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1、首钢京唐公司 l 号高炉京唐 l 号高炉于 2007 年 3 月 12 日开工建设，以“高效、低耗、优质、长寿、清洁”为设计理念，优化集成了国内外先进的新技术、新工艺，以实现高炉生产的大型化、高效化、现代化、长寿化、清洁化。首钢京唐钢铁厂一号 5500m3 高炉是中国钢铁业中最大，也是世界上最大高炉之一，采用了一批目前世界上最大最先进的炉顶与炉前装备，以及数百项国内外先进生产技术。其中，专有技术多项，包括完全自行设计的 5500m3 特大型高炉长寿高效技术，自行研发拥有自主知识产权的并罐无料钟炉顶技术，设计热风温度为 1300的 BSK 顶燃式热风炉高风温技术，高炉煤气全干法除尘技术（其中的高
2、炉煤气全干法除尘技术和 BSK 式顶燃热风炉技术是两项重大的原始创新技术） ；采用世界先进技术多项，如两座高炉联合料仓集中配置采用无中继直接上料技术、浓相富氧大喷煤技术、粗煤气高效旋风除尘技术、平坦化出铁场、远程控制全自动化炉前设备、铁水运输“一包到底”工艺等。首钢京唐 l 号高炉有效容积为 5500 m3，主要设计指标如下：年平均利用系数 2.3，焦比 290 kg/t，煤比 200 kg/t，燃料比 490 kg/t，熟料率 90%，入炉综合品位 61%，渣比 250 kg/t，风温 1300，顶压 0. 28 MPa，富氧率 3.5%，综合冶炼强度 1.035，净煤气含尘量 5 rrig
3、/m3 TRT 吨铁发电量 45 kWh/t ，工序能耗 404 kg 标煤t，高炉一代炉役寿命 25 年。高炉本体 为实现高炉 25 年的长寿设计，高炉采用了综合长寿技术：优化设计炉型和炉底炉缸结构，采用全冷却炉体结构，采用优质冷却壁耐材以及先进的冷却制度，并配置完善的检测系统和高炉专家系统。 (1)优化设计炉型。l 号高炉借鉴国内外 4000m3 以上大型高炉的设计经验，对高炉炉型进行合理优化，高炉矮胖，高径比为 1. 93。为减小铁水环流对炉缸内衬的冲刷侵蚀，保证炉缸热量储备，死铁层加深为 3.Om。为煤气和渣皮的稳定，适当减小炉腹角。为有利于强化冶炼、铁口的维护和有效地延长炉缸寿命，炉
4、缸高度增加为 5.4m。 (2)优化炉底和炉缸结构。1 号高炉炉底铺设水冷支管，通除盐水冷却。炉底采用日本黑崎播磨株式会社产大块炭砖：第 1 层为 NDK 高导热石墨炭砖，第 2、3 层为 NDK 微孑 L 炭砖，第 4 层为超微孑 L 炭砖。4 层炭砖的上面立砌 2 层陶瓷垫。炉缸环砌美国 UCAR 公司 NMA、NMD 热压小块炭砖，风口采用大块风口组合砖砌筑。通过优化炉缸和炉底结构，保护工况最为恶劣的炉缸区域以延长高炉寿命。 (3)采用全冷却炉俸结构。1 号高炉采用铸铁、铜冷却壁和水冷炉喉钢砖的全冷却炉体结构，高炉共有 18 段冷却壁：炉缸区域的第 1 段和第 4 段第 6 段为光面铸铁
5、冷却壁；炉身中上部的第 11 段第 17 段为镶砖铸铁冷却壁；第 18 段为无内衬 C 型铸铁冷却壁；炉喉采用 2 段水冷钢砖；在其他工作条件恶劣的区域大面积使用铜冷却壁：第 2、3 段（炉缸“象脚状”侵蚀区域）采用光面铜冷却壁；4 个铁口区域采用小块铜冷却壁；第 7、8、9、10 段（炉腹、炉腰、炉身下部）采用镶砖铜冷却壁。 (4)采用优质冷却壁耐材。为实现高炉长寿，炉腹区堆砌 12 层 NDK 炉腹砖，炉腰至炉身中部冷却壁采用赛隆结合碳化硅砖，炉身上部冷却壁采用高密度磷酸浸渍粘土砖。 (5)先进冷却制度。高炉冷却水系统大面积采用除盐水密闭循环系统冷却，个别区域采用工业净环水系统冷却。 除盐
