中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 夏杰生 報道
在國內鋼鐵企業(yè)，對特大型高爐頂燃式熱風(fēng)爐的改造是個(gè)新生事物，未曾有過(guò)先例。河南鋼鐵集團安鋼煉鐵廠(chǎng)（下文簡(jiǎn)稱(chēng)安鋼）4747m3特大型高爐，配置的4座小帽子頂燃式熱風(fēng)爐中的1號熱風(fēng)爐的改造，就開(kāi)了大型頂燃式熱風(fēng)爐改造的先河，引起了國內外同行的極大關(guān)注！
2024年1月17日，西門(mén)子奧鋼聯(lián)公司馬丁和馬克二位熱風(fēng)爐專(zhuān)家不遠萬(wàn)里來(lái)到中國，親赴安鋼高爐現場(chǎng)，與安鋼煉鐵廠(chǎng)高爐技術(shù)人員進(jìn)行技術(shù)交流，并現場(chǎng)參觀(guān)考察了2023年12月24日大修改造完成的安鋼4747m3特大型高爐1號熱風(fēng)爐。
技術(shù)交流會(huì )剛結束，《中國冶金報》記者先后采訪(fǎng)了安鋼煉鐵廠(chǎng)黨委副書(shū)記兼廠(chǎng)長(cháng)馬輝、副廠(chǎng)長(cháng)萬(wàn)雷，以及西門(mén)子奧鋼聯(lián)熱風(fēng)爐專(zhuān)家馬丁和馬克，河南鋼鐵豫興冶金節能公司董事長(cháng)李松、豫興公司董事長(cháng)劉世聚。
圖為馬?。ㄗ螅﹦⑹谰郏ㄖ校R克（右）在安鋼4747立方米高爐熱風(fēng)爐前合影。右側這座就是用豫興公司懸鏈線(xiàn)頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)，并于2023年12月24日改造完工的1號熱風(fēng)爐。
專(zhuān)家各抒己見(jiàn) 英雄所見(jiàn)略同
記者：馬廠(chǎng)長(cháng)，據了解安鋼這座設計爐齡在25年的4747立方米特大型高爐熱風(fēng)爐，僅生產(chǎn)了約10年，為什么要提前改造呢？
馬輝廠(chǎng)長(cháng)：安鋼引進(jìn)的這組熱風(fēng)爐于2013年投產(chǎn)，2017年之后，4座熱風(fēng)爐都在高溫段陸續出現爐殼多處開(kāi)裂，而且開(kāi)裂部位就是焊縫區域。當時(shí)也沒(méi)啥好的處理方法，只能靠在其鋼殼焊縫位置上下左右各10厘米，綜合約20厘米寬的地方，一代一代挖補更換。但這樣做是治標不治本。于是我廠(chǎng)就多方交流探索考察，尋覓用誰(shuí)的技術(shù)才能解決困擾我廠(chǎng)多年的爐殼開(kāi)裂難題，最終選擇了采用豫興懸鏈線(xiàn)頂燃式熱風(fēng)爐專(zhuān)利技術(shù)。
通過(guò)近一年交流、簽約、合作，2023年底，終于把1號熱風(fēng)爐改造完成，現已運行一個(gè)多月。計劃在2月底開(kāi)始再施工改造第二座，到2024年底要將剩余3座全部改造完畢。
記者：這組熱風(fēng)爐改造后，要達到什么目的？
馬輝廠(chǎng)長(cháng)：首先，消除安全隱患。因為送風(fēng)情況下，爐內最大壓力是0.47MPa,高風(fēng)溫要達到1200℃以上（不送風(fēng)情況下?tīng)t內壓為零或者負壓），一旦焊縫漏風(fēng)，熱風(fēng)爐很可能被燒穿！就會(huì )發(fā)生惡性事故；第二，為了節能降耗。改造前噸鐵需要600立方米煤氣，通過(guò)改造后，噸鐵煤氣需求量期望能降到500立方米以?xún)?；第三，追求環(huán)境友好。改造前熱風(fēng)爐是國外技術(shù)，用國內技術(shù)改造后將會(huì )使燃燒過(guò)程更充分，煤氣和空氣混合燃燒更完全；第四，減少氮氧化物排放，減少其對環(huán)境的污染。
