2025年10月17日上午10點56分，鞍鋼集團(tuán)朝陽鋼鐵（下文簡稱朝陽鋼鐵）2580m3高爐3號熱風(fēng)爐烘爐點火成功，標(biāo)志著鞍鋼集團(tuán)首次采用由鞍鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司和河南省豫興熱風(fēng)爐工程技術(shù)有限公司（下文簡稱鞍鋼工程和豫興工程）共同設(shè)計承建的，采用原熱風(fēng)爐爐殼與熱風(fēng)出口標(biāo)高雙不動的在線改造技術(shù)，把朝陽鋼鐵原內(nèi)燃式熱風(fēng)爐改造為懸鏈線頂燃式熱風(fēng)爐工程順利烘爐。

據(jù)豫興公司董事長劉世聚介紹：此次改造項目技術(shù)難度大，施工要求高，能成功實施，不僅為業(yè)主解決了實際難題，也為行業(yè)類似改造積累了寶貴經(jīng)驗！

原熱風(fēng)爐問題頻出 改造迫在眉睫

鞍鋼集團(tuán)朝陽鋼鐵公司煉鐵廠2580m3高爐，配套三座內(nèi)燃式熱風(fēng)爐，其爐內(nèi)采用蘋果型火井結(jié)構(gòu)和柵格式燃燒器，設(shè)計風(fēng)溫1250℃、送風(fēng)時間60分鐘，采用板式換熱器，利用煙氣廢氣分別對煤氣和助燃空氣預(yù)熱180℃、170℃，熱風(fēng)爐整體設(shè)計壽命大于25年。該爐于2008年建成，于2010年投產(chǎn)。

熱風(fēng)爐運(yùn)行數(shù)年后，3座內(nèi)燃式熱風(fēng)爐均不同程度地出現(xiàn)隔墻、火井結(jié)構(gòu)損壞、掉磚、剝落、穿洞、裂縫等固有結(jié)構(gòu)缺陷，導(dǎo)致有風(fēng)溫不能正常使用的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響企業(yè)效益。尤其是2號熱風(fēng)爐損壞尤為嚴(yán)重，出現(xiàn)大面積隔墻垮塌、隔墻穿洞損壞，由于朝陽鋼鐵公司僅一座高爐，熱風(fēng)爐又是3座配置，如果一座熱風(fēng)爐出現(xiàn)嚴(yán)重結(jié)構(gòu)問題，就會直接威脅公司安全生產(chǎn)和企業(yè)效益。為了解決這一問題，公司迅速采取措施，立即增建4號熱風(fēng)爐，形成3+1熱風(fēng)爐組配置，使高爐和熱風(fēng)爐能實施正常兩燒兩送工作制度，對突發(fā)損壞的熱風(fēng)爐可實施在不影響生產(chǎn)前提下的在線大修，增建的一座熱風(fēng)爐仍舊采用內(nèi)燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)，并于2017年底建成投產(chǎn)。

4號熱風(fēng)爐建成投產(chǎn)后立即于2018年初對2號熱風(fēng)爐實施內(nèi)燃式熱風(fēng)爐耐材全部拆除報廢，按照原設(shè)計爐型制作全部耐材并實施耐材全部更換砌筑。

2023年2月又出現(xiàn)1號（原3號）熱風(fēng)爐內(nèi)部隔墻火井結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重的現(xiàn)象，隨后對1號熱風(fēng)爐實施內(nèi)燃式耐材全部拆除報廢，按照原設(shè)計爐型制作全部耐材并實施耐材全部更換砌筑，大修后送風(fēng)風(fēng)溫1150℃左右。

