为实现设计的一代炉龄，湛钢炼铁厂从开炉投产就开始了高炉长寿工作，紧密结合宝钢股份炼铁厂大型高炉长寿生产操作管理经验，持续开展完善高炉稳定生产的操业制度和炉体长寿跟踪维护消缺的工作。  梁利生 贾海宁 周琦 姜曦 宝武集团宝钢湛江钢铁炼铁厂现有两座5050m3高炉，1号高炉于2013年5月17日开始打桩建设，2015年9月25日投产；2号高炉于2014年5月15日开始打桩建设，2016年7月15日投产。为实现设计的一代炉龄，湛钢炼铁厂从开炉投产就开始了高炉长寿工作，紧密结合宝钢股份炼铁厂大型高炉长寿生产操作管理经验，持续开展完善高炉稳定生产的操业制度和炉体长寿跟踪维护消缺的工作。 高炉操作管理 精料是高炉稳定顺行、强化冶炼、获得良好经济技术指标和高炉长寿的基础，原燃料质量的波动必然会导致炉况不稳，从而破坏炉体砖衬，影响高炉寿命。宝钢高炉生产一贯坚持精料方针，并追求原燃料的稳定。焦炭质量不仅影响高炉上部透气性和炉况的稳定，而且影响下部死料柱的透液性、炉前出渣铁作业，以及炉缸长寿。对于特大型高煤比高炉操作，保持焦炭的高质、稳定尤为重要。 湛钢高炉严格控制焦炭质量，要求焦炭具有较高的冷热强度、较低的反应性和较大的粒度；对高炉含铁炉料也做出较为严格的要求，烧结矿必须具有足够的冷热强度和良好的还原性，在现有的配矿资源和物流条件下，优化入炉炉料结构，通过加强筛网管理和控制切出量，控制入炉矿的含粉率，改善料柱的透气性。此外，湛钢坚持对匀矿技术和高碱金属、Zn原料的使用量的严格控制，要求高炉入炉碱金属（Na2O+K2O）<2.00kg/tHM，Zn<0.150kg/tHM，避免有害元素入炉量偏高对高炉炉墙造成较大破坏，也降低对炉缸碳砖的侵蚀破坏。 科学选择合理的操作制度是宝钢高炉生产长期保持稳定顺行的前提，包括送风制度、装料制度、造渣制度和热制度。合理的送风制度和热制度是保证高炉炉况稳定顺行的前提，合理的煤气流分布是实现高炉长寿的关键技术之一。如附图所示，目前，湛钢1号高炉累计产量达到800万吨，2号高炉也达到了500万吨。1号高炉在点火投产后炉况总体稳定顺行，前期受铁钢平衡和原燃料进厂影响，较长时间处于低利用系数冶炼阶段，在原料输入系统逐渐恢复后，1号高炉开始产量爬坡，利用系数迅速达到了2.30t/(m3·d)水平。2号高炉点火投产后产量快速爬坡，第3个月就实现了日产量达产，利用系数达到2.30t/(m3·d)水平。 投产初期，高炉处于低利用系数冶炼阶段，由于产量限制，风量也受到限制，特别是1号高炉利用系数1.6t/(m3·d)、产量8500t/d对应风量6500Nm3/min，低风量对于炉缸直径14.5m、有效容积5050m3的大型高炉处于来说是很难操作的。风量低，送风制度调剂余量小，对于刚刚投产的高炉，操作制度还没有完全掌握，长时间维持操作难度更大。为了消除低风量的不利影响，湛钢积极探索低利用系数条件下的操作制度，通过调整较小的风口面积，并且只保持风量而不富氧，保持较高的风速和鼓风动能，并结合上部布料制度调整，优先保证充沛的中心气流，来保证炉况稳定顺行。 当高炉从低利用系数转入高利用系数生产后，产量大幅度增加，主要是通过增加风量并开始富氧来实现的。风量、富氧率大幅提高后，气流分布、温度场分布、软熔带形状、炉缸热状态等都会发生很大的变化，操业上必须做相应的调整，否则也很难保证炉况稳定顺行。两座高炉都采取优先保证大风量（7000Nm3/min~7200Nm3/min）、再提高富氧率的措施，同时利用高顶压（260kPa~270kPa）、扩大风口面积来控制合适的风速，并结合布料制度调整，改善矿石、焦炭的料面形状，较大幅度地发展边缘气流，以改善高炉透气性和稳定炉墙热负荷，同时选择合适的热制度和造渣制度，确保炉况稳定顺行。 高炉长寿维护管理 湛钢高炉在投产后继承了宝钢高炉长寿维护的经验和技术，并结合自身长寿设计的特点变化开展长寿维护管理工作。 稳定的炉前作业是保证和改善炉缸侧壁工作状态的重要手段之一，炉前作业不仅保证了炉内渣铁出净, 避免高炉受憋, 保持炉况顺行稳定, 而且可以通过对铁口的维护, 保持炉缸内泥包的稳定, 减缓渣铁对炉缸的冲刷。湛江钢铁在高炉投产后，随着冶炼强度的逐步提高，针对不同阶段的渣铁性能和出渣铁情况，坚持加强炉前操作管理，炉前要求一次开口，开口次数每天控制在10次~12次，出铁时间保持在120min~150min，铁口深度维持在4.0m~4.2m，打泥量根据开口情况和铁口深度调节控制。湛钢还根据渣铁状态和冶炼强度的变化，选择合适性能的炮泥和与之配合的操作方法，在铁口区域形成稳定的泥包，保持合适、稳定的铁口深度，减轻铁水环流对炉缸侧壁砖衬的冲刷和侵蚀。 同时，湛钢加强冷却系统的检查与维护，维持合理的冷却强度，并强化冷却水水质的管理。湛钢高炉投产后，受外部因素影响，冷却水水质在投产6个月后才达标。现在高炉坚持每个工作日检查水质数据，每两周开一次水质沟通协调会，出现问题及时解决。 对新建投产的高炉，随着产能爬坡和设备热紧固，耐材与冷却设备均会发生一定量的热膨胀变化，由于材质不同，耐材和冷却壁之间产生气隙，会极大地影响冷却效果。湛钢根据炉体维护计划及对炉体状态的实时跟踪结果，利用高炉定修实施有针对性的压浆作业，消除气隙对冷却效果的影响。根据动态传热学原理和炉缸温度分布规律，湛钢在炉缸区域确立了气隙指数以监视炉缸侧壁传热状态。只有保证炉缸传热和冷却，才能稳定炉缸砖衬温度场的分布和厚度。 湛钢高炉炉体和冷却系统的热电偶覆盖区域较广，通过对大量监测数据的收集和跟踪管理，尤其是炉芯温度和炉缸侧壁温度的监视和管理，为炉内操业调整和炉前作业调整提供了及时全面的保障。