挑戰(zhàn)國際一流 打造國貨精品——記中冶賽迪牽手寶鋼湛鋼打造全球特大型高爐標桿工程（中國冶金報11月27日第五版）
時間：2015/11/30 來源： 中冶賽迪集團
近日，寶鋼湛江鋼鐵基地2×5050立方米高爐工程1號高爐正式投產。作為高爐設計和核心設備成套供貨商，中冶賽迪集團有限公司在全面吸取寶鋼4座特大型高爐設計的經驗基礎上，進一步采用了先進的設計理念、工藝技術和國產化裝備，推動特大型高爐設計和裝備水平邁上新的臺階。而且，湛江鋼鐵高爐工程集中采用中冶賽迪自主研發(fā)的最新技術，極大地降低了工程投資，且主要技術指標達到國際一流水平。該高爐工程已經成為全球特大型高爐技術的標桿工程。
采用領先技術設計國際一流精品高爐
湛鋼1號、2號高爐設計爐容5050立方米，一代爐齡22年，年產鐵水411.5萬噸。中冶賽迪把特大型高爐設計30年的技術經驗充分應用于湛江鋼鐵，努力實現(xiàn)工藝布置更加緊湊高效、物流系統(tǒng)更快捷順暢、核心裝備更加成熟可靠。
在總體設計方面，針對火山噴發(fā)造成的流沙、淤泥、玄武巖等復雜地質以及海洋性氣候帶來高鹽分空氣、強腐蝕性土層和頻發(fā)的臺風等惡劣和復雜的自然環(huán)境，中冶賽迪充分研究國際先進鋼鐵廠在海邊建廠的經驗，采用了綜合復雜地基處理和各種抗臺風、防腐蝕的先進技術，確保工程施工的高效性、實用性和安全性。為了節(jié)約投資和提高效益，中冶賽迪通過將2座高爐的礦焦槽合并布置、水泵房集中布置、中控樓合二為一等措施，使2座5050立方米的高爐在同規(guī)模鋼廠占地面積最小，并基于先進的物流仿真技術優(yōu)化了鐵水運輸方案，平均運輸距離僅900米，為國內短距離鐵水運輸?shù)男录o錄，極大地減少了能耗。在預留高爐快速大修場地的情況下，與上海寶鋼相比，優(yōu)化了噸鐵占地指標。
在工藝設計方面，以爐腹煤氣指數(shù)為核心確定科學的指標體系，與原燃料水平相適應的低焦比、高風溫、富氧大噴煤指標將確保鐵水成本具有較強競爭力。爐體設計采用了橫型冷卻壁、多段式爐身、多管全鑄鐵冷卻壁、分段串聯(lián)軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)、蒸汽烘爐等獨具賽迪特色的工藝和裝備技術，使得高爐冷卻系統(tǒng)適應了爐體熱負荷的分布規(guī)律，既能夠更有效地保證壽命和降低能耗，又顯著降低了項目投資。根據(jù)嚴格的節(jié)能環(huán)保標準要求，采用了包括實現(xiàn)1300℃風溫的頂燃式熱風爐、出鐵場工作點與屋頂相結合的高效除塵系統(tǒng)、干法除塵及除酸設施、TRT余壓回收等先進的節(jié)能環(huán)保設施，努力將煉鐵廠污染和能耗降到最低。
精心優(yōu)化設計確保高爐低投資高效率
在鋼鐵行業(yè)面臨嚴峻形勢下，湛江鋼鐵投資額多次調整，最終確定的投資目標較常規(guī)減少了30%以上。面對投資大幅縮減，中冶賽迪高爐項目部同寶鋼各方面進行了多輪壓縮投資討論會，決定從工藝方案著手，在結合寶鋼4座高爐建設、生產運行經驗的基礎上，進行大量工藝方案優(yōu)化。例如，通過優(yōu)化出鐵場各設施的布置形式，將出鐵場面積減少1000多平方米，比同類工程量減少超過15%；結合寶鋼3號高爐的生產實踐，將銅冷卻壁改為多管鑄鐵冷卻壁等。這些大刀闊斧的優(yōu)化不是想當然的決定，而是經過了反復論證、精細計算才得出的結論，在確保功能不受影響的前提下，還要力求高爐的高效運行。