當(dāng)1號（原3號）熱風(fēng)爐大修投產(chǎn)后，3號（原1號）熱風(fēng)爐又出現(xiàn)爐箅子下方隔墻短路問題，導(dǎo)致廢氣上升慢，煤氣沒有充分燃燒，消耗高，蓄熱能力明顯不足，影響高爐風(fēng)溫及產(chǎn)量；同時廢氣中一氧化碳含量嚴(yán)重超標(biāo)，污染環(huán)境。除此之外燃燒室隔墻、火井等結(jié)構(gòu)出現(xiàn)下沉現(xiàn)象，空氣管U型密封裂縫嚴(yán)重，存在安全隱患，送風(fēng)風(fēng)溫急劇降低。雖然增建了一座熱風(fēng)爐，出現(xiàn)問題時可以采用兩燒一送模式正常生產(chǎn)，但4座內(nèi)燃式熱風(fēng)爐還是頻繁出現(xiàn)火井隔墻結(jié)構(gòu)損壞而影響風(fēng)溫的現(xiàn)象，在這種局面下，公司決定將現(xiàn)有內(nèi)燃式熱風(fēng)爐改造為目前處于主流發(fā)展趨勢的頂燃式熱風(fēng)爐。

貨比貨出真知 “雙不動”方案脫穎而出

經(jīng)過與多家工程技術(shù)公司反復(fù)溝通論證，所有參與技術(shù)交流的工程公司均提出切割內(nèi)燃式熱風(fēng)爐爐殼，將內(nèi)燃式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)改造為相同結(jié)構(gòu)的小帽子頂燃式熱風(fēng)爐的方案。鞍鋼工程和豫興公司強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，憑借擁有成熟的徹底優(yōu)化數(shù)家大型高爐取代其固有結(jié)構(gòu)缺陷的內(nèi)燃式結(jié)構(gòu)技術(shù)，采用熱風(fēng)爐爐殼利舊、熱風(fēng)出口標(biāo)高利舊（實踐證明，熱風(fēng)出口設(shè)置在蓄熱室大墻中部比設(shè)置在預(yù)燃室頂部、錐頂燃燒室部位的工況環(huán)境要更加合理，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定長壽）采用內(nèi)置豎管的技術(shù)改造，且經(jīng)過長達(dá)10多年的實踐成功驗證，此項改造技術(shù)被鞍鋼集團(tuán)朝陽鋼鐵公司專家所青睞，并組織專家考察論證，使豫興公司的爐殼利舊頂燃式改造方案脫穎而出！記者問其成功原因，劉世聚認(rèn)為：關(guān)鍵是爐殼利舊的頂燃式改造投資節(jié)省幅度比較大，而且燃燒室結(jié)構(gòu)仍舊采用受力合理且經(jīng)過國內(nèi)30多年高風(fēng)溫使用和國外有記錄報道50多年高風(fēng)溫使用的懸鏈線拱頂結(jié)構(gòu)，與原爐殼結(jié)構(gòu)吻合。尤其是熱風(fēng)出口結(jié)構(gòu)標(biāo)高不變，這一特征的利用，與原熱風(fēng)管道結(jié)構(gòu)和支撐熱風(fēng)管道結(jié)構(gòu)的平臺不變，是工程量工期大幅度縮短、投資大幅度節(jié)省的原因。這完全改善了原內(nèi)燃式熱風(fēng)爐設(shè)置在火井下部的燃燒器燃燒時火井上部高溫、送風(fēng)時反向運(yùn)行中下部高溫的溫差差異導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定問題，經(jīng)過豫興公司專家實施內(nèi)部的結(jié)構(gòu)優(yōu)化，把火井下部的燃燒器設(shè)置到懸鏈線頂部，火井結(jié)構(gòu)僅僅作為熱風(fēng)爐通道使用，消除了燃燒和送風(fēng)時頻繁溫差交變對火井及隔墻結(jié)構(gòu)冷熱交替的動態(tài)影響，還采取了一系列火井隔墻結(jié)構(gòu)的材質(zhì)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、熱脹冷縮細(xì)節(jié)優(yōu)化，確保了火井通道的穩(wěn)定長壽。