記者：為什么選擇豫興公司及其技術(shù)對此熱風(fēng)爐進(jìn)行改造？
馬輝廠(chǎng)長(cháng)：國外一些著(zhù)名熱風(fēng)爐技術(shù)公司沒(méi)有頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)，無(wú)法承擔頂燃式熱風(fēng)爐改造這一艱巨的任務(wù)。國內本土只有豫興一家具有二十多年豐富經(jīng)驗的專(zhuān)業(yè)頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)公司，其他企業(yè)或設計院所擁有的技術(shù)和原爐型一樣。改造之前，安鋼技術(shù)人員都詳細考察調研了國內多家采用豫興技術(shù)建設或改造成功的大型高爐熱風(fēng)爐案例，聽(tīng)到的都是對豫興技術(shù)的認可和好評。故我廠(chǎng)也終于下決心選擇了豫興公司及其技術(shù)。
萬(wàn)雷副廠(chǎng)長(cháng)緊接馬輝廠(chǎng)長(cháng)的話(huà)語(yǔ)，繼續回答說(shuō)：針對本廠(chǎng)這座高爐熱風(fēng)爐爐殼開(kāi)裂情況。當時(shí)采取的措施就是哪開(kāi)裂補哪。但是，即使不斷補焊仍遏制不住開(kāi)裂發(fā)生，越補越開(kāi)裂裂紋越多，存在很大安全風(fēng)險。國內其他鋼廠(chǎng)類(lèi)似爐容的高爐熱風(fēng)爐高溫區還因此出現過(guò)燒穿事故，拱頂被燒出一個(gè)大窟窿。如果本廠(chǎng)熱風(fēng)爐也出現這種情況，甚至延續到4座熱風(fēng)爐，將對本廠(chǎng)高爐正常生產(chǎn)造成嚴重的安全威脅；生產(chǎn)指標也會(huì )造成很大影響！因此，安鋼公司決定徹底更換掉爐殼。但在頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)領(lǐng)域非常專(zhuān)業(yè)的僅有豫興公司和一家外國公司。后者提出的遏制爐殼開(kāi)裂的技術(shù)方案，是保留現有開(kāi)裂爐殼，在原爐殼的外部再采用外敷一層鋼殼。即，在舊的熱風(fēng)爐爐殼表面再焊接一層殼板，把舊板包裹?。p爐殼技術(shù)）。這個(gè)方案雖然造價(jià)低，但在國內還沒(méi)有依據可尋，不是太可靠，故本廠(chǎng)不敢貿然實(shí)施。
改造后的本廠(chǎng)1號熱風(fēng)爐，是豫興公司具有獨立知識產(chǎn)權的國家專(zhuān)利技術(shù)——懸鏈線(xiàn)頂燃式。其具有近20年的穩定使用歷史，業(yè)績(jì)也很多。其獨具特色的優(yōu)勢是采用懸鏈線(xiàn)把不合理的應力結構消除掉，也就是消除了結構應力，從而可保證熱風(fēng)爐爐殼的安全穩定。很多用戶(hù)采用這一技術(shù)的生產(chǎn)實(shí)踐都已證明：這種方案是可行的！其好處剛才馬輝廠(chǎng)長(cháng)已經(jīng)說(shuō)過(guò)了。
預計本廠(chǎng)4座熱風(fēng)爐都改造完畢后，其風(fēng)溫應該比現在提升至少30℃，將確保今后熱風(fēng)爐安全穩定運行。
