酒钢本部1号高炉（1800m³）于1998年4月10日停炉大修，在第三代1513m³高炉基础上扩容，1998年6月12日开炉投产，6月13日顺利出铁。截止2012年9月停炉，已连续生产14年零2个月，超设计炉龄6年2个月，单位炉容产铁量10378t/m³。2号高炉（1000m³）在第一代750m³基础上扩容，2000年10月投产，截止2013年3月停炉，服役12年零5个月，超设计炉龄4年5个月，单位炉容产铁量10695t/m³，进入国内长寿高炉行列，也是酒钢历史真正意义上的长寿高炉。

1  高炉存在的主要问题和实施改造性大修的必要性

1.1  安全方面

（1）双高炉炉缸侵蚀严重，其中1号高炉炉缸2段冷却壁水温差达到2.3℃，炉缸2段冷却壁最高热流强度达到73000KJ/m²·h；2号高炉炉缸2段冷却壁水温差最高达到2.4℃，热流强度94000kJ/（m²·h），两座高炉炉缸水温差及热流强度均已大幅度超标。根据炉缸侵蚀二维模型对侵蚀情况进行诊断、计算，结果显示1号高炉炉缸局部内衬剩余厚度仅为430mm，已接近炉缸侧壁厚度≤300mm时必须进行大修的行业经验值；2号高炉炉缸侧壁最薄处只有278mm，已达到炉缸侧壁厚度≤300mm时必须进行大修的行业经验值，存在炉缸烧穿的重大安全隐患。同时，为控制炉缸水温差，高炉被迫采取频繁休风堵（换）风口、长期配加钒钛球、局部使用小长风口等措施护炉，大大增加了高炉运行成本，经济技术指标持续劣化，每年单高炉因护炉需增加1000万以上费用。

（2）炉身冷却壁破损较多，煤气泄漏严重，其中1号高炉炉体重要部位——炉腹，其6、7段冷却壁破损率65.62%，已达到炉腹、炉腰部位冷却壁损坏率达到60%时必须进行大修的行业经验值，其中占炉腹总面积11.46%的区域仅依靠炉皮维持生产。炉身中上部10-11段冷却壁主体破损率达到55.2%，且炉喉钢砖上翘严重，达到500-700mm；炉皮开裂约5000mm，炉身煤气大量泄露，区域环境煤气高达400ppm以上；2号高炉炉腹部位7-8段冷却壁勾头破损率70%，11段冷却壁主体破损5块，破损率13.89%，冷却壁破损后炉皮开裂约1500mm，炉身环境煤气含量长期在300ppm以上。利用检修机会对炉皮多次进行补焊，并结合安装冷却柱和炉皮打水的方式维持生产，但效果不理想，炉皮裂缝反复开裂，炉身煤气泄漏得不到有效治理，职工作业现场煤气严重超标，安全生产得不到保证，加上1号高炉由1513m³扩容为1800m³，2号高炉由750m³扩容为1000m³，炉体自立式框架未做改动，导致扩容后高炉风口及炉身各层平台空间狭小，岗位人员和检修人员在日常作业时均需佩戴空气呼吸器，作业效率低下，不能满足安全作业的环境条件。

1.2  节能环保问题

节能、环保水平差，不符合国家环保要求，煤气除尘系统国内高炉基本使用干法除尘，而1、2号高炉使用湿法除尘，水量消耗大，除尘效果不好，煤气温度低，TRT发电效率不高；高炉渣处理采用干渣处理系统，运输干渣工作量大、成本高；高炉采用工业开路水冷却，水耗大，冷却、节能效果差；出铁场除尘采用电除尘器，除尘效率低，除尘效果差，外排指标无法达标；高炉料罐放散直排大气，对环境造成污染，同时造成能源浪费。以上原因致使高炉运行不能达到国家节能环保的基本要求，且经济性差。

1.3  操作炉型不合理，指标劣化严重

双高炉自大修投产以来不断消化吸收炼铁新技术，并结合原燃料条件对基本操作制度进行摸索、优化，高炉强化冶炼取得了显著成效，各项技术经济指标明显进步。但随着炉役后期，高炉炉缸侵蚀、冷却壁破损、耐火料侵蚀、炉喉钢砖磨损、上翘，高炉操作内型不规整，发生了较大变化，致使操作炉型不合理，上部装料制度调整效果不明显，煤气利用无法进一步改善，经济技术指标呈严重劣化趋势，入炉焦比由2009年的400.99kg/t逐年上升到2012年的432.7kg/t，同时由于1、2号高炉需长期配加钒钛球护炉，每年钒钛块矿护炉造成采购成本上升1200万元，吨铁成本上升5.6元左右。受炉体状况及强化护炉影响，双高炉入炉焦比由2009年的400kg/t上升到420kg/t，吨铁成本升高30元/吨。由于综合焦比大幅度上升，导致工序能耗也大幅度上升，超出国家行业准入标准，高炉日产量也大幅下降，高炉生产处于强化与护炉的两难境地。