6、水系统以炉体 A 系统为主，另有炉体 B 系统、热风炉系统两个辅助子系统。炉体 A 系统循环水量为 5 900 11131供炉体 l18 段冷却壁串联冷却用水、炉底冷却用水，实现了炉体全部使用除盐水冷却。炉体 B 系统循环水量为 2 900 Ij131 ，供风口后腔、中套、大套用水。除盐水在工况条件恶劣的风口区域的使用大大延长风口大、中、小三套使用寿命。热风炉系统循环水量为 l 160 rri3Li ，供热风阀和干法除尘散热塔用水。 工业净环水系统分为高压、中压、常压工业水 3 个子系统。高压工业水循环水量为 l 800 rr13h，供风口前腔、固定测湿及炉顶打水。中压工业水循环水量 1500
7、m/h，供炉喉钢砖、直吹管冷却和除盐水备用。常压工业水循环水量 152 ffl3l，供其他用水。 (6)完善的炉体检测和高炉操作专家系统。1 号高炉建有完善的炉体检测系统，配置高炉操作专家系统。炉缸和炉底设置的 548 个炉衬热电偶来检测炉底温度场分布，可以监测炉底的侵蚀状况，推断炉缸工作状态。炉体设置 460 个冷却壁热电偶来推断软熔带位置，检测炉衬侵蚀状况，推断操作炉型。15 个炉喉热电偶和十字测温装置来监测高炉炉身卜部的煤气分布，指导装料调整。在高炉冷却水系统中，没置水系统进出口压力、流量、温度检测，推断风口及冷却设备的破损状况，可以辅助检漏。上料布料系统 1 号高炉上料布料系统以实现分
8、级入炉、提高原燃料利用率、提高布料调剂灵活性为核心，通过采用无中转站、胶带机直接上料工艺、分级入炉工艺、焦丁矿丁回收工艺、并罐炉顶布料工艺，实现了特大型高炉炉料分布控制技术的优化。 (1)无中转站、胶带机直接上料工艺。1 号高炉和正建的 2 号高炉共用 1 座联合料仓，以减低投资。焦炭、矿石料仓采用并列式布置。原燃料采用分散筛分和分散称量、无中转站、胶带机直接上料工艺，取消传统昀中间集中称量罐。这样既降低投资成本，同时降低了物料转运的落差高度，减少原燃料的机械破碎。 (2)分级人炉工艺。烧结矿按照烧结分厂运送来的大成品（粒度 20 mm） 、小成品(6.320 mm)分别人仓，实现烧结矿分级人
9、炉。焦炭按照焦炭运送来的大粒度焦（粒度 60 mm） 、中粒度焦(2560 mm)分别人仓，实现焦炭分级人炉。烧结矿、焦炭分级人炉大大提高了炉料透气性，为高炉提升生产指标创造了条件。 (3)焦丁矿丁回收工艺。在高炉返矿、返焦中回收粒度分别为 10 25 mm 的焦丁和 38mm 的矿丁。焦丁、矿丁的回收利用提高了原燃料的利用率，降低了高炉投料量，从而降低铁水成本。焦丁与矿石混装入炉，有利于提高料柱透气性，有利于降低焦比。矿丁的回收有利于降低高炉返矿在烧结矿中的配比，有利于提高烧结矿强度、粒度，降低炼铁工序能耗。l 号高炉 5 月21 日开炉后，逐步加大焦丁、矿丁的回收比例，进入 8 月，实现了
10、自产焦丁、矿丁的全部回收消化。 (4)并罐炉顶布料工艺。1 号高炉采用成熟的水冷气封并罐式无料钟炉顶设备，实现布料调剂的灵活性。炉顶设置 280 ffl3 料罐，上下密封阀直径为 1100 mm，节流阀直径为 1000 mm，中小喉管直径为 730 mm，溜槽长 4 500 mm，设计炉顶压力为 0. 28 MPa，设备最大能力为 0.30 MPa。制粉喷煤系统 采用大型中速磨煤机制粉、封闭式混风炉干燥、高效布袋一级收粉、三罐并列喷吹、长距离浓相输送、喷煤总管流量检测及调节直接喷吹工艺。1 号高炉采用 2 台中速磨制粉，设备出力大，制粉能力150 t/h，高效中速磨为高炉打出高煤比创造条件。高
11、炉采用 2 座卧式混风炉，干燥剂由高炉热风炉废气与高温烟气混合而成，以热风炉废气作为主。煤粉全程氮气浓相输送，效率高，更为安全。氧煤枪的使用可以有效促使煤粉充分燃烧，为高炉大喷吹创造条件。整个系统自动化程度高，实现倒罐、喷吹自动控制。5 月 21 日开炉后，1 号高炉从 5 月 23 日 23: 15 开始喷吹煤粉。初期受公司管网氮气压力不稳定的影响，高炉有断煤现象。在氮扑可题得到解决后设备运行正常，喷吹均匀稳定，喷吹量控制准确。鼓风系统 1 号高炉和在建的 2 号高炉共配备了 3 台全静叶可调轴流式压缩机（2 用 l 备），设备最大能力：风萤 9 300 Nm3/min风雕 0.55 MPa
