高爐大型化、長壽化和高風(fēng)溫是煉鐵技術(shù)的重要發(fā)展方向，是冶金行業(yè)實施循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)能減排和低碳冶金的重要關(guān)鍵共性技術(shù)。本項目獲得國家“十一五”科技支撐計劃項目支持，是新一代可循環(huán)鋼鐵工藝流程“超大型高爐系統(tǒng)工藝技術(shù)”(2006BAE03A01)和“長壽高效集約型冶金煤氣干法除塵技術(shù)”(2006BAE03A10)的子課題，以國家“十一五”重大工程———首鋼京唐鋼鐵廠為依托，通過理論研究、工藝流程優(yōu)化、耐材體系研發(fā)等綜合研究方法，攻克了超大型高爐穩(wěn)定實現(xiàn)1300℃風(fēng)溫的國際性技術(shù)難題，成功應(yīng)用于首鋼京唐5500m3高爐，主要技術(shù)指標達國際領(lǐng)先水平。
(1)率先提出并通過兩級雙預(yù)熱技術(shù)、動態(tài)精準設(shè)計體系、大功率陶瓷燃燒器、系列高效格子磚、耐材標準體系、無過熱低應(yīng)力管系等集成創(chuàng)新與突破，解決了頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)的諸多共性關(guān)鍵技術(shù)難題，取得了低NOｘ排放獲得1300℃風(fēng)溫的世界領(lǐng)先水平，國際首創(chuàng)將頂燃式熱風(fēng)爐成功應(yīng)用于5000m3級超大型高爐，為大型高風(fēng)溫頂燃式熱風(fēng)爐的推廣應(yīng)用起到示范作用。
(2)首次建立并應(yīng)用熱風(fēng)爐動態(tài)精準設(shè)計體系，實現(xiàn)核心關(guān)鍵技術(shù)重大突破。
(3)通過溫度場等多場耦合仿真計算，成功研發(fā)應(yīng)用擴散型大功率環(huán)形陶瓷燃燒器關(guān)鍵設(shè)備，在大燃燒功率、低空氣過剩系數(shù)、消除燃燒脈動等方面取得顯著突破。
(4)建立小孔系列格子磚的設(shè)計和制造體系，創(chuàng)建了大型頂燃式熱風(fēng)爐耐火材料的配置和指標體系，制定多項國家和行業(yè)標準，形成關(guān)鍵耐火材料核心技術(shù)。
(5)通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化創(chuàng)新，消除了管系局部應(yīng)力過高和過熱現(xiàn)象，解決了高風(fēng)溫輸送的重大難題。
項目獲得授權(quán)專利28項(發(fā)明專利9項)，建立4項技術(shù)標準(國家或行業(yè)標準3項)，發(fā)表論文50余篇，被引用120余次。由中國工程院殷瑞鈺院士任主任、徐德龍院士任副主任的鑒定委員會對該項目進行成果鑒定，認為：該項目成果整體水平居國際領(lǐng)先，對高爐煉鐵的技術(shù)進步具有示范和引領(lǐng)作用。首鋼京唐1號高爐投產(chǎn)以來，實現(xiàn)月均風(fēng)溫1300℃，減少CO2排放1.5萬t/A，年產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益8000多萬元，經(jīng)濟效益和社會效益、生態(tài)環(huán)境效益顯著。
項目成功應(yīng)用后，完成單位已為200余座高爐提供了500余座高風(fēng)溫頂燃式熱風(fēng)爐的設(shè)計、總包、供貨服務(wù)，其中5000m3以上超大型高爐7座，3000～5000m3大型高爐22座，實現(xiàn)營業(yè)收入36億元，實現(xiàn)利潤3.62億元，納稅2.31億元，經(jīng)濟效益巨大。
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