在2022年上半年，本廠(chǎng)因熱風(fēng)爐煙氣的排放值不達標，造成安鋼生產(chǎn)很被動(dòng)！當時(shí)國家環(huán)保部門(mén)， 以及安陽(yáng)市政府都盯著(zhù)安鋼的排放指標，給全廠(chǎng)造成很大損失，生產(chǎn)幾乎沒(méi)有穩定運行的狀態(tài)。加之爐殼開(kāi)裂綜合影響100-200℃風(fēng)溫，導致高爐產(chǎn)量每天減少1000噸。高爐沒(méi)有一個(gè)正常的生產(chǎn)狀態(tài)，就談不上降成本。即成本消耗都很高，去年企業(yè)出現嚴重虧損，與熱風(fēng)爐沒(méi)有正常運行有很大關(guān)系。
2023年5月，本廠(chǎng)熱風(fēng)爐煙氣排放段配置了脫硫脫硝處理技術(shù)與裝備后，爐況逐漸恢復到正常狀態(tài)。事實(shí)證明，熱風(fēng)爐正常運行，包括排放值達標，對現代高爐生產(chǎn)是非常重要的。
這次改造工程全部完工后，其安全隱患將會(huì )徹底消除，氮氧化物也能降低，排放值會(huì )更好。今后高爐環(huán)保方面的壓力也會(huì )降低，而且也有利于降低空燃比，以及煤氣的使用量，這樣對降低成本很有利，所以說(shuō)，改造好處很多。
以上所述是安鋼決定和豫興公司合作的主要動(dòng)因。目前，第一座熱風(fēng)爐改造完成后，后續施工也正順利開(kāi)展，目前使用效果保證了煉鐵工序正常運行。
下一步，隨著(zhù)時(shí)間推移，生產(chǎn)指標會(huì )越來(lái)越好，我們對今后熱風(fēng)爐改造達到好的狀態(tài)運行充滿(mǎn)信心。
中國先進(jìn)熱風(fēng)爐技術(shù)，各國踏破鐵鞋無(wú)覓處
隨后，記者接著(zhù)采訪(fǎng)了外國專(zhuān)家馬丁。
記者：西門(mén)子奧鋼聯(lián)公司與豫興公司的合作是不是雙方高端層面的戰略合作？
馬?。?/b>我們雙方這種特殊關(guān)系，首先是戰略性的合作，且都已簽署了許可協(xié)議，而且合作是和諧和愉快的！
記者：貴公司對豫興熱風(fēng)爐品牌在國際上怎么定位的？
馬?。?/b>我們認為豫興公司在中國是一個(gè)非常知名的品牌，相信在不久的將來(lái)，也會(huì )在國際上成為知名品牌；相信豫興的這種熱風(fēng)爐改造方式在國外市場(chǎng)也會(huì )越來(lái)越多。因為，現在各國對碳排放的要求越來(lái)越高，尤其是各國都在追求綠色鋼鐵發(fā)展，豫興公司的這種改造也會(huì )幫助本公司贏(yíng)得更多市場(chǎng)。因此，我方愿與豫興公司開(kāi)展更多的合作。
記者：豫興公司在中國國內改造和推出的傳統頂燃式熱風(fēng)爐改進(jìn)型的四段式熱風(fēng)爐，解決了因熱風(fēng)出口應力集中而損壞熱風(fēng)出口弊端的技術(shù)難題，其業(yè)績(jì)已達60多座。對此四段式技術(shù)貴公司有何評價(jià)？
馬?。?/b>豫興公司這種熱風(fēng)爐技術(shù)，也正是各國所需要的技術(shù)，也是本公司正在尋找的技術(shù)。我們也期待豫興公司能在更多的國外市場(chǎng)上用這種技術(shù)解決現有高爐生產(chǎn)中的難題，因為這些技術(shù)都是比較符合各國對未來(lái)的碳排放的期望指標，以及符合世界鋼鐵發(fā)展趨勢的技術(shù)。
記者：對豫興熱風(fēng)爐能產(chǎn)生如此高的風(fēng)溫，貴公司作何評價(jià)？
