現代高爐煉鐵生產技術進步及發展趨勢研究摘要近年來，中國鋼鐵工業取得長足發展，鋼鐵產量連續多年位居世界第一。工業作為我國第二大產業在促進經濟發展中占據重要的地位，隨著工業的發展，爐煉鐵技術也需要不斷地進步和發展。爐煉鐵工藝過程具有一定的復雜性，因此需要嚴格地按照標準化的流程進行，在支撐經濟發展中占有重要地位，同時，還需要加強創新高爐煉鐵生產技術的應用，以提高工業鐵生產的質量。我國高爐煉鐵技術裝備在大型化、現代化、高效化、長遠發展方面取得了舉世矚目的成就。2000年以來，一批5000多立方米特大型高爐、500多平方米大型燒結機、7.63米大容量焦爐和年產400萬噸/年大型球團生產線建成投產.煉鐵關鍵技術在生產實踐中取得了顯著的應用成果。隨著技術的發展，高爐噴吹富氧煤、無鐘罩頂板、煤氣干法除塵、頂鼓風機和高風溫、高效燒結技術、大規模清潔焦化等先進技術裝備技術等研發和應用取得顯著成果，有力地支撐了鋼鐵生產技術和裝備的進步。到21世紀，中國鋼鐵工業的結構和工藝結構將發生重大變化。但是未來的幾年內，高爐煉鐵還是為首的煉鐵技術，高爐煉鐵是較為先進的減少排放和內需的一項項目。但是在全球求載體長環保的時候，高爐煉鐵的技術就陷入了一個比較尷尬地步。在全球的范圍當中，也出現了一些新型的技術和新興的方式方法，未來煉鐵生產技術與裝備發展的主要趨勢將是減量化、綠色化、智能化、高效化。本文闡述了近年來陜西龍門鋼鐵（集團）有限責任公司煉鐵生產技術、經濟技術指標和生鐵成本的進步，指出了今后高爐煉鐵技術發展方向。關鍵詞：高爐；煉鐵技術；發展；趨勢目錄TOC\o"1-3"\h\u4981前言 前言40年來，中國鋼鐵工業發展迅速，鋼鐵產量逐年增加。2020年，中國生鐵產量將達到77105萬噸，占世界生鐵總產量的62.23%。中國和世界高爐生鐵產量變化見圖1-1（數據來自國家統計局網站）。統計局和世界鋼鐵協會）。隨著鋼鐵產量的增長，我國冶金技術裝備也取得了長足的進步，在煉鐵、燒結、球團、焦化等技術裝備上，在規模化、現代化、高效化、長壽化等方面取得了優異的成績。經過40多年的自主創新、集成創新，高爐煉鐵技術裝備引進、消化、再整合，舉世矚目，取得了突出成績。02040608101214161820圖1-1中國和世界高爐生鐵產量變化2010年以來，我國煉鐵技術裝備自主創新能力穩步提升，與發達國家同步，有的甚至走在世界前列。10年來，我國自主設計建造了5000m3以上超大型高爐、500m3以上大型燒結機、500m3以上帶式焙燒機、7.0m以上、65m3以上大型焦爐自主集成創新球團生產線孔和260噸/小時干式硬化設備。這些具有國際先進水平的綜合技術鋼鐵生產設施，支撐了中國鋼鐵工業的快速發展，增強了中國鋼鐵工業的綜合技術實力。2發展現狀2.1高爐據不完全統計，2017年中國約有917座高爐，高爐煉鐵總能力約為92700萬t/a。中國各級別高爐的數量和產能分布見表2-1。表2-1中國高爐級別的分布和產能項目≥3000m32000-3000m31200-2000m3450-1200m3450m3合計高爐數量一座4176135452213917高爐產能（t.a-1）1266015172172273643311240927321985年9月，寶鋼第一座高爐（4063m3）建成投產，引進日本技術設計建造。是中國第一座4000m3以上的高爐。1990年，由于引進技術和集成一體化，新高爐一號。近20年來，我國大型高爐工藝發展迅速，高爐容積不斷擴大，高爐技術裝備水平不斷提高。在4000多m3高爐的設計、建設和運行中，中國完全掌握了關鍵關鍵技術，全面實施了技術裝備的自主設計和國產化。本文主要探討對象龍鋼公司成立于1958年，位居陜西省關中平原東北部韓城市。