炉芯温度和炉缸侧壁温度存在一定的关联性，控制炉芯温度在合理的范围内，有利于炉缸侧壁的维护。高炉炉缸和炉底状况是决定现代高炉寿命的关键因素，对炉缸、炉底温度和耐材侵蚀倾向的管理，有助于及时采取维护措施。湛钢对热风炉和热风管系采取周期管理，每3个月对全系统进行红外成像检查，跟踪长期的变化趋势。 从目前跟踪趋势看，湛钢1号高炉本体炉缸和炉底区域温度稳定可控，热流强度及冷却水温差在合理范围内，铁口深度符合要求，炉缸、炉底耐材未发生明显侵蚀现象，高炉整体趋向稳定、良好状态。湛钢2号高炉根据出铁参数和炉缸电偶温度模型推算，炉缸状态较活跃，铁口区域耐材出现明显侵蚀现象。高炉已加强操业调整和操作管理工作，在高炉长寿和生产兼顾的情况下，稳定炉缸区域的耐材侵蚀情况，炉缸侧壁温度在2017年6月份出现一定的波动，炉缸耐材出现侵蚀。湛钢通过采取增加打泥量及提升炮泥质量、改善炉前作业等方式，使炉缸情况初步得到稳定。2017年以来，湛钢两座高炉均处于高负荷生产状态，通过对投产以来的炉底、炉缸电偶监控数据分析发现，虽然铁口区域炉缸电偶温度有一定波动，个别铁口区域开始出现少量侵蚀迹象，但总体而言，目前两座高炉的长寿状态良好、受控。湛钢高炉热风炉在投产后送风温度长期稳定在1250℃~1260℃。热风炉及热风管道每3个月做一次红外测温成像检查，根据近期的检查结果，两座高炉的热风炉及热风管道内部耐材完好，热风炉本体和热风管系温度正常、稳定。 高炉生产实绩 湛钢两座高炉在开炉后，高炉的主要技术经济指标不断改善，燃料比逐步降至485kg/tHM~490kg/tHM的水平，喷煤比逐步提高至180kg/tHM。1号高炉开炉后由于受到初期低负荷生产和铁钢平衡的影响，喷煤比爬坡速度较慢；2号高炉在开炉后快速达到了180kg/tHM水平，燃料比也迅速降至490kg/tHM以下。两座高炉投产以来的主要技术经济指标如附表所示，目前，两座高炉利用系数均到达了2.2t/(m3·d)以上水平，铁水温度基本控制在了1510℃±10℃范围内，[Si]含量<0.40%，[S]含量<0.030%，平均送风温度在1250℃~1260℃，两座高炉的指标实绩整体逐步改善。

为加快节能技术进步，引导用能单位采用先进适用的节能新技术、新装备、新工艺，近日，国家发展改革委编制了《国家重点节能低碳技术推广目录（2017年本，节能部分）》（以下简称《目录》），《目录》涉及煤炭、电力、钢铁、有色等13个行业，共260项重点节能技术，其中钢铁行业29项，小编将具体情况整理如下—— 1.高温高压干熄焦装置 适用范围 钢铁行业适用于年产焦炭190万t及以上的焦化厂。       主要技术内容 用循环气体冷却红热焦炭，同时回 收的显热产生高温高压蒸汽，供企 业使用或发电。       目前推广比例（％） 13 未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到20%，总投入100500万元，可形成节能51万 tce/a，预计二氧化碳减排能力125万 tCO2 /a。 2.钢铁行业烧结余热发电技术 适用范围 钢铁行业。  主要技术内容 利用钢铁行业的低温（200-400 ℃）废烟气产生蒸汽发电。       目前推广比例（％） 20       未来五年减碳潜力 钢铁企业的烧结、冶炼、加热等设备产生大量的低温废气，基本没有得到合理利用，所以其推广前景广阔，节能潜力巨大。预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到40%，总投入170000万元，可形成节能15万 tce/a，预计二氧化碳减排能力41万 tCO2 /a。 3.转炉煤气干法回收技术 适用范围 钢铁行业转炉一次烟气。       主要技术内容 通过蒸发冷却把约1000℃的烟气降温到约250℃并进行粗除尘，通过静电除尘器对烟气精除尘，再通过风机进入烟囱或进入煤气冷却器对烟气进一步降温后回收利用。   目前推广比例（％） 20   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到60%，总投入200000万元，可形成节能25万 tce/a，预计二氧化碳减排能力66万 tCO2 /a。 4.蓄热式燃烧技术之一：蓄热式转底炉处理冶金粉尘回收铁锌技术   适用范围 钢铁行业，钢铁冶金行业。      主要技术内容 将蓄热式燃烧技术应用于转底炉直接还原工艺，并对该工艺进行优化改进，达到对冶金粉尘中的锌、铁资源回收利用，同时实现节能降耗的目的。   目前推广比例（％） 57   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到80%，总投入504000万元，可形成节能22万 tce/a，预计二氧化碳减排能力59万 tCO2 /a。 5.蓄热式燃烧技术之二：无旁通不成对换向蓄热燃烧节能技术 适用范围 钢铁行业，钢铁、有色金属、机械、建材、石化等行业，工业炉窑。   主要技术内容 采用3台以上蓄热式燃烧器作为一组，各燃烧器周期轮流切换燃烧或排烟状态，加大排烟通道面积，取消辅助烟道，高温烟气全部经蓄热 室蓄热后再排出，有效提高了烟气余热的利用率，同时减少点火与保 护冷风量，降低因冷风鼓入的降温，实现综合节能。   目前推广比例（％） ＜1   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到2%，总投入100000万元，可形成节能140万 tce/a，预计二氧化碳减排能力370万 tCO2 /a。 6.炼焦煤调湿风选技术  适用范围 钢铁行业，焦化行业及煤化工行业。  