馬?。?/b>對在同等條件下，豫興熱風(fēng)爐比其他熱風(fēng)爐風(fēng)溫高，而且氮化物的排放量又很低，我對這兩點(diǎn)印象非常深刻。今后本公司也會(huì )考慮學(xué)習豫興公司怎么用高風(fēng)溫來(lái)實(shí)現碳排放的降低。
記者：貴公司與豫興合作的前景如何？
馬?。?/b>我們有很多的機會(huì )進(jìn)行合作，我們會(huì )借鑒雙方各自的優(yōu)點(diǎn)在各自的市場(chǎng)領(lǐng)域進(jìn)行合作。比如，豫興公司已經(jīng)授權西門(mén)子奧鋼聯(lián)在國外市場(chǎng)實(shí)施豫興熱風(fēng)爐技術(shù)的推廣應用，當然我們也會(huì )把更新的技術(shù)通過(guò)豫興公司融入到中國。
成立混合所有制公司 優(yōu)勢互補創(chuàng )新謀發(fā)展
記者隨后采訪(fǎng)了該熱風(fēng)爐改造工程實(shí)施單位——河南鋼鐵豫興冶金節能有限公司董事長(cháng)李松。
記者：為何要成立一個(gè)全新的企業(yè)，承攬安鋼這座巨型高爐熱風(fēng)爐的改造任務(wù)？
李松：豫興公司創(chuàng )新研發(fā)的懸鏈線(xiàn)頂燃式熱風(fēng)爐成套技術(shù)，在國際國內市場(chǎng)影響很大，知名度高，業(yè)績(jì)也非常多。安鋼欲利用其對4747m3巨型高爐熱風(fēng)爐進(jìn)行改造，就必須從企業(yè)利益和節能增效發(fā)展角度通盤(pán)考慮。首先，要以豫興公司20年來(lái)已建成400多座懸鏈線(xiàn)頂燃式熱風(fēng)爐的成就和成熟技術(shù)為根基；以山西建邦集團通才公司1860m3高爐懸鏈線(xiàn)頂燃式熱風(fēng)爐實(shí)現高風(fēng)溫，穩定運行12年沒(méi)有出現爐殼爐體損壞的這種穩定長(cháng)壽技術(shù)為典范，延伸拓展國內市場(chǎng)，發(fā)展對外合作。剛好安鋼大高爐出現了爐殼開(kāi)裂頻繁無(wú)法根除這一難題，與豫興這方面取得的技術(shù)研究成果高度吻合。故成立一個(gè)新公司，雙方共享業(yè)績(jì)，并以此改造業(yè)績(jì)?yōu)橐劳?，走向國際市場(chǎng)，力爭承攬國內外更多且市場(chǎng)潛力巨大的一系列巨型高爐熱風(fēng)爐改造工程。豈不兩全其美！豫興公司也認為這一發(fā)展思路正確合理，雙方志同道合，一錘定音，一家全新的混合所有制公司就水到渠成，順利誕生了。
另外，爐殼的拆除安裝和爐體砌筑施工工作，也必須遵循公開(kāi)透明招標程序公開(kāi)招標，否則不符合國企投標的標準。因此，成立一家混合所有制企業(yè)，可利用安鋼巨型高爐熱風(fēng)爐改造的契機和影響力走向國際。
記者：成立混合所有制企業(yè)承攬這一改造工程有何優(yōu)勢？
李松：首先，河南鋼鐵豫興冶金節能公司集國有企業(yè)與民營(yíng)企業(yè)之所長(cháng)，可通過(guò)有效控制，改革的紅利可釋放出企業(yè)發(fā)展的新動(dòng)力。第二，可將國有企業(yè)豐富的政府資源、規范的管理、雄厚的資金優(yōu)勢與民營(yíng)企業(yè)精簡(jiǎn)高效靈活的機制、面對市場(chǎng)的快速反應能力相結合，優(yōu)勢互補覆蓋到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的各個(gè)方面，形成最有效的法人治理結構，創(chuàng )造出高效率、低成本的運營(yíng)模式。
記者：貴公司攬下這座改造工程的底氣何在？