是陜西省鋼鐵產業發展振興規劃扶持的重點企業，是陜鋼集團最大的國有全資子公司，集采礦、選礦、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼為一體的綜合性鋼鐵企業，主要裝備有265m2、400m2、450m2三臺燒結機，2座1280m3、3座1800m3，共五座高爐，4座60T、2座120T，共六座轉爐，100萬噸高線、350萬噸棒材、100萬噸精品板帶五條軋鋼生產線。目前具備700萬噸連鑄鋼坯的綜合生產能力。高爐煉鐵經濟技術指標得到不斷刷新和超越。龍鋼不斷刻苦鉆研煉鐵工藝新技術，研究新課題。該團隊在前行中成長，在競爭中壯大。刷新了一頁頁歷史，創造了一個個奇跡。得到了業界高度認可和贊揚。陜西龍門鋼鐵集團位于韓城市龍門冶金工業園區。集團現已形成了從鐵礦開采、燒結、煉鐵到煉鋼、軋鋼、發電、酒店、物流、運輸等為一體的完整產業鏈，完成了韓城為鋼鐵生產基地，以西安為鋼材銷售中心，以陜南為鐵礦生產基地的戰略布局。龍鋼450m3高爐投產以來，爐頂布料一直采用模擬大鐘式的小礦批、單環布料方式。單環布料爐內煤氣利用差，渣量鐵溫度不足，爐內難行、懸料頻繁，高爐操作難度大，頻繁出現爐缸大涼、爐缸凍結等事故，影響正常生產秩序。2011年開始試驗多環布料，經過多次反復，最終實現“焦四礦三”的布料方式，多環布料在450m3高爐成功實施，大大提高了450m3高爐爐況的穩定性，煤氣利用率由36％提高至40％左右，爐缸活躍程度明顯改善，鐵水溫度由1430℃提高到1450℃，降焦增鐵效果明顯，爐況實現了長周期穩定順行。龍鋼高爐受原燃料條件、技術水平、設備裝備的影響，雖在布料上實現了多環布料，但長期采用中心加焦技術，煤氣利用率與行業同級別高爐差距較大。2013年在各高爐嘗試取消中心加焦并取得成功。取消中心加焦后，高爐煤氣利用率穩步上升。2.2燒結20年來，燒結機封口、送料、布料等設備的不斷改進，在提高性能、提高質量、降低能耗等方面取得了顯著成效。近年來，我國大型燒結機的進程加快。2018年，我國擁有360m3以上規格燒結機100余臺。大型鋼鐵企業擁有燒結機280多臺，平均燒結機面積達到240m3以上。目前，我國大型燒結機的設計、制造和運行已達到國際先進水平，為我國燒結技術的進步奠定了堅實的基礎。隨著燒結機設備的廣泛應用，燒結新工藝、新技術、新設備的開發和應用也取得了顯著成效。新型燒結技術得到廣泛應用，如點火、織物離析、超厚燒結、燒結機密封、燒結環冷機余熱回收、煙氣脫硫和除鱗技術。燒結生產的自動化和智能化控制水平不斷提高，以針狀復合鐵酸鈣（SFC'.A）為基礎的高堿度團塊得到廣泛應用，燒結層平均厚度達到688mm，最大。高出900毫米。通過改進技術裝備和生產水平，燒結技術經濟指標不斷提高。2018年，我國主要鋼鐵企業燒結工序能耗下降至48.6公斤/噸，燒結礦質量性能不斷提高。近三年大型鋼鐵企業燒結技術經濟指標見表2.2。表2-2近3年主要鐵企業燒結技術經濟指標項目2020年2019年2018年燒結礦含鐵品位/%55.6555.7955.65燒結礦轉鼓指數/%78.2977.9676.69燒結固體燃料消耗/(kg·t-1),53.1652.8753.08燒結利用系數/(kg·t-1)1.281.281.26燒結日歷作業率/%93.4293.5891.74燒結工序能耗（kg·t-1）48.6048.5048.53對于龍鋼而言，燒結料面噴吹蒸汽技術是實現燒結過程污染物減排的一項重要過程治理技術。通過噴吹蒸汽可以改善燒結過程的供氧機制，提高燒結料層燃料燃燒效率和燃盡程度，減少燃燒反應過程對氧的依賴，降低廢氣中CO含量。由于碳素燃燒生成CO2和CO的放熱量不同，從而有助于降低燒結固體燃料消耗，同時破壞二噁英生成條件，減少燒結過程CO、NOx等污染物生成和排放。