主要技术内容 采用焦炉烟道废气对原料煤进行分级及适度干燥处理。  目前推广比例（％） 5  未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到50%，总投入1560000万元，可形成节能200万 tce/a，预计二氧化碳减排能力528万 tCO2 /a。 7.钢铁行业能源管控技术  适用范围 钢铁行业，冶金化工等流程工业企业。  主要技术内容 采用信息技术对企业能源系统实施全厂管控，可降低企业年能源消耗总量的1-3%。  目前推广比例（％） 40  未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到60%，总投入100000万元，可形成节能270万 tce/a，预计二氧化碳减排能力713万 tCO2 /a。 8.高炉鼓风除湿节能技术  适用范围 钢铁行业。  主要技术内容 将进入鼓风机之前的湿空气预冷， 然后通过表冷器冷却，湿空气中的多余饱和量的水份凝结经除水器排出，使空气中含水量降低。    目前推广比例（％） 5  未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到10%，总投入150000万元，可形成节能75万 tce/a，预计二氧化碳减排能力183万 tCO2 /a。 9.螺杆膨胀动力驱动节能技术  适用范围 钢铁行业，工业低品位余热资源回收利用，适用于钢铁、冶金、电 力、石油石化 、建材、造纸 、医药等高耗能行业或地热 、太阳热、生 物质能等其他行业。  主要技术内容 利用工业中的蒸汽、热水、热液或汽液两相流体等动力源，将热能转换为动能，驱动发电机发电或直接驱动机械设备。  目前推广比例（％） 5  未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到80%，总投入250000万元，可形成节能67万 tce/a，预计二氧化碳减排能力177万 tCO2 /a。 10.矿热炉烟气余热利用技术  适用范围 钢铁行业，铁合金及化工行业电石。  主要技术内容 对矿热炉烟气进行封闭导出工艺改造，改善矿热炉无组织排放现状； 根据矿热炉现有除尘条件，在回收烟气余热的同时，余热锅炉受热面的灰尘清除问题，提高热利用效率 。  目前推广比例（％） 40  未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到80%，总投入1100000万元，可形成节能105万 tce/a，预计二氧化碳减排能力277万 tCO2 /a。 11.非稳态余热回收及饱和蒸汽发电技术  适用范围 钢铁行业，钢铁、有色金属、石化、建材、化工、轻纺等行业生产 过程中产生的不稳定余热资源回收。  主要技术内容 非稳态余热经余热锅炉产生蒸汽进入储热器，稳态蒸汽进入汽轮机做功后成为凝结水，经除氧后返回余热锅炉开始下一个循环。非稳态余 热资源转化为电能高效利用。  目前推广比例（％） 5  未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到20%，总投入75000万元，可形成节能30万 tce/a，预计二氧化碳减排能力79万 tCO2 /a。 12.加热炉黑体强化辐射节能技术  适用范围 钢铁行业，各种加热炉。  主要技术内容 将一定数量高辐射系数(0.95 以上) 的黑体元件，安装在轧钢加热炉内炉顶和侧墙，增加辐射面积和有效辐射，提高加热质量，降低燃料消耗。  目前推广比例（％） 15    未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到40%，总投入120000万元，可形成节能220万 tce/a，预计二氧化碳减排能力581万 tCO2 /a。 13.钢水真空循环脱气工艺干式(机械)真空系统应用技术   适用范围 钢铁行业，炼钢真空精炼技术领域的RH工艺、VD及VOD工艺。   主要技术内容 罗茨泵与螺杆泵结合，利用罗茨泵对RH工艺废气“增压”来满足高抽气量的要求，利用螺杆泵将工艺废气压缩至大气压以上后排出，满足RH工艺真空度高、快速抽真空要求。   目前推广比例（％） ＜1   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到10%，总投入66000万元，可形成节能8万 tce/a，预计二氧化碳减排能力21万 tCO2 /a。 14.炭素环式焙烧炉燃烧系统优化技术   适用范围 钢铁行业，炭素行业环式焙烧炉燃烧系统及炉盖节能改造。   主要技术内容 通过采集炉室温度和压力参数，自动调节煤气的用量和烟气量，对炉室温度进行精确控制，从而提高煤气、沥青烟的燃烧效率，减少热损失，实现节能减排。   目前推广比例（％） ＜10   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到60%，总投入100000万元，可形成节能39万 tce/a，预计二氧化碳减排能力103万 tCO2 /a。 15.环冷机液密封技术   适用范围 钢铁行业，烧结工序烧结矿冷却。   主要技术内容 两相动平衡密封技术；高效传热技术；气流均衡处理综合技术；复合静密封技术；高温烟气循环区液体防汽化技术。   目前推广比例（％） 5   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到30%，总投入100000万元，可形成节能10万 tce/a，预计二氧化碳减排能力26万 tCO2 /a。 16.