鞍钢集团攀钢钒炼铁厂1号高炉第四代炉役于2017年7月11日停炉，展开节能环保改建，由攀钢设计院总包在、攀钢工程公司施工，月底2017年9月12日展开第5代炉役庄头，9月19日开炉。此次1号高炉节能环保改建工作按照“平稳、高效、经济、节约能源、环保”的总体原则积极开展，追加软水密封循环冷却系统，追加热风炉双加压系统，在原除尘系统上展开利旧节能环保改建；使用仅有加热薄壁结构，优化攀钢特色长寿型填充炉衬结构，使用水冷炉底，对炉体冷却水系统、加热设备、炉体耐火材料等方面展开系统考虑到、深度优化，为一代炉龄15年长寿高效的目标奠定坚实基础。

高炉改建的原因与主要设计指标攀钢钒1号高炉于1970年7月1日建成投产，有效地容积1000m3。其经过几次炉役大大改建，到第4代炉役，有效地容积已成1200m3。

1号高炉主体建筑寿命已约47年多，高炉部分建筑蚀损情况严重，高炉炉体损坏，加热壁设备损毁相当严重，炉底砖风化相当严重，安全性生产风险较小。同时，国家环保政策日益严苛，环保压力与日俱增。在经济“新的常态”下，正处于原料端的铁水成本拒绝尽可能较低，这也是炼铁企业和炼铁人研究的永恒课题。

因此，攀钢迫切需要对1号高炉展开节能环保改建，按照“平稳、高效、经济、节约能源、环保”的总体原则积极开展1号高炉改建工作，使用成熟期、可信的高炉炼铁技术与装备，并充分利用现有生产设施，节省投资。攀钢钒1号高炉节能环保改建后主要设计指标闻附表。

其设计重点是按一代炉龄15年以上的长寿目标，对炉体冷却水系统、加热设备、炉体耐火材料等方面展开系统考虑到、深度优化；追加软水密封循环冷却系统，充份研究该系统总图选址、工艺布置、管网布局、投资收益等；追加热风炉双加压系统，重点研究双加压系统的工艺布置、风温提升后热风管道砖衬结构优化、投资收益等；重力除尘器、下降管、上升管按利旧考虑到，重点在现场调查，对部分损毁管道及耐火材料展开改版。主要改建内容炼铁工艺。

沟下及上料系统。焦炭、烧结矿秤斗斗体均利原有，秤细管闸门使用电液一体化动力装置传动，其中杂矿秤细管电液一体化动力装置利旧。

料车容积保持8.0m3恒定，仅有做到常规确保检修。上漆系统料车原貌替换、料车卷扬机替换主传动电机、减速机各一台，其余利旧检修。

料车斜桥角度保持恒定，钢轨改版。炉顶装料系统。炉顶无料钟装料布料设备主要由移动不受料斗、料罐装配（不含上契）、阀箱组装（含下密、料东流调节阀、八角溜槽）、SS布料器等部分构成，其中漆罐罐体、移动不受料斗利旧替换衬板，SS布料器原貌改版，炉顶35t/5t吊车利旧检修。

炉顶装料设备各阀使用液压驱动，炉顶液压站利旧，追加阀组及现有阀台清除并元件改版。高炉本体。高炉炉壳经上一代炉龄用于，破损、鼓包、变形、肿胀等现象引人注目，本次改建白鱼全部改版。炉壳外形尺寸必要修正、炉体平台保持恒定（局部修复）；使用仅有水冷薄壁炉型结构；炉身角、炉腹角保持恒定，仅有低恒定。

炉底、炉缸使用三段光面加热壁（第1段~第3段），炉腹、炉腰使用两段纯铜加热壁（第4段~第5段），炉身下部、中部以及上部使用七段铸铁嵌砖加热壁（第6段~第12段），其中炉身下部加热壁另设双排冷却水管。为适应环境高炉长寿的拒绝，炉底使用填充莫来石砖、超强颗粒黏土砖和半石墨大碳砖融合的填充炉底。填充炉底结构由9层耐火砖构成，厚度大约3600mm，从下往上依序为2层半石墨碳砖（2×400mm）、2层超强颗粒黏土砖（2×400mm）、2层填充莫来石砖（2×400mm）、3层超强颗粒黏土砖（3×400mm），炉缸全部使用填充莫来石砖；铁口、渣口及风口部位使用填充棕刚玉人组砖；炉底砖下布设水冷管，使用水冷炉底。

风口平台及出有铁场。风口平台出有铁场保持现有的东铁口、南北渣口及东出铁场工艺布置恒定，炉前设备泥炮、开口机原貌改版，2台木栅渣机利原有检修，渣铁沟、除尘车顶以及各动力管线（压缩空气、煤气、氧气等）拆毁后原貌完全恢复，并加设渣铁沟沟罩，更进一步诱导烟尘散排。风口平台出有铁场建筑物经过47年的用于，现场有多处砼质地，钢筋破损相当严重，且不存在事故情况下往炉台下漏铁的可能性。

因此，从安全性抵达，本次改建将出有铁场梁、板及风口平台梁、板局部改版（主沟区域）；考虑到“铁钢界面一罐制”罐口高度提升100mm的拒绝，对出铁场梁、板下的防水吊顶展开拆毁，使用喷涂的方式改版。细煤气系统。重力除尘器大小和方位皆恒定，壳体利旧，对其内部耐火材料、导流板等展开修复及局部改建。下降、上升管利旧，对部分损毁管道及耐火材料展开改版。

