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内容大纲
本书分2篇共9章，详细阐述了炼铁高炉工艺架构升级和热风炉、热风管道系统综合技术提升问题。基于安全防护科学体系及应力、温度、熔损防护、智能控制的多角度全方位的论证，创建了三重融合炉缸和高炉石墨化架构体系与低应力化热风炉体系。针对炼铁高炉损坏的十大痼疾，进行了融合化智能控制、冗余化防护升级，为炼铁核心工艺装备技术体系安全、长寿、低碳化改造升级提供了重要参考。
本书可供冶金、炼铁高炉、热风炉工艺装备体系领域的研究人员、工程师和科研机构的技术人员使用，也可供高等院校炼铁、炼钢、工业窑炉、上下游辅助及能源转化回收、冶建、维护等行业相关结构、动力、炉衬、智能、安防专业的师生参考。 -
作者介绍
向宏宇，中国宝武太原钢铁（集团）有限公司炼铁炉窑首席工程师，太钢炼铁高炉架构专家。主要从事炼铁系统工艺装备体系的研究、管理、鉴定工作。多次主持太钢1800-4350m3高炉炉窑的相关筹备、规划、建设、运维工作。在高炉、热风炉、石墨化炉衬、冶金传热控制、炉窑应力等方面取得系列创新研究成果。公开发表学术论文8篇，获得授权国家发明专利2项，省部级以上科技奖励3项，参与起草国家标准《炼铁工艺炉壳体结构技术标准》（GB/T 50567—2022）1项。 -
目录
第1篇 炼铁高炉工艺架构体系精益升级技术实践
1 高炉安全防护架构技术
1.1 安全是炼铁行业的“生命线”
1.2 太钢5号高炉初代役炉缸故障状况分析
1.3 炼铁高炉工艺装备体系失效根源
1.4 高炉故障事故树分析法
1.5 高炉安全防护架构技术思路
1.5.1 高炉结构体系安防微应力化
1.5.2 传热体系匀质化
1.5.3 隔热体系稳定
1.5.4 智能监控体系扩容
1.5.5 炉衬体系冗余防护
2 三重炉缸体系
2.1 炉缸架构工艺路线
2.2 临界热流强度与深融冷却工艺
2.2.1 临界热流强度是炉缸冷却体系安全基石
2.2.2 炉缸冷却强度扩展
2.2.3 新炉缸体系传热路径
2.2.4 深融冷却工艺
2.3 抗碱耐蚀陶瓷层
2.3.1 炉缸内陶瓷层面临三大挑战
2.3.2 炉底陶瓷垫
2.4 三重炉缸温度场分析
2.5 新炉缸结构体系低应力化
2.5.1 石墨架构低应力化
2.5.2 炉缸架构复层热膨胀吸收
2.5.3 陶瓷内层隔热能力有利于降低炉缸应力
2.5.4 三重复合炉缸模型
2.6 铁口核心区防护技术
2.6.1 高炉铁口核心区域内衬的破损分析
2.6.2 高炉铁口核心区防护
2.7 高炉智能监探体系
2.7.1 矩阵式精密可视化系统构建
2.7.2 六维度炉缸监控系统
2.8 三重复合炉缸极限工况安全分析
3 石墨化高炉架构体系
3.1 高炉炉型
3.2 石墨化高炉架构
3.3 复层微应力强冷炉基体系
3.4 风口组合砖及炉缸防水装置
3.5 石墨包覆冷板架构炉体
3.5.1 高炉炉身深融冷却工艺
3.5.2 精密炉衬
3.5.3 石墨化炉衬体系
3.6 高炉炉壳体系低应力化
3.6.1 高炉炉壳应力计算
3.6.2 高炉结构体系应力控制
3.6.3 应力核验理论依据
3.7 石墨化高炉架构体系应用效果
4 高炉在线排水汽体系
4.1 水汽对高炉炉缸的危害
4.2 高炉气隙控制原理
4.3 高炉控制水汽措施
4.4 炉缸在线排水装置
5 炼铁高炉安防完整性等级控制标准
5.1 工作目标
5.2 工作内容
5.2.1 高炉安全防护的限制环节
