物流管理先進(jìn)智能等顯著優(yōu)點(diǎn)。
同時，鐵水物流智能管控技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了鐵包智能組配與調(diào)運(yùn)，為“一包到底”汽車運(yùn)輸技術(shù)的成功應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
1.2 “聯(lián)合礦焦槽”及“無人值守”全自動控制技術(shù)
山鋼日照2×5100m3高爐的礦焦槽系統(tǒng)采用“聯(lián)合礦焦槽”整體布置工藝，該工藝的應(yīng)用不僅減少了物料中轉(zhuǎn)和運(yùn)輸路徑，同時降低礦槽建筑物高度和設(shè)備數(shù)量，不僅節(jié)省了項(xiàng)目占地和投資，而且節(jié)約大量人力資源和生產(chǎn)成本。
同時為滿足實(shí)際生產(chǎn)中精確供給料，真正實(shí)現(xiàn)礦焦槽“無人值守”全自動控制，在原燃料供應(yīng)系統(tǒng)采用了以下自動控制技術(shù)：分散稱量以及稱量誤差自動補(bǔ)償技術(shù)、焦炭設(shè)水分及重量自動測量補(bǔ)償技術(shù)、物料稱量斗在線自動校稱技術(shù)、槽上卸料小車自動精準(zhǔn)定位技術(shù)、轉(zhuǎn)運(yùn)站全自動化取樣等創(chuàng)新型技術(shù)和設(shè)備，這些先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備的使用為實(shí)現(xiàn)礦、焦槽及供料系統(tǒng)“無人職守”提供強(qiáng)有力技術(shù)支持。
1.3 改進(jìn)型串罐無料鐘爐頂設(shè)備
無料鐘爐頂裝料設(shè)備是現(xiàn)代高爐高壓化操作不可或缺的核心設(shè)備。山鋼日照鋼鐵廠5100m3高爐爐頂采用PW公司改進(jìn)型串罐無料鐘爐頂設(shè)備，爐頂設(shè)備設(shè)計壓力0.33MPa，料罐容積100m3，溜槽長度4500mm?！案倪M(jìn)型串罐無料鐘爐頂設(shè)備”的技術(shù)優(yōu)勢在于：在溜槽懸掛軸中增加了冷卻通道，是的氣密箱的冷卻更加均勻，冷卻效果較傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)有很大的提升，因此降低了軸套的溫度，保證干油潤滑的效果，同時加壓水冷齒輪箱S-杯的特殊結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了水路密閉循環(huán)，密閉循環(huán)水路系統(tǒng)冷卻水不存在由于接觸高爐煤氣和灰塵或者過量的潤滑油脂進(jìn)入上/下水槽造成冷卻水路污染問題，該密閉循環(huán)水路可以采用工業(yè)軟水作為冷卻水介質(zhì)，進(jìn)而避免了冷卻水結(jié)垢的對冷卻效果的影響，與傳動齒輪箱相比，改進(jìn)型加壓水冷齒輪箱的使用壽命得到很大的提升。
1.4 高爐長壽綜合技術(shù)
高爐高效長壽的關(guān)鍵是合理的高爐內(nèi)型和冷卻設(shè)備、科學(xué)的爐缸爐底內(nèi)襯結(jié)構(gòu)、安全高效冷卻系統(tǒng)、完善的自動化檢測控制體系和可視化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。山鋼日照5100m3高爐系統(tǒng)完成過程中，將以上幾方面進(jìn)行深入細(xì)致的研究，同時在材料的選取以及施工過程提出了更高的要求。
1.4.1 合理的高爐爐型