本次改建白鱼在现有重力除尘器煤气中心引入管下方的圆筒壳体上加装一推倒圆台型挡板，通过减小煤气在除尘器内的旋流强度和尘粒与挡板的撞击亲率，提升除尘效率。热风炉系统。本次改建将现有4座改进型内燃式热风炉利旧，即热风炉本体炉壳、拱顶及耐材皆不做到替换，仅有考虑到将热风炉主管、围管砌砖展开调整，热风主管、支管、围管耐火材料工作层皆加厚，并设子母扣强化砌体稳定性，材质由较低脆性低铝砖改回红柱石砖（同2号高炉热风炉）。

热风支管内径保持恒定，耐材厚度加厚85mm，外径减少200mm；主管、围管内径保持原先尺寸恒定，耐材厚度加厚34mm，外径减少114mm；由于热风围管外径减少，现围管与高炉框架距离过近影响检修，将围管中心线直径增加100mm，设计风温为1220℃。本次改建追加热风炉双加压系统。加设双加压系统可充分利用热风炉烟气余热及高炉自产煤气，提升热风温度，减少燃料消耗，有助更进一步增强冶金，且有较好的经济效益。

喷出煤系统。制粉设备为全厂公用，分开改建。

喷吹管道换新的，依然使用压缩空气缸内形式。通风除尘系统。1号高炉出有铁场及矿槽除尘系统皆于2006年竣工并投入使用，设计外排粉尘浓度为50mg/Nm3，现无法符合炼铁工业外排粉尘浓度25mg/Nm3的拒绝。

攀钢白鱼在原系统上展开利旧改建，风量恒定，2台11000m2除尘器替换为2台13000m2的除尘器，滤袋规格由ф160mm×6500mm改回ф160mm×6800mm，除尘器上箱体往宽度方向加高；另改建渣铁罐位除尘车顶、铁口悬臂除尘车顶以及部分除尘支管及阀门等。2座风机房与2座灰仓运灰设施利旧。本次改建追加炉顶皆排压除尘设施，更进一步减少噪音，提高除尘效果。各操作室、控制室设置空调，水冷、机冻空调考虑到充份利旧。

给排水系统。在本次改建中，1号高炉炉体加热介质使用软水和工业清净环水结合方式，新建软水密封循环系统，并优化硬水冷却方式，使用冷却冷却器。同时，攀钢展开高压水系统迁往，将1号高炉高压泵车站迁往至四水站，不但可以避免高压泵站漏铁发生爆炸事故隐患，而且将高炉高压供水工艺由二次冷却改回一次冷却，统一规划、专责管理，可增加供水设备数量、减少运营功率，解决目前高压水系统压力严重不足、运营确保成本高的问题。

攀钢还对中压水系统展开利旧。煤气清除系统。煤气清除系统使用原貌改建的方式，在高炉开炉等煤气质量不低时，煤气经重力除尘器、耕煤气减压阀组必要点燃放散，此时煤气流量只有长时间时的2/3及以下。

一般情况下，煤气经重力除尘器、散热装置、布袋除尘器、透平入口阀门组（或净煤气减压阀组）、透平机（带上发电机）、洗涤塔转入高炉区煤气管道。热力系统。高炉鼓风机不做到改建，冷风管道由DN1100mm替换为DN1300mm，并优化高炉附近区域冷风管道布局，以减少管网阻损。

自动化系统。本次改建追加软水冷却泵站电气室一个，使用两路6kV电源供电，高压电机6kV电源与电气室两路电源皆出处炼铁杨家除尘6kV变电所。

炼铁杨家除尘6kV变电所更新改造20台高压开关柜，才可满足要求。高炉主控系统替换一体化DCS系统1套，维持高炉中控室、热风炉操作室、卷扬机操作室和槽下操作室恒定。此外，攀钢利旧改建矿槽除尘PLC控制系统1套、利旧改建出有铁场除尘PLC控制系统1套，追加软水冷却泵站PLC控制系统1套。燃气系统。

燃气介质供应保持恒定，改建区域牵涉到管网拆毁后完全恢复改版，同时改建高压压缩空气主管，使其符合压缩空气供应。安全性、环保与节约能源措施。

针对生产过程中产生的烟尘及设备运转过程中产生的噪声，本次改建设计采行了适当的管理措施，如出铁场除尘系统利旧改建，矿槽除尘系统皆利旧检修，符合国家《炼铁工业大气污染物排放标准GB28663-2012》拒绝，除尘效果较改建前将大大提高。攀钢还使用多种节约能源工艺及措施，如加设热风炉双加压系统、软水密封循环系统等，使工序能耗比改建前能有所减少。

结论本次节能环保改建追加软水密封循环冷却系统，可以减少冷却水用量，增加补水消耗，增进高炉长寿；追加热风炉双加压系统，以充分利用热风炉烟气余热及高炉自产煤气，提升热风温度，减少燃料消耗，有助更进一步增强冶金，减少炼铁成本。本次改建还在原除尘系统上展开利旧节能环保改建。炉体系统展开优化改建，全面应用于硬水冷却介质，使用仅有加热薄壁结构，优化攀钢特色长寿型填充炉衬结构，使用水冷炉底，将为一代炉龄15年长寿高效的目标奠定坚实基础。原貌恢复性改建工程，充分考虑了现有设备材料的利旧、利库以及将常规检修与改建融合，从而减少工程投资。

在1号高炉节能环保改建工程设计过程中，攀钢使用了方案比中选、专题研究、实地考察交流、3D设计等多种方式优化设计，以期使1号高炉节能环保改建工程超过“平稳、高效、经济、节约能源、环保”的目标。

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