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冶炼工程建设新技术、新工艺、新设备、新材料 第一节 钢铁冶炼、连铸工程 一、炼铁 (一) 高炉炼铁生产工艺装备新技术 目前，现代炼铁的主要方法是高炉炼铁法。这种方法无论理论和技术，还是生产工艺和装备技术已经相当成熟，可以说达到了鼎盛时期和十分完善的程度。主要工艺装备新技术包括精料、高风温和综合鼓风、炉顶高压操作、炉顶布料新技术、能源回收、出铁场平坦化、能源回收、环境保护、生产过程集中分散控制和人工智能等，为实现高炉生产高产、低耗、优质、一代炉龄和环境良好打下了坚实基础。 精料是现代化大型高炉炼铁生产工艺中最重要的一项技术，也是实现其它技术的工艺基础。大型高炉炼铁对原燃料的品质要求较高，通俗来讲，大型高炉要求“吃”精料。提高入炉铁矿石品位、稳定入炉矿石原料成分、改善原燃料粒度等级配比等，可以提高产量、实现合理的炉内煤气流分布、稳定炉况、降低燃料比。精料是高炉冶炼的一种技术，主要是靠上道生产设施烧结、炼焦车间来实现的。 炉顶高压操作可以降低炉内煤气流速、减少料柱阻力、增大鼓风量，从而达到强化冶炼和增产的目的。密封性能耗的无料钟炉顶设备为实现高压操作提高了保障。 高风温和综合鼓风也是高炉炼铁强化冶炼的一个重要手段。高风温、脱湿鼓风和富氧鼓风可以提高入炉气体的热容量，从而降低了高炉冶炼生产中以焦炭为主要燃料的比例，富氧鼓风还能够提高冶炼强度，煤粉喷吹是降低焦炭用量的最直接方法。高风温鼓风是靠高效率热风炉及其附属热能利用装置来实现的。 (二)熔融还原炼铁生产工艺装备新技术 炼铁生产的主要方法有高炉炼铁法、熔融还原炼铁法、直接还原炼铁法。现代炼铁主要采用高炉炼铁法，但高炉炼铁生产法存在着生产流程长、污染源多、能耗高、使用焦煤等严重缺陷。我国煤炭资源虽很丰富，但焦煤含量仅占6％，是个贫焦煤的国家，随着炼铁产能的增加，建立在大量消耗焦煤的高炉炼铁生产，炼铁成本将愈来愈高，显然不利于我国钢铁工业的长远发展和国计民生。近年来，由德国KORF工程公司和奥钢联（VAI）共同开发的COREX-C300熔融还原炼铁工艺生产线正蓬勃发展，为我国炼铁生产另辟新径。这一工艺采用的是熔炉直接还原新技术的炼铁新工艺，是国内首座双保型炼铁新设备、新工艺，是采用世界最先进的技术建造，具有技术新、效益好、能耗低、投资省等优点。生产铁水能力为150t/a。 COREX炼铁新工艺是采用块矿、球团或烧结太为含铁炉料，直接用煤作能源，铁矿石经装矿炉顶设备加入还原竖炉，铁矿石在还原竖炉内与煤气反应后生成海绵铁。 海绵铁经DRI螺旋给料机连续不断地热状态下向溶融汽化炉供料；煤经串罐装煤炉顶设备装入熔融汽化炉；由四套粉尘喷吹系统处理后通过四个燃烧口返送回熔融汽化炉；COREX-C300炼铁炉用的氧气从炉上氧气口送入熔融汽化炉与煤燃烧；进入熔融汽化炉的海绵铁与顶部加入的煤和高温煤气(1100℃)相遇并即被干燥、裂解、干馏、焦化形成焦碳床层。在熔融汽化炉内下降的过程中融化并进一步还原反应，从而生产合格的铁水和炉渣。铁水和炉渣经脱硅后进入出铁场。 铁水用250t混铁水车铁路运输至铸铁机室或炼钢厂；炉渣经水力渣处理分离后由胶带输送和送到水渣仓。 COREX炼铁生产工艺流程如下图所示： 该新工艺具有流程简单、生产应变能力强、环境污染少、效率高、成本低、投资省、占地面积小、生产过程易控制而且自动化程度高等优点。该流程的主要设施有： ⒈煤干燥装置； ⒉矿煤槽贮存系统； ⒊垂直皮带上料系统； ⒋还原竖炉炉顶矿石装料装置； ⒌熔融气化炉炉顶装煤装置； ⒍还原竖炉； ⒎熔融气化炉； ⒏COREX粗煤气热旋风除尘系统及煤气灰返送系统； ⒐煤气清洗及煤气加压系统； ⒑出铁场及风口平台系统； ⒒渣铁处理系统； ⒓供氧系统； ⒔冷却水供应系统； ⒕水处理系统； ⒖三电系统及中央控制室； ⒗相关辅助系统。 与高炉系统组成相比，COREX炼铁增加了煤干燥设施，减少了鼓风站、烧结车间、炼焦车间等上道生产工艺需求，同时，也省去了高炉炼铁所必需的热风炉设施和煤粉制喷装置，另外，COREX炼铁将高炉本体分为二段，即还原竖炉和熔融气化炉，上料方式高炉采用的是斜桥式皮带上料，COREX采用垂直皮带上料方式。其它系统与高炉子系统基本相同。 (三)特大型高炉快修施工新工艺简述 特大型高炉原地快速大修，是对于1991年6月建成并投产15年之久的高炉本体、上料通廊、煤粉制喷系统的设备、设施、构筑物进行全面拆除，并对高炉本体进行扩容重建（由原来4063m3扩容到4850 m3），对其相应配套设施进行增加和完善，同时对自动化控制系统进行更新。 对应于上述项目旧炉体、旧通廊等相关设施在高炉停产之前不能作任何处置，一切拆除和安装重建都必须在2006年9月1日高炉正式停产后98天内完成（2006年12月8日新炉投产），而实际施工