旋切式高风温顶燃热风炉节能技术   适用范围 钢铁行业，大型高炉的热风炉改造。   主要技术内容 采用旋切式燃烧器，格子砖、多种孔型炉箅、热风管道膨胀和拉紧装置，高热值煤气分时燃烧、数学模型控制等技术提高风温，降低高炉 冶炼焦比，有效提高系统的热效率 。   目前推广比例（％） 50   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到80%，总投入1080000万元，可形成节能118万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力312万 tCO2 /a。 17.中低温太阳能工业热力应用系统技术   适用范围 钢铁行业，工业领域太阳能系统与燃煤 、燃气、燃油工业锅炉结合使用。   主要技术内容 提高玻璃真空管吸收比和真空度、采用CPC 反光板；工作温度为80 ℃-120℃时瞬时效率不低于0.45；大规模集热器阵列技术；多点温度 、压力，防冻系统自动控制技术。   目前推广比例（％） ＜1   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到10%，总投入500000万元，可形成节能71万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力187万 tCO2 /a。 18.燃气轮机值班燃料替代技术   适用范围 钢铁行业，CCPP应用领域。   主要技术内容 利用高炉煤气替代焦炉煤气值班， 实现两种煤气的无扰切换。实现对空燃比的精准控制，降低NOx生成量。降低了厂用电率。同时，增加了发电设备的运行稳定性。   目前推广比例（％） 5   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到40%，总投入11600万元，可形成节能20万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力53万 tCO2 /a。 19.冶金余热余压能量回收同轴机组应用技术   适用范围 钢铁行业，高炉鼓风与余热余压能量回收。   主要技术内容 煤气透平与电动机同轴驱动的高炉鼓风能量回收机组（BPRT技术）煤气透平与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组技术（BPRT），是把高炉煤气的余压余热直接转化为机械 能的节能装置。   目前推广比例（％） 30   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到50%，总投入100000万元，可形成节能90万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力288万 tCO2 /a。   适用范围 钢铁行业，冶金烧结系统 130-500m2烧 结生产线的低品位热能回收及烧结主抽风机。   主要技术内容 烧结余热能量回收驱动技术（SHRT技术），将烧结余热汽轮机、烧结主抽风机以及同步电动机同轴串联布置，形成全新的烧结余热与烧结主抽风机能量回收三机组（SHRT）。   目前推广比例（％） 3   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到20%，总投入200000万元，可形成节能40万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力293万 tCO2 /a。 20.全密闭矿热炉高温烟气干法净化回收利用技术   适用范围 钢铁行业，铬、硅、锰系等铁合金冶炼烟气净化回收与综合利用。   主要技术内容 采用全封闭矿热炉冶炼和控制技术，将通常直接排空的由冶炼产生 的高温烟尘通过FeAl金属间化合物非对称过滤器进行干法净化，并将 净化后的烟气输送到煤气柜中储存，回收用于发电和铬粉矿烧结。   目前推广比例（％） 2   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到30%，总投入228000万元，可形成节能129万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力340万 tCO2 /a。 21.大型焦炉用新型高导热高致密硅砖节能技术   适用范围 钢铁行业，焦炉生产。   主要技术内容 采用高导热高致密的硅砖替代传统的硅砖耐火材料，提高炭化室硅砖的导热性；采用挂釉炉门预制件替代传统的粘土砖砌块，提高焦炉炉门的密封性并有效减少热辐射，从而减少燃料的消耗，达到节能目的 。   目前推广比例（％） 3   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到15%，总投入360000万元，可形成节能96万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力253万 tCO2 /a。 22.高炉冲渣水直接换热回收余热技术   适用范围 冶金行业炼铁 、炼铜等生产过程高炉冲渣水余热回收利用。   主要技术内容 高炉冲渣水常采用过滤方式用于直接供暖或换热供暖，利用率相对较低。该技术采用自主研发的专用冲渣水换热器，无需过滤直接进入换热器进行换热，用于供暖或发电，避免产生管道或换热设备内发生淤积堵塞、过滤反冲频繁取热量少、产生次生污染等问题，减少过滤等环节热损失，有效提高换热效率。   