表2-3龍鋼球團礦技術指標項目主要成分%抗壓強度N/P還原膨脹率%TFeSiO2MgOTiO2普通球團65.873.50.510.06297618.8低硅含鎂含鈦球團65.122.81.721.20268719.1表2-4龍鋼高爐配加含鈦含鎂球前后的爐料結構/%爐料結構爐渣中（MgO）含量燒結礦普通球團含鈦含鎂球塊礦鈦礦6326--9.51.57.8765--296.0--7.922014年以來，龍鋼開展了燒結料面噴吹蒸汽與降低固體燃料消耗、污染物排放、提高燒結礦質量的機理研究，建立了燒結料面噴吹蒸汽的理論模型。研發了燒結料面噴吹蒸汽工藝和生產制度，在265m2燒結機上成功應用，同時還對噴吹蒸汽條件下，大型燒結機提質增效的關鍵技術進行了研究，實現了燒結過程二噁英和CO的協同減排。實踐表明，燒結過程料面噴灑蒸汽有助于改善燒結礦質量和降低固體燃耗。總體來看，燒結料面噴灑蒸汽后，燒結速度和料層透氣性得到改善，在降低固體燃耗的同時，燒結礦質量有所改善。燒結煙氣中二噁英和CO含量顯著降低，污染物減排效果顯著。2.3球團球團技術生產在世界范圍內長期相對滯后。我國球團技術自2000年以來發展迅速，2017年球團生產能力增至1.7億多支。武鋼鄂州、寶鋼湛江逐步建成年產500萬噸電腦化回轉窯球團礦連鎖生產線，形成國內大型回轉窯生產設施；帶式爐原料適應性強，生產工藝范圍大。技術先進可靠。目前國內生產經營的帶式烘烤機有6臺，分別是鞍鋼321.6平方米帶式烘烤機、包鋼624和162平方米帶式烘烤機、首鋼京唐3504m3帶式烘烤機和中國顆粒烘烤機生產能力超過20臺萬噸/年。目前，中國聯電腦回轉窯約有100條球團生產線，聯回轉窯的球團生產能力占全國球團總產能的一半以上。與燒結工藝相比，球團生產工藝具有產品質量高、質量好、能耗低、污染小等技術優勢。近年來，我國加快了球團技術的發展，在鐵礦粉、球團生產技術及專業、還原膨潤土技術、鏈式電腦回轉窯防結圈等方面引進了高壓輥磨和濕磨技術。復合球團團聚技術、混合原料制備復合球團和焙燒技術已成功應用。首鋼京唐采用大容量帶式焙燒爐生產含鎂球團和含秦球團，取得顯著成效。3高爐煉鐵技術有關概述3.1高爐結構高爐是一個有排氣天數和鐵生產天數的大圓筒。高爐的使用過程是：高爐上端為原料進入高爐的日子，這一天原料倒入高爐，出鐵出鐵。生產后在高爐底部。高爐的設計是根據目前煉鐵生產環境設計的。生產鐵需要的溫度非常高，這就要求高爐要能耐高溫，還必須有一定的耐火性。用于制造高爐的材料必須是耐高溫和防火的，圓柱形的。在高爐中，鐵礦石原料在還原劑的作用下熔化還原為生鐵，同時分離雜質，將煉鐵過程中出現的爐渣在底部去除。高爐末日排放。3.2高爐煉鐵技術高爐煉鐵技術是鋼鐵企業的一項關鍵技術。在開始高爐煉鐵過程之前，需要充分了解和掌握高爐的內部結構和基本操作程序，這樣才能保證專業人員能夠進行更加規范的操作和應用操作，避免操作失誤和事故的發生。在對煉鐵工藝的全方位掌握中，專家必須對高爐煉鐵的工藝過程進行適當的研究和分析。目前，技術流程的重點是：1.專家根據高爐實際產能和利用率，對鐵礦石等原料的使用基本要求，適當處理的原料配比，目的是充分利用價值鐵生產過程中其他能源物質的產生。2.提高原材料的使用效率，以減少原材料的浪費，從而達到節約成本的目的；3.在高爐煉鐵過程中，為達到原料完全燃燒的目的，需要內部供氧，保證高爐內氧氣充足的目的是增加原料在爐內的充分燃燒。高爐，從而既防止了高爐煉鐵的各種不足，又增加了高爐煉鐵的具體效果；4.高爐煉鐵過程中會產生一些有毒有害氣體，不僅嚴重污染空氣，而且影響工人的身體健康。有必要按照國家有關保護工業環境的要求進行煤氣凈化高爐煉鐵，支持我國鋼鐵企業向環保企業轉型。