合理的高爐爐型是高爐煤氣流合理穩(wěn)定分布的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)高爐“穩(wěn)定、順行、高產(chǎn)、低耗、長壽”的前提條件。山鋼日照5100m3特大型高爐爐型是結(jié)合山鋼集團(tuán)多年來在高爐生產(chǎn)操作中積累的豐富經(jīng)驗(yàn)，同時參照國內(nèi)外爐容相近、原料條件和操作條件相似、生產(chǎn)指標(biāo)先進(jìn)的高爐爐型，采用經(jīng)驗(yàn)公式計算綜合確定。其主要設(shè)計特點(diǎn)有：
（1）爐腰部位是軟熔帶形成區(qū)域，孔隙度最低，透氣性最差，因此在爐腰區(qū)域需要將煤氣流速控制相對低一些；從生產(chǎn)實(shí)際看，爐腰直徑越大，高爐越容易接受風(fēng)量，透氣性越好。因此，爐腰直徑大一些更有利，選擇為16.8m。
（2）適當(dāng)矮胖，煤氣通過能力強(qiáng)，有利于改善高爐的透氣性，減緩高爐對焦炭質(zhì)量的依賴。設(shè)計有效高度Hu=32.000m，D=16.8m，Hu/D=1.905。
（3）較小的爐腹角α=74°37′25″，利于改善煤氣流分布，穩(wěn)定渣皮，延長爐腹壽命。同時改善料柱透氣性，降低煤氣流速，減少爐料膨脹對內(nèi)襯和渣皮的摩擦力，同時改善風(fēng)口冷卻壁的工作環(huán)境。
（4）爐缸高度5.4m，保證風(fēng)口前有足夠的回旋區(qū)，利于燃料的充分燃燒和改善高爐下部中心焦的透氣性，利于改善氣體動力學(xué)條件。
（5）爐缸直徑14.6m，設(shè)40個風(fēng)口，爐缸內(nèi)相鄰風(fēng)口之間弦長1146mm，從而保證燃燒帶的連續(xù)。設(shè)置4個鐵口，鐵口之間夾角81°。
（6）合理、較深的死鐵層深度。死鐵層深度3600mm，與爐缸直徑比為24.7%，利于減輕鐵水環(huán)流對爐缸耐材的侵蝕。死鐵層深度過大，會造成鐵水滲透侵蝕加劇、增加爐缸下部和爐底形成穩(wěn)定保護(hù)層的難度。
1.4.2 科學(xué)的爐缸爐底結(jié)構(gòu)
爐底爐缸是高爐生產(chǎn)和安全最為重要的部位，山鋼日照5100m3高爐爐缸爐底結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要有以下幾方面顯著特點(diǎn): （1）按照“傳熱型”設(shè)計理念，爐底爐缸采用全炭磚結(jié)構(gòu)形式，通過設(shè)置高導(dǎo)熱、低滲透、耐沖刷、抗鐵水侵蝕性能好的超優(yōu)質(zhì)炭磚，并匹配合理高效的冷卻系統(tǒng)，使炭磚熱面易于形成“自保護(hù)渣鐵殼”，從而達(dá)到高爐長壽的目的；（2）為避免炭磚與冷卻壁之間產(chǎn)生“氣隙”熱阻，設(shè)計選用了與引進(jìn)炭磚配套的優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)熱炭搗料，并嚴(yán)格規(guī)范了施工工藝和方法；（3）針對鐵水環(huán)流侵蝕的理念，為避免爐缸產(chǎn)生異?！跋竽_”侵蝕，采用了爐底陶瓷墊“梯級布磚”的設(shè)計理念，通過對爐底陶瓷墊不同區(qū)域剛玉磚的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行精準(zhǔn)設(shè)計，以期待可以引導(dǎo)爐底向正常鍋底狀侵蝕趨勢發(fā)展；同時，爐殼和炭磚冷面輪廓線設(shè)計為向下傾斜結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)“象腳”侵蝕線特征，同時，考慮增大爐底水冷的冷卻能力，最大程度上提高爐底、爐缸壽命，避免爐底、爐缸燒穿事故的發(fā)生。（4）爐底爐缸炭磚全部采用德國引進(jìn)，干砌的砌筑方式，嚴(yán)格規(guī)定了施工質(zhì)量和要求，砌筑磚縫全部達(dá)到≤0.5mm要求，最大程度的避免砌筑磚縫對耐材壽命的影響；（5）針對高爐爐缸異常侵蝕多發(fā)生在鐵口區(qū)域下方部位的情況，爐缸鐵口區(qū)炭磚適當(dāng)進(jìn)行了加厚，且平滑過渡，同時為強(qiáng)化鐵口及下方區(qū)域的冷卻效果，采用了鑄銅冷卻壁。