目前推广比例（％） 10   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到50%，总投入260000万元，可形成节能143万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力378万 tCO2 /a。 23.焦炉炭化室荒气回收和压力自动调节技术   适用范围 钢铁行业，焦化工序。   主要技术内容 根据每孔炭化室煤气发生量变化，实时调节桥管水封阀盘的开度，实现整个结焦周期内炭化室压力调节，避免在装煤和结焦初期因炭化室压力过大产生煤气及烟尘外泄，并大量减少炭化室内荒煤气窜漏至燃烧室，实现装煤烟尘治理和焦炉压力稳定。   目前推广比例（％） ＜2   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到20%，总投入65000万元，可形成节能10万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力26万 tCO2 /a。 24.冷捣糊整体优化成型筑炉节能技术   适用范围 钢铁行业，钢铁、有色、化工行业、铁合金、黄磷、稀土金属等冶 炼电炉。   主要技术内容 采用冷捣糊整体筑炉，材料质量均匀结构致密，不同材料无缝粘接，避免了传统筑炉工艺的连接糊破损及电流分布不均匀问题，增强炉体保温性能，改善电炉的热平衡，有效降低加工电耗。   目前推广比例（％） 10   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到40%，总投入20000万元，可形成节能80万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力210万 tCO2 /a。 25.烧结废气余热循环利用工艺技术   适用范围 钢铁行业，烧结工序。   主要技术内容 烧结低温废气自烧结支管风箱/环冷机排出后，再次被引入烧结料层时，因热交换和烧结料层的自动蓄热作用，可将其中的低温显热供给烧结混合料。同时，热废气中的二噁英、PAHs、VOC等有机污染物在通过烧结料层中高达1200℃以上的烧结带时被分解。因此，利用废气循环烧结不仅可以实现余热的利用，而且可以大幅度削减废气排放总量。   目前推广比例（％） ＜1   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到30%，总投入200000万元，可形成节能42万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力92万 tCO2 /a。 26.无引风机无换向阀蓄热燃烧节能技术   适用范围 冶金行业，钢铁包、中间包用烘烤器、加热炉、退火炉、淬火炉等石化工行业和电力行业火焰燃烧节能应用。   主要技术内容 采用自吸式燃烧技术显著降低助燃风机功率并提高燃烧器效率，采用新型双通道蓄热体实现无换向阀蓄热烘烤，热废气体的排烟温度显著降低，节约燃气。通过热废气的进口和排烟口的温度差形成一定压力变化实现自动引风,并把助燃风机的风量分出一部分作为动力源形成一定的引力，实现无引风机蓄热加热，节约电能。   目前推广比例（％） 5   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到30%，总投入62400万元，可形成节能94万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力247万 tCO2 /a。 27.焦炉荒煤气显热回收利用技术   适用范围 钢铁、焦化行业，焦炉荒煤气余热回收。   主要技术内容 利用上升管换热器将焦炉荒煤气与除盐水进行热交换，产生饱和蒸汽，将荒煤气的部分显热回收利用，实现节能。   目前推广比例（％） ＜1   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到50%，总投入500000万元，可形成节能185万tce/a（仅1000m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力488万tCO2/a。 28.基于炉腹煤气量指数优化的智能化大型高炉节能技术   适用范围 钢铁行业，高炉炼铁。   主要技术内容 在传统高炉炼铁流程基础上优化升级，建立了以炉腹煤气量指数为核心的高效低耗理论体系，开发了基于炉腹煤气指数理论和高炉全炉仿真的大型高炉炉型优化技术，以及更高准确率的智能化生产控制系统，实现高炉更加稳定、高效生产，降低工序能耗。   目前推广比例（％） 14   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到23%，总投入3400000万元，可形成节能324万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力855万 tCO2 /a。 29.高辐射覆层技术   适用范围 钢铁行业。   主要技术内容 在高炉热风炉、焦炉和加热炉的蓄热体表面涂覆一层发射率高于基体的覆层，以提高蓄热体热吸收及热辐射效率，减少加热时间，降低排烟温度和燃料消耗。   目前推广比例（％） 12   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到30%，总投入45000万元，可形成节能110万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力290万 tCO2 /a。   适用范围 石化行业，石油、化工、 冶金等。   主要技术内容 利用高发射率节能材料，增加衬里反射辐射热和炉管吸收能力，提高加热炉的热利用率，减少燃料消耗 。   目前推广比例（％） 0.1   未来五年减碳潜力 预计未来五年，该技术在行业内的推广比例达到10%，总投入16500万元，可形成节能16万 tce/a（仅 1000 m3 以上大高 炉），预计二氧化碳减排能力42万 tCO2 /a。