12、，配备脱湿装置。鼓风系统有操作迅速、运行简便、结构紧凑、调节性能良好、噪音低等优点二冷风管道设有富氧和加湿系统，富氧率设计值为 3.5%，设备最大能力 5.5%j 加湿系统既可以稳定综合鼓风 Ip 的蒸汽含量，也可以作为一种炉况日常调剂的手段，有利于高炉综合负荷的稳定、高风温使用以及热制度的稳定。热风系统 1 号高炉配置 4 座卡鲁金顶燃式高风温长寿热风炉和 2 座预热炉，这是顶燃式热风炉首次在 5 000 ffl3 以上特大型高炉应用：热风炉均采用喷射旋流式无焰陶瓷燃烧器、19 孔巾 30 mm 的高效格子砖、高性能 Mo 合金铸铁炉箅子及支柱等设备高温区采用硅砖：高温阀门使用除盐水密闭循环
13、冷却。热风炉系统燃烧、送风、换炉实现自动控制。 为实现热风炉寿命达到高炉两代炉役的日标，热风炉采用优质耐火材料，并合理优化炉体结构。热风炉采用了喷射漩流式无焰陶瓷燃烧器，有效降低了拱顶的温度，有利于棋顶温度的稳定。采用含 Mo 合金铸铁炉算子后，最高烟气温度可以达到 450。为 r 防止出现晶间应力裂纹腐蚀，拱顶钢壳内表面进行涂以防晶间应力腐蚀涂料。 ，蓄热室顶部与拱顶之间采用独立结构，使拱顶及 E 部直简砌砖完全脱离。管道钢壳内表面涂防腐涂料以延长热风总管和支管的寿命。所有主要阀门采用除盐水密闭循环冷却，延长其使用寿命。 热风炉烟道废气预热田 J 收系统采用分离型换热器，同时预热助燃空气和高
14、炉煤气。在采用空气换热器将助燃空气预热到 190的基础上，经 2 座预热炉预热后，助燃空气可达 450600CC，通过助燃空气及煤气预热，高炉热风围管处可达 1 300。出铁场 l 号高炉采用矩形舣出铁场和出铁场公路引桥，设置 4 个铁口，出铁场平坦化.德国TMT 公司液压泥炮、开口机采用同侧布置，配备换风 LI 机、拆沟机等大型机械，泥炮与开 f1 机和天车实现远程遥控控制，炉前操作机械化、自动化水平的提高减轻了工人劳动强度，提高厂劳动效率、 采用大型铁水包车运送铁水的“一包到底”技术。高炉铁水运输车进入炼钢车问，取消铁水倒罐工序，并可在铁水运输车上完成部分铁水处理工序，其主要优点为：取消铁
15、水倒罐作业工序，减少铁水温阵；降低铁损、减少环境污染；降低大型天车的吊运次数，加快生产节奏：开炉后 5 月 22 日 20：59，高炉出第 1 次铁 、出铁非常顺利，先见铁后见渣，渣铁流动良好，铁水温度为 1426，渣铁分离良好，炉渣全部冲水渣。此后出铁逐步过渡剑正常。目前日铁次数住 10 次左右，适应高炉日益强化冶炼的需求。渣处理系统 渣处理采用明特法炉渣处理工艺。一高炉熔渣经过渣沟进入冲渣喷嘴，从冲渣喷嘴喷U的高速水流使熔渣水淬冷却，形成颗粒状水渣，渣水混合物经水渣沟通过冷凝塔输送到搅笼池，渣水混合物在搅笼池中经过螺旋搅笼机分离出水渣，水渣经溜槽落到水渣胶带机上，输送到堆渣场一冲渣水在搅笼
16、池中经过电动过滤器过滤后，溢流到冲渣泵房的吸水片中，循环使用。 冲渣水循环使用，减少水鞋消耗。熔渣全部水淬粒化，干渣坑仪作为事故备用，有利于环保和水渣综合利用。冲渣产生的大量蒸汽经过冷凝塔实现回收，再经过开式散热塔处理后循环使用，有利于减少二氧化硫、硫化氢排放量，防止酸雨形成、 、 明特法炉渣处理工艺流程短、町靠，关键设备为螺旋搅笼机、电动过滤器，设备控制简单，维护工作量小。搅笼投产后设备运行可靠，尚未使用于渣坑粗煤气系统 高炉粗煤气除尘系统包括煤气导出管、上升管、五通球、下降管、切向旋风除尘器、中间罐及卸灰装置、放散阀和检修没施等组成。高炉煤气经 4 根直径 2 700 mrn 的煤气导出管和 ：升管在高端的直径 7 000 mm 瓦通球汇合，然后经过 1 根直径 4100 mm 的下降管进入直径为 7000 mm 的切向旋流除尘器进行粗除尘。五通球连接技术的