為確驗(yàn)證爐缸爐底結(jié)構(gòu)的科學(xué)性，借助數(shù)值模擬軟件，分別對開爐初期、爐役中期不同狀態(tài)，爐缸爐底結(jié)構(gòu)溫度分布進(jìn)行了模擬計算，其對應(yīng)爐缸爐底結(jié)構(gòu)溫度分布如下圖2、3。
從以上計算結(jié)果可以看出，在爐役初期因有粘土保護(hù)磚以及陶瓷杯的存在，1150℃等溫線和870℃等溫線均處于陶瓷杯內(nèi)，因此該階段爐缸爐底碳磚是安全的，不會出現(xiàn)脆化和堿金屬侵蝕的情形，具備高爐長壽、穩(wěn)定生產(chǎn)的條件；在爐役中期，假定保護(hù)粘土磚消失后，且側(cè)壁爐缸側(cè)壁剩余碳磚厚度約為800mm、爐底陶瓷墊被侵蝕完的情形下，圖3的結(jié)果顯示爐缸爐底基本可達(dá)傳熱平衡以形成自保護(hù)渣鐵殼，即1150℃侵蝕線可被推至磚襯熱面，且在爐缸區(qū)域800℃碳磚脆化線也可被推出碳磚，在其熱面形成穩(wěn)定的渣鐵保護(hù)殼，符合“傳熱型”爐缸爐底結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念，滿足高爐長壽的基本要求。
1.4.3 合理爐體冷卻設(shè)備
高爐冷卻的目的是導(dǎo)出內(nèi)襯的熱量，改善砌體的工作條件，延長爐襯的使用壽命，維持合理內(nèi)型，以及保護(hù)冷卻設(shè)備和爐殼。
如何確保高爐爐體各部位無冷卻盲區(qū)，選擇合理冷卻設(shè)備和冷卻系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)爐體各部位的同步長壽的關(guān)鍵。
山鋼日照5100m3高爐爐體冷卻設(shè)備借鑒國內(nèi)外高爐長壽經(jīng)驗(yàn)，爐體采用全覆蓋冷卻壁結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)爐體無冷卻盲區(qū)，同時根據(jù)高爐不同部位的工作條件和熱負(fù)荷大小不同，采用了不同的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的冷卻設(shè)備，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：為強(qiáng)化高爐爐腹、爐腰和爐身下部的冷卻效果，在該區(qū)域采用導(dǎo)熱效果顯著的軋制鉆孔銅冷卻壁，在冷卻壁結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中，對冷卻壁冷卻通道進(jìn)行了優(yōu)化，爐體冷熱面積比（冷卻水管比表面積）達(dá)到1.15，確保滿足該部位高熱負(fù)荷的要求；在爐身中、上部采用球墨鑄鐵鑲磚冷卻壁；在鐵口區(qū)域采用了鑄銅冷卻壁；爐缸其它區(qū)域和風(fēng)口區(qū)采用光面耐熱鑄鐵冷卻壁；爐喉鋼磚采用一段式水冷結(jié)構(gòu)，材質(zhì)選用優(yōu)質(zhì)耐磨合金鑄鋼件。
1.4.4 安全高效的爐體冷卻系統(tǒng)
安全高效的爐體冷卻系統(tǒng)是高爐長壽的保障，山鋼日照5100m3高爐采用聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)具有不結(jié)垢、冷卻強(qiáng)度高、冷卻效果好、運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。山鋼日照5100m3高爐爐體冷卻系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)有：