原来只用于医学领域的高端技术—核磁共振技术也被用于钢铁渣的分析了，可见对钢铁渣的分析越来越受到人们的重视，特别是钢铁渣的分析技术对钢铁厂精炼工艺大有好处，在精炼工艺的最佳化及扩大钢铁渣的应用非常重要,在扩大钢铁渣的新用途，提升钢铁渣的价值时，必须明确其特性。不仅需要进行成分的元素分析及溶出试验，还需要了解钢铁渣是何种化学结构。目前，世界一流钢厂采用核磁共振光谱法（NMR）、红外吸收光谱法（IR）等，构筑了多种钢铁渣化学结构分析方法。通过明确这些化学结构信息与实际钢铁渣的膨胀性、pH值等物性的关联，对钢渣特性实现了量化的认知，扩大的钢铁渣的使用范围，提升了利用价值。 在炼钢工艺中，为了监控精炼反应、达到用户的质量需求，不仅需要正确把握钢水的纯净性，还需要正确把握并控制钢铁渣的组成。为此，对钢铁渣化学成分的快速分析不可或缺。为了使钢铁渣在水泥原料、骨料、路基材料等多领域得到积极有效的利用，需要通过与实际用途相匹配的环境管理和环保分析，避免对环境有害的物质向系统外排放，在发货前进行充分管理，这是世界一流钢厂做的工作。近年来，随着各种社会形势的变化，钢铁渣的需求结构也发生了变化，需要推进开发针对新用途的利用技术。为此，不仅需要进行钢铁渣化学组成、环境管理的分析，还需通过量化明确左右钢铁渣特性的结晶构造——化学状态，以此来明确钢渣所具有的物性。 钢铁渣成分分析结果和碱度等信息反馈到流程中的分析方法普遍采用荧光X射线分析装置（XRF），该装置能对分析对象试样固体的状态直接进行分析。在钢铁渣利用中，制定了混凝土骨料用成分分析方法及混凝土用高炉渣微粉标准。在利用钢铁渣时，考虑到会发生溶出到地下水的情况，因此，需对溶出成分高度重视。钢铁渣由于经过高温熔融状态，几乎不含有有机氯系有害物质以及Hg、As、Cd等沸点低的元素。因此，如在土木工程标准中，相关环保的内容中对Pb、Cr、Se、F、B等5种物质进行了规定。 钢铁渣中含有各种元素。用XRF得到的分析结果是通过氧化物换算得到的各元素浓度，这些元素在实际中大多数会形成复合氧化物。复合氧化物因精炼工艺或冷却处理的差异，形成不同的化学状态。 道路路基用缓冷渣系路基材料（HMS），需要具有一定强度，而该强度需要钢铁渣与水的水化反应来保证。因此，需要有对水化生成物特别是钙矾石进行量化分析。钙矾石是与路基材料、水泥初期硬化相关的水化化合物，为了预测材料的强度以及生成过剩造成的裂纹等，有必要对其进行量化分析。 有关钢铁渣的分析方法，包括已经确立的、已应用于钢铁渣实际管理的分析方法、业界正在探讨研究阶段的分析方法，对改善环境十分有益，可避免今后又来处理废渣二次污染问题，造成二次浪费。目前，钢铁业在分析方法标准化方面已经非常先进，而钢铁渣的分析方法标准化却相对较为滞后。作为标准试样的主要因素，不仅需要确保从主要成分到微量成分材料的均匀，还需保证其组成和化学状态不会发生时效变化。钢铁渣是与钢铁业共存的材料，很早以来就从化学分析角度对其进行管理。但是，钢铁渣在施工后的强度特性变化等是通过何种化学变化而来的尚有很多不明之处。从化学分析的领域来看，钢铁渣是一种尚有许多未解之谜待解、并极具挑战性。

2017年12月27日，工信部、科技部两部委联合发布公告，为引导重大环保技术装备研发与产业化对接，加快新技术、新产品、新装备的推广应用，提高环保装备制造业水平，制定了《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录(2017年版)》（以下称《目录》）。《目录》共含146项技术，依据性质分为3类：研发类（27项）、应用类（42项）和推广类（77项），涉及大气污染防治、水污染防治、资源综合利用等环保技术。北京北大先锋科技有限公司申报的“富含一氧化碳（CO）工业尾气资源利用成套设备”入选《目录》推广类资源综合利用技术。 高纯度CO是碳一化工的重要原料，工业生产中的CO来源主要有两种：一种是从煤、石油或天然气等化石燃料转化而来；另一种则是存在于各类工业混合气当中，以工业尾气居多，例如黄磷尾气、密闭电石炉尾气、钢厂高炉煤气、钢厂转炉煤气、合成氨弛放气等许多工业生产的尾气中均含有大量CO。事实上，大部分含CO尾气都没有得到很好的再利用。这是因为工业尾气中的组分复杂，回收高纯度的CO难度很大，投资成本过高。因此，仅有少部分企业将尾气初步净化后进行简单利用，能够深度净化尾气，对CO进行高附加值利用的生产线并不多见。业内专家认为，先进的分离、提纯、纯化技术是获取廉价CO来源的关键所在，这一技术将为我国碳一化工的发展带来新动力。 北大先锋经过多年的自主研发，掌握了先进的CO提纯技术，可将含有CO的工业尾气回收提纯，并加以充分利用，减少能源浪费。与常规的CO分离技术不同，北大先锋专有的变压吸附分离CO技术在保证更为先进的工艺指标的同时，投资成本也能控制在较低水平，最大限度地保证生产企业的经济效益，实现经济与环境效益双赢。 该项工艺的主要技术指标为：适用的工业尾气CO含量为1%~95%，产品气CO纯度范围在50%~99%，CO收得率大于85%。这项工业尾气提纯CO技术适用于高炉煤气、转炉煤气、电石尾气、黄磷尾气等富含CO的工业尾气资源利用。 目前，北大先锋不断推进该项技术在国内市场的工业化应用，已陆续在高炉煤气、转炉煤气、电石尾气等领域投入使用，以绿色环保为理念，以节能增效为动力，持续为化学工业效力。北大先锋也在积极为更多有意愿、有需求的生产企业，提供尾气资源综合利用的解决方案。