李松：有此前采用具有節能、長(cháng)壽、高風(fēng)溫優(yōu)勢的豫興懸鏈線(xiàn)頂燃式熱風(fēng)爐技術(shù)和國際國內改造的400多座傳統頂燃式、內燃式熱風(fēng)爐的成功經(jīng)驗墊底，有北京科技大學(xué)冶金學(xué)院程樹(shù)森博士生導師的理論指導，為慎重起見(jiàn)，又對針對安鋼特大高爐熱風(fēng)爐改造前后重建數學(xué)模型進(jìn)行計算的理論支持，才使我們有底氣成立合資公司，才敢于攬下這件“瓷器”活。
有了金鋼鉆 敢攬瓷器活
緊接著(zhù)，記者又采訪(fǎng)了河南鋼鐵豫興冶金節能公司入股單位——豫興公司董事長(cháng)劉世聚。
記者：該熱風(fēng)爐的具體改造方案有哪些？
劉世聚：熱風(fēng)爐運行過(guò)程中存在爐殼安全隱患的問(wèn)題，是超大型高爐存在的共性問(wèn)題，這是牽涉企業(yè)的職工安全和生產(chǎn)安全的大事，將此小帽子頂燃式熱風(fēng)爐改造為豫興懸鏈線(xiàn)頂燃式熱風(fēng)爐，利用積累的經(jīng)驗和豐富的爐殼開(kāi)裂技術(shù)研究和實(shí)踐驗證技術(shù)旨在徹底解決威脅安全生產(chǎn)的爐殼開(kāi)裂問(wèn)題和燃燒技術(shù)問(wèn)題，是這次改造的頭等大事。其主要改造方案為：
一是信心十足地將豫興公司承建的山西建邦集團通才公司1860m3高爐懸鏈線(xiàn)頂燃式熱風(fēng)爐，曾實(shí)現過(guò)至今未被超越的1314.7℃月均高風(fēng)溫，其應用12年沒(méi)有出現過(guò)絲毫爐殼開(kāi)裂的優(yōu)秀技術(shù)案例，復制在生產(chǎn)工況類(lèi)似的安鋼熱風(fēng)爐改造工程中；二是采用由安鋼鋼研所針對性開(kāi)發(fā)研究的熱風(fēng)爐爐殼專(zhuān)用抗應力腐蝕開(kāi)裂技術(shù)——AG490LK低合金鋼板材質(zhì)。該材質(zhì)可以避免爐殼焊縫及熱影響區爐殼結構晶粒變化，避免爐殼開(kāi)裂；三是采用獨特的焊縫及熱影響區域防腐蝕專(zhuān)利技術(shù)（申請號：2023114102160）；四是采用獨特的防爐殼開(kāi)裂無(wú)應力抱箍專(zhuān)利技術(shù)（申請號：2023231375272）；五是結合熱風(fēng)爐送風(fēng)壓力、焊縫系數、腐蝕系數、夾角系數、爆炸負荷、風(fēng)溫采用科學(xué)的計算公式計算確定高壓高風(fēng)溫熱風(fēng)爐爐殼厚度；六是采用受力合理、高效節能的懸鏈線(xiàn)頂燃式熱風(fēng)爐專(zhuān)利技術(shù)（專(zhuān)利號：ZL2008100495653）；七是全部格子磚利舊的條件下局部采用均壓均流格子磚專(zhuān)利技術(shù)（專(zhuān)利號：ZL2011103520837）進(jìn)行調節。
上述一系列創(chuàng )新技術(shù)成果，就是河南鋼鐵豫興冶金節能公司敢于承攬安鋼巨型高爐熱風(fēng)爐改造這一“瓷器活兒”的“金鋼鉆”！這個(gè)“金鋼鉆”在改造安鋼大高爐全部熱風(fēng)爐工程中，不僅可為其改造成功保駕護航，而且必將譜寫(xiě)出國內巨型熱風(fēng)爐改造的絢麗篇章！
圖為安鋼煉鐵廠(chǎng)黨委書(shū)記李?lèi)?ài)鋒，在安鋼特大型高爐熱風(fēng)爐改造開(kāi)工儀式上致辭。后排（右2和右3）分別為李松董事長(cháng)和劉世聚董事長(cháng)。
圖為河南鋼鐵豫興節能公司董事長(cháng)李松，在安鋼特大型高爐1號熱風(fēng)爐改造完工慶祝儀式上致辭。