4主要技術進步4.1富氧噴煤技術我國是世界上高爐采用噴煤技術較早的國家之一，近年來冶金部大力推動噴煤技術的發展和應用，取得了重大效果。全國噴煤量從l990年的218萬噸，到1995年將近翻一番，1996年計劃達到450萬噸。噴煤比也持續上升，重點企業平均噴煤比大于60千克／噸鐵。目前，重點企業有噴煤裝置的高爐已占全部高爐的90％。開發的新工藝如煙煤噴吹工藝、噴吹系統新流程、制粉系統新流程、高濃度輸送、分配、檢測和控制新技術都達到很高水平，高爐氧槍及安全技術、高爐的一些特殊檢測設備、氧煤燃燒等一些應用理論研究已躍居世界領先水平。高爐氧煤強化煉鐵新工藝的推廣應用不僅給鋼鐵企業帶來很大的經濟效益，還促進了鋼鐵工業的結構優化，很好地引導了基建和技術改造的投資。為配合公司的低成本發展戰略，龍鋼主要依靠科技進步，挖潛增效，要求在試生產階段采用全煙煤生產，采用全氮氣噴吹作為安全保障，為高爐進一步提高富氧噴煤創造了條件。龍鋼噴煤系統工藝流程采用制粉與噴吹一體化的直接噴煤方式，由四部分組成，即原煤儲運系統、制粉系統、噴吹系統，外網風、水、電、氣系統；制粉采用中速磨機－一次高效布袋收粉器－主排粉風機工藝。每個稱重傳感器的安裝位置均設壓力校秤裝置。在龍鋼噴煤的生產實踐過程中，噴吹采用錐部流態化下出料形式，在流化罐流化風管上設有調節裝置提高固氣比，實現濃相輸送。流態化是一種微粒固體通過與流體接觸而轉變成類似流體狀態的操作，在噴吹罐下出料裝置中，流化風進入罐體與煤粉相遇，當流態化風速很低時，煤粉靜止不動，呈固定狀態，不斷增加流化風速，當大于煤粉的初始流化速度后，煤粉體積膨脹，空隙度增加，煤粉微粒開始懸浮，出現流態化現象，繼續增大流化風速，超過煤粉微粒的懸浮速度（終端速度），煤粉被夾帶，成為氣力輸送。為了調節煤粉流量和防止流化風量和風速過大，在流化氣路上加裝可調的自動補氣裝置，確保流化風穩定，稀釋比例合適，使罐內和補氣回路壓力均衡，從而保證噴吹煤粉的穩定連續性，使固氣比達到30kg/m3，實現了濃相輸送，降低了用氣量，管路和設備壽命明顯延長，節約成本。在煤粉輸送過程尤其長距離等徑管道輸送，可能出現煤粉堵塞管道，要確保穩定噴吹，一是要設置防止堵塞處理的措施，這個在設計時在主管道上每隔20m設置排污閥和反吹氣源.等徑管道輸送末端壓力低，輸送介質速度高不易堵塞，而始端壓力高，速度低易于堵塞，所以，堵塞一般發生在始端，為此，在始端附近設放煤粉閥，以便堵塞時打開此閥放煤粉。二是要在噴吹自動化上下功夫，設置混壓、罐壓和熱風壓力自動連鎖裝置，在壓力波動或異常時，自動關閉出煤閥停止送煤粉，使總管堵塞得到有效控制。實踐證明：無論是自動和手動操作，均能出現操作失誤，造成總管堵塞，為徹底解決這一問題，在混合閥前5m處設置增加一路補氣裝置，氣源壓力和流量取自補氣氣包，對管道輸送煤粉沉降速度最大值時所需補氣流量進行計算，手動將增加補氣流量的值調到懸浮速度所需的最小值時所需流量，從而確保總管噴吹萬無一失。通過探索分析，發現補氣器內的噴嘴直徑是與輸送距離有很大關系，當輸送距離是定值時，有一個最佳的噴嘴直徑位置使輸送速度達到最大，比這個最佳的噴嘴直徑大或小都使輸送速度下降，（這點在初期設計時已考慮到，采用的是可伸縮調整的補氣器），在安裝使用后效果一直不明顯，后經分析認為，噴嘴伸入長度與輸送氣體壓力有關，與輸送距離也有一定關系，從定性角度分析，輸送氣體壓力越高，輸送距離越近，最佳的伸出長度就越短，反之則伸出距離越長，但最長不能超過補氣器錐體部前的斷面。比這個最佳的伸出長度短或長都會使輸送速度降低，根據這一原理，對混合器進行調整，效果明顯，噴吹量和噴吹穩定性明顯提高。4.2高效長壽技術在我國，高爐壽命也有了長足進步，一直困擾高爐高效、安全、穩定、順行、長壽命的技術難題得到有效解決。