同時，中冶賽迪在滿足國家標準和技術規(guī)范的前提下，采用仿真分析、三維建模、有限元分析等先進工具和設計手段，對地基處理、基礎混凝土、鋼結構、能源介質等工程量精心優(yōu)化，既保證了工程質量，又有效降低了工程投資和運營成本。從已經建設完成的湛江1號高爐實際情況看，可以自信地說，湛江高爐不僅在指標上具有競爭力，在單位爐容、單位產量的投資強度上同樣在行業(yè)內具有很強的競爭力。
自主研發(fā)集成實現(xiàn)特大型高爐裝備國產化
過去，國內特大型高爐工程的爐頂、鼓風機、TRT等關鍵設備基本從國外引進，既制約了我國高爐工程技術的成套輸出，也大大增加了業(yè)主的投資成本。如今，在寶鋼湛江高爐項目中，中冶賽迪憑借自主設計和聯(lián)合研發(fā)，攻克設備國產化的重重難關，最大程度上擺脫了對進口設備的依賴，這也為業(yè)主控制成本發(fā)揮了關鍵作用。
在煉鐵界，無料鐘爐頂是高爐穩(wěn)定順行的關鍵一環(huán)，更以其設計與制造難度被譽為“高爐皇冠上的明珠”，而大型高爐的爐頂設備一直以來均被國外公司壟斷。為了突破國外產品封鎖，寶鋼、中冶賽迪、秦冶重工三方于2009年成立湛江鋼鐵高爐大型無料鐘爐頂聯(lián)合攻關小組，瞄準國際一流水平，開發(fā)具有國內自主知識產權和核心競爭力的高爐無料鐘爐頂技術。中冶賽迪作為系統(tǒng)設計單位，率先提出布料器的液壓復合控制等思路和關鍵技術參數(shù)，較進口設備具有結構簡單、故障率低等優(yōu)點。通過3年的艱苦研發(fā)，國產BCQS無料鐘爐頂在湛鋼1號高爐得到成功應用，不僅各項指標均達到國際先進水平，在操作維護的簡便性、承受高溫能力等方面更有其獨特優(yōu)勢。
頂燃式熱風爐技術以其高風溫、低投資、結構穩(wěn)定等特點，已成為高爐熱風爐技術發(fā)展的方向。湛江高爐頂燃式熱風爐以中冶賽迪先進的熱風爐技術和寶鋼30年生產操作經驗為基礎，采用特殊的獨立混風室結構，解決了頂燃式熱風出口容易出現(xiàn)管殼發(fā)紅等問題；采用非穩(wěn)態(tài)模型計算爐內溫度分布，優(yōu)化各部耐材砌體配置，確保各耐材工作安全；在頂燃式熱風爐耐材砌體各孔口采用自鎖式組合磚技術，有效改善各孔口的受力狀況，提高砌體的結構穩(wěn)定性；根據(jù)熱風管系的布置，采用分析軟件，優(yōu)化波紋管、拉桿配置，并設計與管系相適應的耐材砌體結構，確保熱風管道耐材在高風溫下長期安全運行；為熱風爐配置前置燃燒爐及煙氣余熱回收系統(tǒng)，在單燒高爐煤氣的條件下，實現(xiàn)1300℃高風溫。
大型高爐鼓風機技術是代表高爐裝備技術能力的關鍵環(huán)節(jié)，過去這個級別高爐的鼓風機均為引進。然而，在寶鋼、賽迪、陜鼓的共同努力下，成功研發(fā)了AV-100靜葉可調式軸流壓縮機組。新一代國產高爐鼓風機采用軸向進氣結構形式，相比傳統(tǒng)的徑向進氣的結構形式，可減小進氣損失，減少整機功耗約1%，并降低風機機組安裝平臺高度，降低基礎投資費用；控制系統(tǒng)與高爐生產相結合，可實現(xiàn)定流量、定風壓、熱風爐充填風、爐前富氧控制等一系列高爐生產工藝控制要求。
與此同時，寶鋼、賽迪、陜鼓這3家單位也成功研制了首座應用于5000立方米級高爐的國產全干式TRT設施，在防止葉片腐蝕、結垢及機組振動等方面進行了技術改進，為未來高爐的長期穩(wěn)定、高效生產提供保證。