新年伊始，创新前行。刚刚进入2018年第一周，河钢集团唐钢公司有关炼铁系统技术攻关项目就迅速吹响了进军的号角。 由河钢集团唐钢公司、北京瑞普同创科技发展有限公司和中国地质大学、中国科学院有关单位共同承担的“高效长寿铁沟综合技术攻关”课题，于1月4日在唐钢进行课题成立仪式并正式启动。 唐钢公司炼铁部部长崔晓东等领导、北京瑞普同创科技发展有限公司董事长杨林博士携课题组成员、唐钢检修公司领导和中国地质大学黄朝晖教授、中国科学院刘开琪研究员等专家参加了会议。 “高炉铁沟出铁是炼铁的重要工序，决定了炉前组织效率、成本费用。”唐钢炼铁部部长崔晓东在大会讲话中指出，在国家空前重视节能降耗和环境友好的大形势下，应时代、国家和唐钢所需，成立“高效长寿铁沟综合技术攻关”课题，群策群力，共同推进唐钢铁沟综合技术提升，对绿色钢铁、清洁生产具有极为重要的现实意义。 瑞普同创董事长杨林代表课题组，详尽介绍了课题成立的目的、攻关目标和实施方案等。据介绍，此课题拟筹资1397万元，计划在18个月内，通过技术攻关，改良主沟结构，研发长寿出铁沟耐材，开发新型维护手段，改进主沟解体拆除清理办法，研制适用的清理机具，完善主沟套浇技术，显著降低耐材和炉前辅材消耗，大幅度减少环境污染，降低工人劳动强度，进一步降低炼铁成本，满足大型高炉高强度冶炼生产需求，使唐钢出铁沟耐材质量和应用技术达到国内领先水平。 与会专家和代表一致认为，该课题符合高炉现实生产的需要，顺应绿色生产、降本增效的大趋势，时机成熟，方案周全，技术可行，成果可期，相信课题组一定能圆满实现课题技术攻关目标。

●炉腹煤气量指数的上限受原燃料条件、炉型、高炉操作方式和渣铁排放状态等因素的综合影响，现初步定位大型高炉合理炉腹煤气量指数控制值在58m3/(min·m2)～65m3/(min·m2)。此时，煤气流和操作炉型易于控制，技术经济指标也较好。 冀岗 卫继刚 唐顺兵 姜曦 随着我国钢铁工业发展，大型高炉带来了显著的经济效益和强大的竞争力，对大型高炉的生产操作进行基础性研究就显得尤为重要，合理的炉腹煤气量指数控制即为其中之一。炉腹煤气量指数的定义为单位炉缸面积上通过的炉腹煤气量，从气体动力学角度来说，是衡量高炉强化冶炼程度的一个重要参数。大型高炉是一个高温高压的密闭逆流反应器，高炉炉腹煤气量指数实质上就是在高炉炉缸断面上炉内煤气的空塔流速。一般认为，过低的煤气流速会导致大型高炉炉缸中心不活，死料柱增大和炉缸堆积；而过高的煤气流速会导致高炉内三相反应传输矛盾激化，炉内煤气流的控制难度加大，易造成管道和悬料等失常炉况，而且在高煤气流速生产情况下，煤气流对炉衬的侵蚀和冲刷也会加剧，不利于高炉长寿。因此，很有必要对大型高炉的炉腹煤气量指数控制值进行探讨，以提高对大型高炉的驾驭能力。 太钢5号高炉（4350m3）炉腹煤气量指数由2008年初的54m3/(min·m2)逐步提高到2010年的67m3/(min·m2)；到了2015年~2016年，由于生产调整和进入炉役中后期，炉腹煤气量指数又降低到53m3/(min·m2)～55m3/(min·m2)。对此，本文分析其生产时的不同炉况特点，探讨怎样通过各项操作制度的合理匹配和操作理念的改变，来实现合理的炉腹煤气量指数控制，从而为大型高炉在高煤比、高利用系数的条件下，形成较高炉腹煤气量指数，实现低燃料比、经济化生产提供参考。 炉腹煤气量指数对高炉生产的影响 高煤比、较低炉腹煤气量指数生产。高炉冶炼在追求高煤比和高利用系数的过程中，往往会形成高炉腹煤气量指数生产，而高炉腹煤气量指数生产并不是高炉冶炼的目的。恰恰相反，炼铁生产会出现怎样在高炉腹煤气量指数情况下，合理控制煤气流的问题。因为，随着炉腹煤气量指数提高，煤气流速加快，往往会出现煤气流难以控制的情况。当高煤比生产时，由于炉内焦炭负荷加重，压差和透气性指数K值往往会升高，这时须要平衡好透气性指数K值和炉腹煤气量指数的关系，以实现炉内压量关系的平稳，这是保持高煤比生产时炉况顺行的重要措施。 5号高炉在2008年2月进行煤比200kg/t生产时，将炉腹煤气量指数控制在56m3/(min·m2)～62m3/(min·m2)，实现了高煤比生产时煤气流的有效控制。在煤比高而炉腹煤气量指数较低的情况下，应该适当发展边缘气流，否则会出现炉身中上部炉体热负荷不稳定的现象，从而导致热制度的大幅度波动，对高煤比下的煤气流控制和低硅冶炼造成巨大冲击。 高利用系数、较高炉腹煤气量指数生产。在较高炉腹煤气量指数情况下，高炉操作首先要掌握好合理煤气流分布。大型高炉好的煤气流分布要具有压量关系适应、下料均匀平稳、煤气利用率高而稳定、操作炉型易于控制等特点。为了实现炉况的稳定顺行，主要措施是控制边缘与中心两股气流，并且针对形成不同炉腹煤气量指数的生产，提出不同的煤气流控制思路。5号高炉低煤比、高利用系数生产实践的经验显示，不能过分发展边缘气流，而是采用稳定适宜的边缘气流为宜。5号高炉炉腹煤气量指数由2008年1月的54m3/(min·m2)不断提高到2009年9月的67m3/(min·m2)，有效容积利用系数也由2.15t/（m3·d）提高到2.6t/（m3·d），炉缸面积利用系数达到69t/（m2·d）～72t/（m2·d），利用系数与炉腹煤气量指数呈正向相关性，成功实现了高利用系数生产。 对煤气利用率和燃料比的影响。