新世紀以來，許多專家認為，高爐設計壽命應為20年~25年，一代爐役平均利用系數大于2.0t/(m3·d)，一代爐齡單位容積產鐵量應達到15000t/m3~20000t/m3。我國煉鐵工作者歷來重視高爐安全長壽技術的研究，通過研究總結高爐破損機理和高爐反應機理，高爐長壽已經深入人心。如長壽銅冷卻壁的研發應用，龍鋼1280m3高爐，在爐腹、爐腰和爐身下部共采用3段銅冷卻壁（第6~8段），每段銅冷卻壁為45塊，每塊冷卻壁均設4條冷卻通道，冷卻水管直徑為DN60。水管的保護套管采用不銹鋼管，銅冷卻壁的冷卻通道為復合扁孔型。冷卻通道由冷卻壁本體一端鉆孔，并采用銅質堵頭封堵焊接。銅冷卻壁熱面設置燕尾槽，槽面寬52mm，槽底寬66mm，槽深40mm，槽間中心間距為100～114mm。在長期的生產實踐中，為了增強銅冷卻壁粘渣能力，開展了提高渣皮穩定性研究。形成了通過高爐上部-下部綜合調節穩定煤氣流分布，通過控制有害元素含量、精確調控特殊爐況時期的冷卻制度等措施，避免了爐墻的局部粘結或渣皮大面積脫落，為高爐銅冷卻壁使用維護積累了大量實踐經驗。高爐精料技術。精料是現代高爐實現高效、低耗、優質、長壽的基礎，也是實現高爐生產減量化和耗散最小化的重要措施。一是采用合理爐料結構。高爐爐料結構的優化要遵循資源最優化、技術最優化、經濟最優化的原則，注重改善爐料綜合冶金性能，開發研究低品質礦高效利用技術，實現資源減量化、利用最佳化和環境友好化。二是改善爐料冶金性能。現代大型高爐精料技術的主要技術內涵是：提高入爐礦品位，入爐礦綜合品位達到58%以上，熟料率為80%~85%，采用經濟合理爐料結構，降低原料成本；提高焦炭質量，大型高爐焦炭要提高機械強度、熱強度和平均粒度，M40≥89%，M10≤6.0%，CSR≥68%，CRI≤25%，平均粒度≥45mm；提高爐料成分和理化性能的穩定性，減少成分和性能的波動，保證高爐生產穩定順行；開展低品質礦的高效化利用研究，實現資源利用的減量化和最優化。三是采用分級入爐技術。這可以提高煤氣利用率，實現鐵素資源的最大化利用；可以實現爐料分布的精準控制，提高高爐透氣性和煤氣利用率，促進高爐順行，降低燃料消耗。四是應用爐料分布與控制技術。現代大型高爐生產效率高，爐料裝入量大，裝料設備不僅要滿足高爐裝料能力，還要滿足高爐操作對爐料分布精準控制的要求，實現爐料分級入爐和中心加焦。龍鋼公司還積極應用數字化轉型推動煉鐵工序智能制造發展，實現了對煉鐵工序基礎數據和信息共享、高爐爐型管理的模擬應用，加速推進智能制造在煉鐵工序的基礎發展和創效提升，助力企業實現高質量發展目標。實現高爐生產數據自動存儲處理和遠程信息共享。公司借助數據中心平臺，采集煉鐵廠關鍵PLC數據以及開發系統專用接口同步應用系統相關業務數據，對這兩部分數據永久存儲，打通信息平臺，將工業環網中的相關數據實時顯示和監控。同時根據生產管理實際需求，從數據中心平臺存儲的數據中進行查詢分析，自動生成日常報表，減少手工抄寫及匯總統計過程，提高工作效率，為技術人員大數據分析提供了堅實數據基礎，使分析結果更準確，最重要的是通過全生產過程的信息高度集成化和數據可視化，達到了生產過程的信息透明化數據傳遞鏈，為各級管理人員分級管控和線下辦公提供了便捷。實現高爐爐型管理模擬應用。現代大型高爐采用“高利用系數、低焦比、大噴煤、高富氧、長壽命”的操作方針，合理的操作爐型是高爐長期穩定、長壽的基礎，是高效冶煉的關鍵。由于高爐爐腹、爐腰、爐身下部受到高溫高速煤氣流沖刷，熱流強度變化大，易造成渣皮結厚、脫落，即使采取措施短時間效果不明顯。