5.2.2 不同等级的定义和要求
5.2.3 评估和认证标准
6 高炉质控体系
6.1 质控技术决定高炉的未来
6.2 高炉炭捣料数字化检测技术
6.2.1 高炉炭捣料量化质控技术
6.2.2 炭素捣料梯度量化控检法
6.3 炉缸砌筑品质管控
6.4 炉缸冷却系统边际控制
6.5 微距顶砌石墨砖品质管控
6.6 真空化炉底品质管控
6.7 精密炉衬同步施工控制技术
6.7.1 铁口核心区域控制技术
6.7.2 炉缸石墨安全层砌筑施工工艺控制
6.7.3 高炉炉缸陶瓷杯施工控制工艺
7 精益化高炉模块化升级技术
7.1 智能模块化升级
7.2 精益模块化快速升级
7.2.1 高炉顶升仿真模拟计算应力、变形安全验证
7.2.2 高炉吊装环梁安全验证
7.3 高炉顶升系统同步定位控制技术
7.3.1 智能高炉模块顶升同步控制系统
7.3.2 同步控制原理
7.3.3 智能同步提升控制技术
7.3.4 高炉顶升定位调控技术
7.4 高炉模块化升级形变控制技术
7.4.1 高炉残余应力是炉壳开裂的主要原因
7.4.2 高炉模块化形变控制技术
7.4.3 炉缸模块形变控制法
7.4.4 超重SPMT模块车水平移动期形变控制
7.4.5 高炉模块在液压系统滑靴步进推进体系水平移动期间形变控制
7.4.6 高炉模块顶升期间形变控制
第2篇 超低排放控制、低应力热风炉技术实践
8 超高风温、低应力热风炉
8.1 超高风温、低应力热风炉技术背景
8.2 超高风温、低应力热风炉技术路线
8.3 大型热风炉低应力及低排放技术重要性
8.4 大型热风炉主要问题分析
8.4.1 不同形式热风炉参数对比
8.4.2 低应力热风炉架构控制技术
8.5 低应力叠膜体系
8.5.1 高温热风炉应力腐蚀分析
8.5.2 晶间应力腐蚀
8.5.3 低应力耐蚀不锈钢复合板炉壳
8.5.4 热风炉低应力叠膜体系技术
8.6 热风炉内衬横向高温膨胀区域应力控制
8.6.1 变截面及洞口区域三矩阵消应力缝技术
8.6.2 梯度蠕变控制精密烘炉工艺
8.7 热风炉温应态势感知体系
8.8 热风炉低排放持续控制技术
8.8.1 燃烧器内衬核心参数提升
8.8.2 基于空燃比调控烧炉技术
8.8.3 环保型烧炉控制
8.8.4 低氮烧炉工艺控制
8.8.5 实施效果
8.9 热风炉烟气净化超低排放实践
8.9.1 超低排放是社会发展的趋势
8.9.2 热风炉烟气净化超低排放项目工艺路线
9 热风管道系统长寿节能技术
9.1 热风管道系统长寿节能技术方案和路线
9.1.1 工艺路线设计
9.1.2 热风管道系统长寿节能架构
9.2 特高温管道膨胀区域模块吸收法
9.2.1 热风管系低应力安全核验计算
9.2.2 模块三岔口双膨胀缝结构方式
9.3 径锻法制造热风管道拉杆
9.4 新材质复合双向波纹补偿器
9.4.1 特大高炉热风管系波纹补偿器选用原则
9.4.2 管道的热变形计算
9.5 热风管道系统内衬提升
9.5.1 隔热是提高热效的手段
9.5.2 热风管道壳体外表面散热量热工计算
9.6 热风管道“三明治”砌筑工法
9.6.1 热风管道系统耐材砌筑
9.6.2 热风管道砌筑作业程序及标准
9.7 热风管道系统长寿节能创新点
9.8 热风管道系统长寿节能技术应用
参考文献
附录
附录一 太钢炼铁厂简介
附录二 太钢三高炉长寿技术特点及生产实践
后记
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