除此之外，對行業(yè)提出的頂燃式熱風(fēng)爐燃燒器結(jié)構(gòu)不能隨時拆除更換的弊端（豫興將擁有HRK1100℃水冷100次的抗熱震磚工藝制品，授權(quán)給俄羅斯卡盧金公司在獨聯(lián)體區(qū)域獨家代理銷售權(quán)，卡盧金公司設(shè)計使用在包括京唐5500m3、日本JFE5000m3、俄羅斯北方5578m3等國內(nèi)國際4000m3以上高爐頂燃式熱風(fēng)爐燃燒器的核心設(shè)備上，該燃燒器制品同樣被豫興設(shè)計使用在山西通才公司1860m3，唐山瑞豐1416m3、2300m3，東華2300m3，縱橫2500m3，敬業(yè)等700多座豫興燃式熱風(fēng)爐燃燒器結(jié)構(gòu)中，發(fā)揮了穩(wěn)定長壽的效果，這說明只要操作程序符合設(shè)計要求，燃燒器結(jié)構(gòu)就穩(wěn)定長壽不會損壞），設(shè)置了燃燒器局部可以隨時方便拆換維修而不影響拱頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)。這樣的改造技術(shù)措施引起朝陽公司黨委會、董事會的高度重視，并于2023年7月份確定采用熱風(fēng)爐爐殼利舊、管網(wǎng)平臺、熱風(fēng)出口標(biāo)高利舊，同時采用內(nèi)置豎管代替送風(fēng)管道的技術(shù)改造方案，優(yōu)先對大修恢復(fù)投產(chǎn)兩年多、損壞較嚴(yán)重的3號（原1號）熱風(fēng)爐進(jìn)行技術(shù)爐型結(jié)構(gòu)改造，由原來的內(nèi)燃式改造為豫興懸鏈線頂燃式熱風(fēng)爐，最終工程定于2025年6月份開工，總工期150天。

經(jīng)過150天的緊張施工安裝，朝陽鋼鐵公司2580m3高爐3號（原1號）內(nèi)燃式熱風(fēng)爐爐殼利舊、熱風(fēng)出口管網(wǎng)利舊、采用內(nèi)置火井的懸鏈線頂燃式熱風(fēng)爐改造于2025年10月10日竣工，10月17日點火烘爐成功！對于該項目的改造，劉世聚及其領(lǐng)導(dǎo)的技術(shù)專家團(tuán)隊認(rèn)為，國外知名內(nèi)燃式熱風(fēng)爐懸鏈線拱頂結(jié)構(gòu)與豫興懸鏈線環(huán)形上噴預(yù)混燒嘴結(jié)構(gòu)、火井結(jié)構(gòu)、火井與蓄熱室大墻銜接結(jié)構(gòu)，均采用最成熟的結(jié)構(gòu)技術(shù)，改造后的熱風(fēng)爐改變了原來的內(nèi)燃式煙氣流場分布不均的燒嘴結(jié)構(gòu)，使煙氣流場分布均勻，效率提高，使廢氣中一氧化碳可降低到100PPM以下，從而徹底解決內(nèi)燃式熱風(fēng)爐固有的火井隔墻剝落、穿洞、倒塌的結(jié)構(gòu)缺陷，可以長期使用穩(wěn)定的高風(fēng)溫。鞍鋼工程和豫興公司雙方依據(jù)優(yōu)化改造的質(zhì)量、設(shè)計合理的結(jié)構(gòu)特點及豐富的實踐經(jīng)驗，確認(rèn)優(yōu)化改造后的懸鏈線頂燃式熱風(fēng)爐使用壽命可以達(dá)到20年以上。

本次的優(yōu)化改造的熱風(fēng)爐技術(shù)特點和質(zhì)量、工期長度，得到了鞍鋼集團(tuán)朝陽鋼鐵廠的高度認(rèn)可和贊譽(yù)，并給予豫興公司“工程盡職盡責(zé)、技術(shù)精益求精”的錦旗，在表揚(yáng)信函中給予“貴公司誠信守約、技術(shù)過硬、能打硬仗的優(yōu)良作風(fēng)”的極大鼓勵，這將激勵鞍鋼工程和豫興工程更加緊密合作，為今后行業(yè)技術(shù)改造工程奠定臻實基礎(chǔ)。

砌筑懸鏈線拱頂時過程