龍鋼公司與國內知名單位合作開發操作爐型管理系統，利用雙向OPC通訊技術、工業以太網技術、大數據技術及工廠實時數據庫（hbase）及oracle數據庫技術，結合本體壁體溫度、水溫差、熱流強度等參數控制標準，對數據進行分段、分區深度挖掘優化，模擬生成高爐操作爐型管理模型，為各級高爐管理人員提供最優的調劑方向和解決策略，達到提高勞動生產率和探索高爐操作管理的創新模式，最終實現高爐低耗、長壽、高產的目的。通過運用數字化轉型，彌補了龍鋼公司鐵前生產產業鏈不健全的短板，實現了龍鋼公司在鐵前生產的工藝管理過程大提升。后期龍鋼公司將繼續借助數字化轉型，不斷完善智能制造在煉鐵工序的應用，通過運用手機APP實現掌上管控；采用將高爐操作集中管控打造智能生產大廳；引進高爐專家系統實現智慧煉鐵生產等措施，加快推進煉鐵工序的智能制造步伐。4.3高風溫技術高風溫技術是高爐降低焦比、增加噴煤量、提高能量轉換效率的重要技術途徑。目前，大型高爐的設計風溫一般為1250-1300℃，提高風溫是21世紀高爐煉鐵的重要技術特征之一。目前，我國已全面掌握1250—1300℃低熱值單燃高爐煤氣（熱值約3000kJ/m3）條件下的綜合高溫技術。其主要技術是燃氣和助燃空氣預熱。熱風爐拱頂溫度達到（1380±20）℃，送風期間熱風溫度保持在1250-1300℃，熱風爐拱頂溫度與風溫差減小到80-100℃。龍鋼其中兩座高爐容積為1280m3，各配置1套熱風爐系統。熱風爐系統本體區配置4座卡盧金頂燃式熱風爐，每座熱風爐配置一個混風室，采用兩燒兩送交錯并聯的送風制度。為適應龍鋼在不同階段煤氣平衡的變化，以全燒高爐煤氣為主要設計工況，同時也能適應短時間內摻燒高熱值煤氣（LDG）的設計工況。熱風爐爐內耐材選擇依據熱風爐不穩態傳熱模擬計算確定。根據熱風爐各部位的工作溫度分別選擇不同的耐材配置。熱風爐拱頂與蓄熱室大墻砌體分開，形成各自獨立的結構，爐墻可獨立脹縮。湛江頂燃式熱風爐設計拱頂最高溫度為1450℃，送風溫度1300℃。為確保熱風管系能夠長期、安全、穩定運行，熱風管系內部耐材按照其工況溫度，進行相應的配置。鐵口泥套是鐵口堵口時鐵口與泥炮的工作接觸面，以前在小高爐操作中常常由于泥套質量不好造成堵口時出現冒泥、漏泥，嚴重時造成高爐減風、甚至放風堵口，從而影響鐵口深度的穩定和出鐵均勻率的提高給高爐穩定順行造成不利。龍鋼1-2#號高爐1280m3在投產后，鐵口泥套采用搗打料制作，搗打料泥套制作困難、使用壽命短，因泥套破損造成鐵口封不上時有發生，給爐前作業和高爐正常生產帶來了一定的負面影響。為此改為澆鑄料泥套。具體制作過程是：整體泥套300mm深左右、填充澆鑄料、固化、先小火然后大火烘烤，由于澆鑄料泥套強度高、不易破損，基本上消除了因泥套破損而引起的減風或常壓堵鐵口事故。同時龍鋼積極向寶鋼等國內行業佼佼者學習經驗，外深入分析了頂燃式熱風爐熱風管系出現的常見問題，在4座熱風爐熱風出口各配置1座外燃式風格的混風室和熱風出口聯絡管，確保熱風主、支管均采用與圍管相同標高的管系設計。這種工藝設計能夠解決頂燃式熱風爐拱頂熱風出口短管因爐殼上漲、位移大而產生的耐材破壞和管殼發紅問題。4.4球團技術近年來，我國在球團技術領域取得了驕人的成績，建成了一系列帶式焙燒爐、鏈式計算器-回轉窯球團生產線，廣泛、現代化的球團技術裝備取得了長足的進步。國內擁有國際先進的500萬噸/帶式帶磨機和帶電腦回轉窯的球團生產線，自主研發的鏈式電腦回轉窯和自主一體化帶式焙燒爐工程設計、生產設備以及生產運行等方面，取得了顯著成效。通過技術攻關，有效解決了造粒、帆布、焙燒、成圈等技術難題，球團的質量和強度達到國際先進水平。積極研究高鐵低硅球團礦、含鎂鈦球團礦、氧化赤鐵礦球團，帶式燒結機規模化生產赤鐵礦球團取得重大進展。硅復合顆粒成功；球團煙氣脫硫裂變技術應用效果明顯。