（1）合理的冷卻水流速。根據(jù)冷卻壁的材質(zhì)及熱負(fù)荷不同，選擇合理的水速。爐缸、爐身中上部的鑄鐵冷卻壁水管水速2.0m/s；爐腹、爐腰、爐身下部的銅冷卻壁，冷卻通道水速2.65m/s，以強(qiáng)化高熱負(fù)荷區(qū)域的冷卻。
（2）系統(tǒng)壓力、阻損的合理匹配。詳細(xì)計算各并聯(lián)支路的水頭損失，并采取措施優(yōu)化管路配置，保證并行冷卻回路阻損基本相當(dāng)，既利于系統(tǒng)正常運(yùn)行，又使水泵升壓值不致偏高，避免能耗浪費(fèi)。
（3）完善的安全措施。主要安全措施：供水水泵均設(shè)置兩路獨(dú)立電源，供水水泵組均設(shè)置備用泵組，中壓軟水供水泵組和高壓軟水供水泵組實(shí)現(xiàn)互為保安，冷卻壁供水主泵設(shè)置備用柴油機(jī)泵，并且停電事故時柴油機(jī)泵可帶動全系統(tǒng)冷卻水循環(huán)運(yùn)行。
1.4.5 完善的自動化監(jiān)測和可視化技術(shù)
山鋼日照5100m3高爐配備了完善的自動化檢測系統(tǒng)，采用了先進(jìn)的可視化設(shè)施，建立了精準(zhǔn)、全面、穩(wěn)定、實(shí)時的在線安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，主要包含：爐底、爐缸侵蝕在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、冷卻壁熱電偶在線監(jiān)測系統(tǒng)、水溫差熱流強(qiáng)度在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、爐體靜壓力在線監(jiān)測系統(tǒng)、爐喉十字測溫檢測系統(tǒng)等完善的監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)；同時配備了先進(jìn)的爐頂高清夜視“熱”成像、風(fēng)口攝像等可視化設(shè)備。這些技術(shù)的采用，為優(yōu)化高爐操作，保障高爐安全穩(wěn)定順行，提高高爐壽命，減少勞動定員和人員工作強(qiáng)度創(chuàng)造了有利條件。
1.5 現(xiàn)代化出鐵場綜合技術(shù)
山鋼日照5100m3高爐采用了現(xiàn)代化大型高爐出鐵場設(shè)計理念，具有平臺結(jié)構(gòu)平坦化、設(shè)備機(jī)械自動化、設(shè)備機(jī)械自動化、環(huán)境綠色友好化等特點(diǎn)。（1）高爐出鐵場主溝設(shè)計采用山冶設(shè)計自主研發(fā)的“新型自然風(fēng)冷貯鐵式主溝”技術(shù)，其具體結(jié)構(gòu)采用預(yù)制塊組合砌筑結(jié)構(gòu)，可以使得主溝壽命提高，實(shí)現(xiàn)通鐵量20萬噸，該技術(shù)的使用可以有效避免熱應(yīng)力、熱震對主溝耐材引起的機(jī)械性破壞，提高了主溝壽命，同時，設(shè)置的主溝溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，可以有效監(jiān)測主溝耐材侵蝕情況，提高了主溝安全性。（2）創(chuàng)新型的落地旋轉(zhuǎn)式移蓋機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)平移，提升，旋轉(zhuǎn)三種動作，大大提升了爐前工人的操作維護(hù)空間，該設(shè)備為國內(nèi)首創(chuàng)；（3）渣鐵溝全封閉除塵，渣鐵溝及擺動溜槽蓋板采用創(chuàng)新改進(jìn)的嵌入式迷宮密封環(huán)保型鑄鋼蓋板，防止蓋板受熱變形，杜絕粉塵外泄，同時達(dá)到美觀、實(shí)用、環(huán)保的目的；（4）渣鐵自動連續(xù)測溫系統(tǒng)，鐵水計量自動化監(jiān)測系統(tǒng)，主溝溫度實(shí)時在線監(jiān)測系統(tǒng)，渣鐵自動取樣及風(fēng)動送樣系統(tǒng)的應(yīng)用進(jìn)一步提高了出鐵場的自動化水平。