高炉操作者的中心任务就是以精料为基础，以炉况顺行和提高煤气利用率为手段，以降低焦比和燃料比、提高产量为核心来操作。2009年下半年，5号高炉产量不断提高，特别是在2009年11月以后，产量达到11000t/d以上，有效容积利用系数达到2.53t/(m3·d)，炉腹煤气量指数也提高到65m3/(min·m2)以上。这期间出现过炉况稳定性变差、煤气利用率下降到49%、燃料比急剧升高到508kg/t的情况。这其中有一部分是原燃料质量变差的原因，但主要是5号高炉在炉腹煤气量指数达到65.0m3/(min·m2)以上的生产情况下，对煤气流的控制不到位。 大型高炉在提高煤比或产量的过程中，炉腹煤气量指数也会相应提高，当炉腹煤气量指数提高到一定程度并影响到炉况顺行时，就应采取提高富氧率、控制风量的措施；或是在炉况允许的条件下，采取逐步降低燃料比等措施来降低炉腹煤气量指数；也可在设备允许的条件下，适当提高顶压，有利于控制煤气流速和全炉压差，从而为控制煤气流创造条件。 实现高而稳定的煤气利用率，从而降低燃料消耗，是高炉操作者的责任。大型高炉在炉腹煤气量指数达66m3/(min·m2)生产时，控制煤气流分布，实现煤气的热能和化学能充分有效利用，即实现低炉顶温度（炉顶温度低于180℃）和高煤气利用率（煤气利用率高于51%）操作，以低燃料比生产来实现利用系数的增长，才是经济有效的手段。 针对不同炉腹煤气量指数调整操作 通过降低燃料比来提高产量。大型高炉在较高炉腹煤气量指数生产时，应首先稳定和降低燃料比。据5号高炉2010年的生产经验，在炉腹煤气量指数达到65m3/(min·m2)时，风速一般应控制在264m/s～272m/s，鼓风动能为160kJ/s～165kJ/s，在保持中心煤气流旺盛的前提下，适当放开边缘煤气流，通过平衡好炉内的压量关系来控制下部的风速和鼓风动能，提高煤气流分布的稳定性，从而实现低燃料比生产。 当炉腹煤气量指数受到制约时，高炉的增产要从降低燃料比、降低单位生铁的炉腹煤气量、降低能量消耗着手。据5号高炉2011年1月和2月炉腹煤气量指数在64.0m3/(min·m2)时的生产经验，5号高炉采取适当松边的装料制度和调整风口工作面积等措施，使风压水平能同焦炭负荷、风量和顶压的使用水平相适应，使煤气利用率由49.5%提高到51%。同时，由于炉体各段热负荷和操作炉型也趋于稳定，炉况稳定性明显好转，5号高炉将燃料比由505kg/t逐步做低到495kg/t，生铁含硅量也由0.55%下降到0.35%，在同等条件下，产量由11250t/d提高到11650t/d。一定要树立大型高炉在炉腹煤气量指数达64.0m3/(min·m2)以上生产时，通过稳定煤气流、逐步降低燃料比来提高产量的操作理念。 上下部操作制度相结合，稳定煤气流。5号高炉采用PW串罐无钟炉顶。提高高炉煤气利用率的主要措施是，调整高炉的矿石批重，提高高炉的矿焦比。根据5号高炉多年生产经验，在炉况接受的情况下，逐步提高矿石批重和加重焦炭负荷是提高煤气利用率的主要途径。高风速、大矿批的采用和无料钟装料方式，为平峰式曲线的实现提供了技术上的保证。 煤气流的稳定与否，对大型高炉降低燃料比和稳定热制度至关重要。在高炉生产中，找到一个与原燃料条件和送风制度适宜的布料制度是高炉操作的关键。大型高炉在进行高炉腹煤气量指数生产时，一定要根据形成高炉腹煤气量指数的原因，充分发挥好装料制度的作用，实现合理的煤气流分布。在上部调剂没有余地的情况下，可考虑下部送风制度中风量、富氧量、风口面积和湿度的调剂，实现炉内压量关系的稳定平衡。 合理炉腹煤气量指数的控制及探讨。限制炉腹煤气量指数的主要因素包括：炉腹渣量、炉腹渣黏度、焦炭在炉腹处的粒度及孔隙度、煤比、炉内有害元素的含量等。可见，精料、降低渣铁比和改善焦炭质量的措施，都有利于高炉适应高炉腹煤气量指数操作。目前，太钢初步将5号高炉合理的炉腹煤气量指数控制值定位在60m3/(min·m2)～65m3/(min·m2)。炉腹煤气量指数处于该值时，高炉易于操作，技术经济指标良好，炉况稳定，也有益于高炉长寿。 在高炉操作上，通过适当提高富氧率和炉顶压力，将炉腹煤气量指数控制在一定范围内，实现低燃料比生产，是大型高炉提高产量的主要措施。各项操作制度的选择和匹配是一项系统工作，一定要将送风制度、装料制度、炉缸热制度和造渣制度统一结合起来，从而形成煤气流分布曲线和操作炉型的合理控制，才能实现炉况长期稳定顺行。在原燃料一定的条件下，要想提高产量，唯有进一步降低燃料比，从而降低单位生铁耗风量和其吨铁炉腹煤气量指数值，才能实现。 5号高炉将炉腹煤气量指数和透气性指数K值视为衡量高炉强化程度的2个重要参数。当生产要求进一步强化高炉冶炼时，管理者应该检查透气阻力系数和炉腹煤气量指数的潜力，采取必要的措施，降低透气阻力系数，使炉腹煤气量接近最大值；已经接近最大值时，应为高炉创造必要的条件，采取减少吨铁炉腹煤气量的措施，保持炉况稳定和顺行。 综上所述，炉腹煤气量指数的上限受原燃料条件、炉型、高炉操作方式和渣铁排放状态等因素的综合影响，现初步定位大型高炉合理炉腹煤气量指数控制值在58m3/(min·m2)～65m3/(min·m2)。此时，煤气流和操作炉型易于控制，技术经济指标也较好。大型高炉在炉腹煤气量指数低于60m3/(min·m2)运行时，可以通过增大风量、提高炉腹煤气量来增产，当炉腹煤气量指数将要大于66m3/(min·m2)时，则须通过提高富氧率和炉顶压力，降低燃料比和低硅冶炼来增产。大型高炉在较高炉腹煤气量指数运行状态下，通过调整富氧率、风口工作面积、焦炭负荷、矿批和布料档位等操作制度和参数，合理控制炉腹煤气量指数，进而控制炉内煤气流速，可以实现较低的燃料比和较好的顺行状态。