龍鋼2號高爐以燒結礦+球團礦+塊礦為高爐爐料結構，原燃料均為專機專供，無地燒地球入爐，保證原燃料的成分穩定均勻，原料TFe含量由55%提高到58%，FeO含量小于10%。同時加強原料篩分管理，控制燒結礦＜5mm比例在5%以下，低溫還原粉化率控制在25%以內，轉鼓強度＞72%。通過以上措施，明顯改善入爐原料質量，減少了入爐粉末，料柱透氣性明顯改善。龍鋼公司從配料優化、操作優化、技術攻關方向開展球團礦和燒結礦質量攻關，球團礦1800N抗壓強度合格率由60%左右提高至80%，燒結礦入爐率長期穩定在78%以上。4.5高效低耗燒結技術2000年以來，中國燒結工藝技術取得重大進展，燒結礦質量和性能顯著提高。材料的低溫燒結、超厚燒結（料層厚度1000mm）、添加合適的MgO燒結制備技術、熱風燒結、復合燒結技術、煙氣循環燒結等得到了開發和應用。取得了良好的效果。龍鋼兩座1280m3煉鐵高爐和一座450m3高爐，所用的燒結礦由一臺300m2燒結機供給，為解決燒結礦供求矛盾，采用超高燒結礦堿度（2.6倍以上）、大量配用球團礦的生產組織模式。燒結礦質量差（成分波動較大，品位及堿度不穩）；球團礦供應廠家多，質量參差不齊，高爐調整鐵料配比應對的次數頻繁；原燃料中堿金屬含量高，爐渣中鎂鋁比不合理，以上因素制約高爐的穩定及產能的釋放。為優化鐵料結構，公司啟動90m2燒結機，燒結礦的需求量得到保障，將燒結礦堿度控制在正常范圍，球比穩定，并一系列措施提高燒結礦質量，為高爐的順行及提產創造了條件。首鋼從燒結表面開發應用蒸汽噴涂技術，改善燒結過程傳熱機理，有效降低燒結過程固體燃料消耗和污染物排放；梅鋼開發應用焦爐注氣技術，有效降低燃料消耗；智能燒結控制技術得到較好應用；燒結過程中幾種污染物的協同控制和處理取得了顯著效果。我國燒結機采用活性焦、循環流化床煙氣脫硫、SLR脫硝技術，推廣應用有效去除燒結煙氣中SO2Nx粉塵。此外，龍鋼企業加快提升科技水平，助力高效冶煉。借力科技項目攻關，實施冷卻能力提升、冷卻水量分段控制、渣鐵溝工藝改造、智能噴吹、智能燒爐、泥炮自動搖控、均壓煤氣回收、綠色低碳冶煉等12項進步項目，提升設備保障和自動化控制水平，助推高爐工藝指標提升。如在鐵口管理上積極改進創新，龍鋼1-2#高爐1280m3高爐鐵口設計深度為2400mm，鐵口用組合碳磚砌筑，鐵口角度開爐設計角度8°～13°，開爐初期鐵口深度為2.4m，鐵口工作相對比較穩定，但隨著高爐的強化，鐵口深度由2400mm降至1800～2000mm，鐵口深度不能滿足高強度冶煉的要求，鐵口出鐵過程中噴濺比較大。如果出凈渣鐵、出鐵時間較長，主溝兩側堆渣比較嚴重，爐前工人勞動強度大，容易造成堵不上鐵口，而且嚴重烤烘液壓炮，造成使用壽命縮短。考慮到強化冶煉、出渣、出鐵的需要，改進炮泥質量，鐵口深度由1800～2000mm增至2000～2200mm，效果顯著。龍鋼3-5#高爐1800m3高爐鐵口設計深度為3200mm，鐵口用組合碳磚砌筑，鐵口角度開爐設計角度7°～12°，開爐初期鐵口深度為3.2m，鐵口工作相對比較穩定，但隨著高爐的強化，鐵口深度由3200mm降至2600～2800mm，鐵口深度不能滿足高強度冶煉的要求，鐵口出鐵過程中噴濺比較大。如果出凈渣鐵、出鐵時間較長，主溝兩側堆渣比較嚴重，爐前工人勞動強度大，容易造成堵不上鐵口，而且嚴重烤烘液壓炮，造成使用壽命縮短。考慮到強化冶煉、出渣、出鐵的需要，改進炮泥質量，鐵口深度由2600～2800mm增至2800～3000mm，效果顯著。4.6大型高效焦化技術為降低配煤成本，節約優質煤資源，擴大焦煤資源開發，我國結合國情開展了一系列研究，加大弱煤焦化的利用。基于煤啟動技術和煉焦煤水分控制技術，焦爐7.63m的武鋼貧貧煤達到14%～16%，優質貧煤使用率低于10%，低變質弱堿煤投加高達20%或更多。