1.6 特大型高爐頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)
高風(fēng)溫是現(xiàn)代高爐冶煉的重要技術(shù)特征，是高爐降低焦比，提高噴煤量，提高產(chǎn)量的重要技術(shù)途徑。山鋼日照5100m3高爐熱風(fēng)爐系統(tǒng)設(shè)計采用4座特大型頂燃式熱風(fēng)爐，采用兩燒兩送的送風(fēng)制度，具備自動燒爐功能。熱風(fēng)爐燒爐采用純高爐煤氣，設(shè)計風(fēng)溫1260℃（能力1300℃），拱頂最高溫度1420℃。預(yù)熱系統(tǒng)采用前置預(yù)熱爐（燒高爐煤氣）+板式換熱器的方式，將助燃空氣預(yù)熱至500℃，煤氣預(yù)熱至200℃，熱風(fēng)爐壽命30年。
1.7 高效粗煤氣除塵技術(shù)
山鋼日照5100m3高爐粗煤氣除塵采用國產(chǎn)高效螺旋筒式旋風(fēng)除塵器技術(shù)，直徑φ7800mm，具有除塵效率高，占地小，投資省，壽命高，環(huán)保效果好等特點(diǎn)。旋風(fēng)除塵器除塵效率可達(dá)85%，是傳統(tǒng)重力除塵器占地面積的1/2。該技術(shù)的應(yīng)用，降低了布袋除塵灰量，提高了布袋灰的含鋅量，從而提高了布袋灰的使用價值（回轉(zhuǎn)窯提鋅），避免了鋅的循環(huán)富集對高爐壽命的損害。
1.8 INBA法渣處理技術(shù)
山鋼日照5100m3高爐渣處理系統(tǒng)盡管選取的是冷INBA法渣處理工藝，但是在實(shí)際實(shí)施過程中在以下幾個方面進(jìn)行了優(yōu)化升級：（1）對易侵蝕部件的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)進(jìn)行了優(yōu)化和提升；（2）優(yōu)化傳統(tǒng)INBA法熱水池和集水池相鄰布置方式，大大降低工程建設(shè)投資；（3）采用改進(jìn)型?；?，提升了?；Ч唬?）為避免沖渣水蒸汽的外溢，對?；Y(jié)構(gòu)形式進(jìn)行優(yōu)化，有效降低對環(huán)境污染同時可以節(jié)約水量；（5）每座高爐設(shè)有一座備用水池，用于轉(zhuǎn)鼓系統(tǒng)檢修時沖渣水的存放，緊急情況也用作底濾池，提升了系統(tǒng)的安全可靠性。
1.9 高爐煤氣全干法布袋除塵技術(shù)
高爐煤氣全干法除塵工藝不僅是節(jié)能技術(shù)，更是環(huán)保技術(shù)，是高爐實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，清潔生產(chǎn)的重要關(guān)鍵性技術(shù)，經(jīng)過多年的推廣和發(fā)展，該技術(shù)日臻完善，已成為現(xiàn)代高爐煉鐵設(shè)計首選技術(shù)。該技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)能、提高煤氣溫度等特點(diǎn)。經(jīng)過多年的經(jīng)驗(yàn)積累，在山鋼日照5100m3全干法布袋除塵技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用了山冶設(shè)計自主創(chuàng)新研發(fā)的一系列新型技術(shù)，包括：煤氣溫度控制技術(shù)、煤氣含塵量在線監(jiān)測技術(shù)、布袋凈煤氣反吹技術(shù)、除塵灰凈煤氣濃相氣力輸送技術(shù)、筒體智能恒溫伴熱保溫技術(shù)、荒凈煤氣共用點(diǎn)火放散技術(shù)等創(chuàng)新型技術(shù)，為干法除塵工藝技術(shù)生產(chǎn)運(yùn)行的安全穩(wěn)定提供了重要保障。