1.4  超期服役，效率低

1号高炉1998年6月大修扩容后已生产14年零1个月，分别于2002年7月、2008年7月进行了两次中修；2号高炉2000年10月大修扩容后已生产了11年11个月。于2007年4月份进行了一次中修。双高炉分别超期服役4年零1个月和1年11个月，设备装备水平为90年代配置，缺少自动化监控手段，岗位人员作业环境恶劣，作业劳动强度大，危险性高。高炉技术通过近十年的发展，设备装备、生产监控水平均有了长足的进步，但1、2号高炉仍然停滞在扩容后的水平，已经不能满足目前高风温、大富氧等冶炼要求，落后于同行业。

2  大修项目及效果评价

2012年9月和2013年3月，1、2号高炉分别停炉实施改造性大修，计划投资6.2亿元，大修主要本着以下几项原则进行：一是解决安全生产的问题，消除安全隐患；二是利用技术创新，技术改造，引进、消化、吸收软水密闭循环系统、煤气干法除尘、水渣处理系统等先进工艺，提高节能、环保的水平，实现高炉生产安全、长寿、低耗、环保、优质、高效的目的；三是对现有老系统进行升级改造，引进水温差在线监测、炉缸侵蚀模型、炉顶煤气在线分析、炉顶喷雾打水、风口成像、风口检漏等先进技术，提高高炉装备水平，实现一代炉龄15 年无中修，提高劳动生产率。

双高炉改造性大修炉身各层平台基本保持不变，炉顶平台扩建，风口平台重新设计；高炉炉型重新设计，炉喉钢圈标高不变，采用“矮胖型”炉型，炉体冷却设备采用全冷却壁结构（铸铁+铜），对铁口冷却区以及高炉软融带冷却设备做重点设计论证，炉喉钢砖采用两段水冷式钢砖；取消渣口；高炉内衬采用砖壁合一薄壁炉衬，重点对炉底、炉缸耐火材料选型进行科学论述；新增炉缸数学侵蚀模型、水温差在线监测及冷却壁微漏检测系统；引进风口成像、炉顶喷雾、液流显示器、风口检漏、视频监控、煤气在线自动分析、炉体热流强度在线检测、煤气自动报警等先进成熟技术。工艺除尘系统由湿法改为干法；TRT重新配置增加发电量；新增炉顶料罐均压煤气回收设施；渣铁处理采用转鼓法水渣技术，达到节能、环保；出铁场主沟采用半贮铁式“L”型新工艺，降低渣中带铁；优化出铁场布置；对原有系统振筛筛分效果差，重新设计选型；高炉冷却系统采用先进的联合软水密闭循环冷却技术；大套采用无水冷却工艺；高炉出铁场除尘由电除尘器改为布袋除尘，增加除尘点，改善岗位人员作业环境，满足达标排放要求；对三电系统升级改造，实现集中控制。

通过对上料系统、高炉本体系统、出铁场系统、风口平台系统、煤气系统、渣铁系统、除尘系统等进行升级改造，现场环境更加宽敞、设备更加先进，高炉在安全生产方面有充分保障；通过采用全炉体冷却技术，使得内衬形成稳定的渣皮，增强炉况稳定性，为高炉一代炉役15年无中修创造有利条件；高炉大修后利用合理的炉型，入炉焦比由大修前的425kg/t左右降低到398kg/t；通过采用先进、成熟、合理的工艺、节能型设备及节能技术，炼铁工序能耗将达到国家清洁生产标准；使用布袋干法除尘后，TRT吨铁发电量将由12kwh提高到48kwh；出铁场系统除尘设施改造后排放气体粉尘浓度≤25mg/m³，达到排放标准；通过配置炉顶在线煤气自动取样分析系统、红外线摄像仪、应用炉缸侵蚀模型，实时监测高炉内衬侵蚀状况、风口成像、水温差在线监测、送风装置热点监测、液流显示器、铁沟沟壁厚度监测等新技术、新材料、新工艺的应用，将提高高炉装备水平及监控水平，降低劳动强度，提高劳动生产率。

4月17日，1号高炉已经顺利送风，5月初实现了达产达标，2号高炉于8月12日点火开炉。1号高炉达产达标后，各项指标与停炉前相比均有一定程度的优化，特别铁水成本下降明显：

1号高炉2013年6～8月较2012年5～8月成本降低109.21元/吨。

（1）燃料比下降42.4kg/t，燃料成本降低73.52元/吨。

（2）炉体状况改善，产能提升；环水及鼓风消耗下降。动力能源成本节支6.1元/吨。

（3）生产劳务费及分摊费用降低，制造费用节支7.3元/吨。

（4）劳动生产率提高，成本降低3.6元/吨铁。

（5）渣处理方式改变降低成本6.44元/吨铁：①水渣价格扣除扣水、运费、装载费=20-2.4-5.8-2.12=9.68元/吨渣，可使吨铁成本降低4.28元/吨。②取消水渣池运行效益=100000÷30÷3820=0.87元/吨。③运输费用降低=148000/30/3820=1.29元/吨。

（6）TRT改造后发电量由停炉前的12.0KWh/t增加到48.0 KWh/t，生铁成本降低12.25元/吨。