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4  自主创新技术

多年来，由于国外供货商的技术垄断，中国大型高炉的关键核心装备还是依赖于引进，增加了钢铁企业建设和运营成本，影响了产品的竞争力。在湛江高炉上集中采用大量自主创新技术，不仅极大地降低了工程投资，而且使高炉主要技术指标达到国际一流水平。

4.1  无料钟炉顶设备

大型高炉无料钟炉顶设备以往长期靠引进2009年，湛江高炉大型无料钟炉顶联合攻关小组正式成立，瞄准国际一流水平，开发具有国内自主知识产权和核心竞争力的高炉无料钟炉顶设备。在4年多的时间里，经理论研究、样机制造、实验研究，以及1:1试验装置开展冷态、热态及模拟布料测试，开发出国产BCQS无料钟炉顶设备。

BCQS无料钟炉顶设备具有结构简单、故障率低、投资低等特点，主要采用了以下技术:①创新性开发布料器液压复合控制技术，布料器a角控制精度在±0.1°以内，达到国际领先水平。②布料器采用新型水冷及密封结构，设备冷却强度提高，密封可靠，冷却水消耗在10-15t/h，氮气消耗在800m3/h以下，降低了设备运行成本。③布料槽采用卡挂式结构，拆卸安装方便，更换时间可控制在4h以内。④改进布料器导轨结构，将整体式导轨改为装配式结构，并增加润滑措施，配合布料器三缸液压同步控制技术，克服导轨磨损间题，延长布料器整体的使用寿命。

湛江1号高炉投产以来，BCQS无料钟炉顶运行情况良好，主要性能指标达到国际先进水平，成功替代进口产品，完全满足大型高炉的生产要求。

4.2  顶燃式热风炉

顶燃式热风炉具有风温高、投资低、结构稳定等特点，已成为目前热风炉技术发展的主流方向。然而，宝钢外燃式热风炉和操作方式也有自身的特色，设计过程中吸取了宝钢外燃式热风炉的经验，对顶燃式热风炉进行了改进，集成涡流喷射燃烧技术和宝钢外燃式热风炉管系技术，使湛江高炉的顶燃式热风炉更加完善、主要在以下方面作了改进:①依据外燃式混风室的成熟设计理念，为4座顶燃式热风炉配置4座独立混风室，改善热风出口炉壳及耐材的工作条件，解决顶燃式热风出口容易出现管壳发红等问题。同时，还降低了热风主管和支管的风温，有利于提高管系的结构稳定性和寿命。②各孔口均采用自锁式组合砖技术，有效改善各孔口的受力状况，提高砌体的稳定性。③根据热风管系的布置，采用分析软件优化波纹管和拉杆的设置，并设计与管系相适应的耐材砌体结构，确保热风管道耐材在1300℃的风温下长期安全运行。④为热风炉配置前置燃烧炉及烟气余热回收系统，确保在单烧高炉煤气的条件下，实现1300℃的高风温。

4.3  TRT设备

目前，全球运行的5000m3级特大高炉的TRT设备主要从日本三井、川崎重工等引进。湛江高炉的TRT设备是通过联合攻关，自主开发的5000m3级特大高炉首套国产化设备。

每座高炉配套建设一座干式TRT设备，采用干式轴流反动式透平机，配套水冷无刷励磁同步发电机，额定功率33MW。当高炉短期休风时，为避免频繁启停机，TRT发电机可转换成电动机运行。为确保TRT设备安全运转，所有的保安信号均与快速切断阀联锁，当其中某一信号输出时，该阀自动快速关闭，使机组停止运转。同时，配套设置的减压阀组中的快开阀同步开启，以保证炉顶压力的稳定。

为了大幅提升特大型TRT设备国产化技术水平，主要采用了以下新技术:①改进安保系统控制。确保在极端故障状态下，TRT及减压阀组具有“三断(断油、断电、断信号)保护”功能。②改进关键零部件材料适用性。通过开发性能更好的新型TRT阻垢缓蚀剂，有效改善设备耐腐蚀、耐冲刷性能。③采用改进的热喷涂工艺，并增加喷丸工艺，进行叶片表面处理，有效提高了涂层与叶片材料基体的结合性。④优化透平设备结构。开发新型叶片、改进流道设计、改进扩压器结构，可以减少阻损，从而提高发电量。

4.4  鼓风机

鼓风站配置了3台鼓风机，其中3号鼓风机组为全国产化首台5000m3级高炉鼓风机，其气动性能和机械性能等各项指标均满足了设计要求，各主要指标与德国MAN公司鼓风机相当，达到了国际先进水平，也实现了5000m3级高炉鼓风机国产化的突破。3号鼓风机组主要有以下几个特点:①采用轴向进气结构，相比传统的径向进气结构，减小了进气管道的阻损，降低整机功率消耗约1％;同时，该结构可以降低风机机组安装平台高度，降低基建投资费用。②风机轴承箱与机壳固定，转子与机壳的同轴度调整更加容易。③机壳由静叶承缸、静叶调节缸和外缸三层组成，完整的外缸对静叶调节结构形成有效的保护，防止灰尘的进入和噪音外泄，保持静叶承缸和调节缸的温度均匀，有效防止了入口空气温度较低时机壳前部的结露。④控制系统在保护机组安全的同时，可实现定风量、定风压、热风炉充风、富氧控制等一系列高炉生产工艺控制要求。