1.10 煤粉制備和噴吹技術(shù)
山鋼日照2座5100m3高爐煤粉噴吹系統(tǒng)中原煤的儲運(yùn)儲存采用“筒倉”，大大改善了傳統(tǒng)干煤棚對環(huán)境的污染；噴吹系統(tǒng)采用濃相煤粉輸送工藝；為滿足2座高爐噴吹系統(tǒng)互為備用的要求，噴吹系統(tǒng)采用四罐并列、雙主管、雙分配器噴吹工藝；噴吹系統(tǒng)設(shè)自動稱重及補(bǔ)償，采用旋轉(zhuǎn)給料機(jī)精確控制噴煤量，可實(shí)現(xiàn)全自動均勻、連續(xù)、準(zhǔn)確噴吹；采用N2回收技術(shù)，以降低能耗和生產(chǎn)運(yùn)行成本。
1.11 特大型液壓鐵水罐傾翻裝置
山鋼日照2座5100m3高爐采用2臺380t特大型液壓傾翻裝置。380t特大型液壓傾翻裝置是目前國內(nèi)鑄鐵系統(tǒng)應(yīng)用的最大的液壓傾翻裝置，填補(bǔ)了國內(nèi)空白。該裝置不僅具有超強(qiáng)的自動傾翻鑄鐵功能，靈活可調(diào)的流量控制功能，還具有緊急情況自鎖、手動調(diào)節(jié)復(fù)位的安全功能，另外，還可簡捷的實(shí)現(xiàn)極端狀態(tài)下切換為行車傾翻鑄鐵模式。
1.12 爐頂均壓煤氣回收技術(shù)
爐頂均壓放散煤氣回收一直是煉鐵界節(jié)能減排的一項(xiàng)重要課題，為積極響應(yīng)國家節(jié)能減排的產(chǎn)業(yè)政策，山鋼日照2座5100m3高爐采用爐頂均壓煤氣回收技術(shù)。
該技術(shù)具有綠色環(huán)保，自然回收、經(jīng)濟(jì)實(shí)用，自動化水平高，系統(tǒng)安全可靠，設(shè)備性能穩(wěn)定，管系布置合理等特點(diǎn)。該技術(shù)的應(yīng)用不僅減少大氣污染，改善了爐頂設(shè)備檢修維護(hù)環(huán)境，而且回收了能源，具有良好的環(huán)保價值和經(jīng)濟(jì)價值。
2 生產(chǎn)實(shí)踐
山鋼日照1號5100m3高爐于2017年12月19日點(diǎn)火開爐，投產(chǎn)2個月后即達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，目前高爐穩(wěn)定順行，各項(xiàng)生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)逐步提升。高爐生產(chǎn)指標(biāo)為：最高產(chǎn)量達(dá)到11292.8 t/d，最高利用系數(shù)2.21 t/(m3·d)，風(fēng)溫最高達(dá)到1210 ℃，入爐焦比最低311 kg/t，煤比最高174 kg/t，風(fēng)壓最高439kPa，富氧量最高25274m3/h。表1是山鋼日照1號5100m3高爐投產(chǎn)后主要生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)平均值。
3 結(jié)語
山鋼日照5100m3高爐工程設(shè)計和建設(shè)中，最大程度的優(yōu)化集成了當(dāng)今世界上一系列的高效長壽、節(jié)能降耗、綠色低碳的先進(jìn)工藝技術(shù)，主要裝備實(shí)現(xiàn)了大型化、自動化、國產(chǎn)化目標(biāo)，山鋼日照5100m3高爐投產(chǎn)后，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均達(dá)到了國際先進(jìn)水平。