馬鋼、攀鋼、沙鋼等焦化企業結合大容量焦炭的特殊性質，開展了焦煤利用、煤巖混煤精制分級技術研究。窯煤，從而實現優化配煤，提高焦炭質量，降低生產成本。通過加入型煤焦化技術，將弱煤與燒結劑混合后壓制成型煤，與其余的散煤混合后放入焦爐進行焦化。寶鋼焦化工藝開發了型煤添加設施，型煤添加量可達15%～30%，焦炭質量滿足5000m3高爐要求。同時，干熄焦技術在國內的應用和推廣取得了優異的成績，整體技術達到國際先進水平；焦爐廢氣熱回收技術開發應用、煙氣脫硫脫硝等取得良好效果。龍鋼高爐一直受限于原料條件，加之鋼鐵行業市場經濟影響未能釋放產能，2018年為結合鋼鐵行業發展，龍鋼煉鐵以適應低質量原燃料，釋放高產能，降低燃料消耗節約成本為目標，制定一系列攻關及管理方案，在原燃料未有改善的情況下，通過加強物料管理、工藝操作管理及基礎工作管理，日產增加到4000噸以上，焦比降至336kg/t，年公司啟動了90m2燒結機，燒結產能與高爐產能匹配，燒結礦堿度降到合理范圍，高爐布料由之前的單環布料改為焦4礦3的多環布料方式，采取中心為主邊緣為輔的多環布料制度理念，改多環布料后高爐消耗明顯下降。龍鋼公司科學制定焦炭評價體系，確立大高爐主流焦炭+小高爐非主流焦炭+實物質量微調節的焦炭供應專題調節與反應機制，實現高爐爐料結構、爐況穩定和經濟指標大跨步提升。優化噴吹煤結構提負荷，開展提高無煙煤比例攻關實踐，焦炭濕基負荷由4.10-4.20倍提高至4.5倍，同時煤比提高至150kg以上，實現焦比、燃料比的整體下降。隨著高爐冶強的提高，如果礦批小、小時料速高，則上料系統壓力過大，高爐易虧料線，技術小組逐步摸索提高礦批，現礦批已提至39.5t/批，在原燃料條件改善的同時向大礦批發展，同時大礦批也提高了煤氣利用從而達到將消耗的目的。5發展趨勢5.1總體發展趨勢到21世紀中葉，我國經濟發展將從快速高效型向高質量高效型轉變，經濟社會保持平穩，發展繼續向好，解決因經濟增長過快造成的各種不平衡和短板。生長。在未來經濟發展的大環境下，鋼材作為首選的功能性建筑材料，將繼續發揮不可替代的作用。隨著中國經濟發展的放緩和增長方式的轉變，與資源能源供應約束和環境管理相關的市場力量將在21日中旬之前減弱，中國鋼鐵行業必須堅持去產能。鋼鐵行業“去產能”將成為未來很長一段時間內產業發展的重大課題。要摒棄以往不計條件、不顧市場的粗放發展、盲目擴張的觀念，超越產業發展規律。“向上”和“盲目比較”導致鋼鐵產能過度擴張，導致鋼鐵產能嚴重過剩，產業發展困難重重。它給經濟、社會和產業發展帶來了沉重的負擔和巨大的代價。在鋼鐵工業減量化、集約化發展的背景下，要堅持產業發展的科學性，自覺監測產業發展的客觀規律，審視未來發展的方向、目標、路徑和規律。從工程哲學的角度來看工業。未來，優質鐵礦石和煉焦煤資源繼續緊缺，環境將日益受到制約。鋼鐵行業下一個時期將面臨的發展形勢是：市場需求減弱，資源能源供給不足，生態環境約束加強。在這樣的發展環境下，鋼鐵企業如果不堅持綠色發展，不建設節能環保型企業，將難以在日益激烈的市場競爭中生存，更談不上發展。未來智能化將帶動經濟社會發展，將成為一切經濟社會發展的主流，智能化技術裝備也將成為鋼鐵行業發展的重要方向之一。對于煉鐵過程來說，就是物質流、能量流和信息流的輸入/輸出過程，基于人工智能、智能燒結技術和智能焦化技術的專家級高爐操作系統將是煉鐵的未來。技術裝備發展方向。5.2產業發展格局到21世紀中葉，中國鋼鐵工業的結構和模式將發生重大變化。這尤其體現在鋼鐵生產將在一段時間內保持穩定，不會快速增長。這是由中國經濟轉型發展和經濟社會市場需求決定的。受投資拉動影響，鋼材產量將呈下降趨勢，市場供需將保持動態平衡。隨著產業結構調整、生態環境治理和企業