記者 夏杰生
在全球政治、軍事、經濟形勢錯綜復雜、波譎云詭的大環境下，國內鋼鐵行業面臨前所未有的挑戰，眾多鋼企紛紛采取限產、停產措施以應對市場低迷。然而，在這股寒流中，作為鋼鐵產業鏈上重要一環的河南省豫興熱風爐工程技術有限公司（下文簡稱豫興公司），卻在董事長劉世聚的領導下，展現出非凡的韌性與活力， 緊密依靠科技創新和充分發揮專利技術的優勢脫困克難，不僅抵御了市場低迷的沖擊，更實現了生產經營的逆勢增長！
該公司在2024年度交出一份令人矚目的成績單：共選擇執行的大大小小高爐熱風爐維修和改造項目工程28項，其中在行業具有技術影響和品牌影響的代表性工程有下列項目：
將懸鏈線頂燃式鍛造成國際技術品牌
懸鏈線頂燃式熱風爐，是豫興公司的發明創造，更是其將科技成果轉化為生產力典范項目。據豫興公司董事長劉世聚介紹：2024年6月9日，豫興公司與唐山東華鋼鐵公司簽訂的1580m3高爐配套的三座豫興懸鏈線頂燃式熱風爐工程項目合同，于2024年9月份竣工烘爐投產。這組熱風爐具有其他頂燃式熱風爐無法實現的非常突出的重要技術特征：其懸鏈線拱頂和熱風出口均獨立于爐殼之上。這種結構可以使爐體爐襯結構加熱冷卻膨脹收縮自由，是保障熱風爐結構穩定長壽的關鍵措施。其采用能自行調節煙氣流場、冷風流場均壓均流格子磚技術，燃燒器采用交錯噴射渦流旋流自身預熱的領先混合燃燒技術，效率可達到83.5%～88.41%，氮氧化物小于50毫克，一氧化碳10～600毫克。事實表明：該熱風爐是引領行業的現代化領先技術。
劉世聚指出,該公司新建這組熱風爐的實踐再次充分證明：自從首套豫興懸鏈線頂燃式熱風爐2007年投產至今，已在國際國內累計實現了容積為450m3～4747m3高爐配套的懸鏈線頂燃式熱風爐業績450座。充分表明這種熱風爐已經成為響當當的主流發展趨勢暨國際技術品牌。
圖為河北唐山東華鋼鐵公司新建2座1580m3、1690m3高爐配套的6座豫興懸鏈線頂燃式熱風爐施工現場。
將抗熱震磚潛能發揮到極致
抗熱震磚是豫興公司創新研發且遐邇中外的名牌熱風爐用磚，為將其潛能發揮到極致，豫興人從未停下創新的腳步！據劉世聚介紹，業內專家都清楚，頂燃式熱風爐燃燒器耐火材料是否適應送風燃燒溫度急劇波動的溫差變化工況，決定著燃燒器與頂燃式熱風爐整體壽命是否相匹配！為這一關鍵技術保駕護航的是豫興公司的國家專利產品——具有1100℃水冷100次抗熱震工藝及制品抗熱震磚。盡管國內一些居心叵測者千方百計想高薪挖走豫興公司技術人員不成，又變相克隆仿制類似豫興抗熱震磚的山寨產品，以圖碔砆亂玉，但始終是隔靴撓癢，難成氣候。用其仿冒產品建造的熱風爐損壞及導致頻繁的燃燒器結構損壞事故有目共睹！
飲水思源，期盼高質量發展的煉鐵廠廣大用戶，對豫興公司的優質抗熱震磚工藝制品更加追捧，采購商紛至沓來！繼安鋼2800m3高爐、漣鋼3200m3高爐引進的小帽子頂燃式熱風爐燃燒器因結構損壞，不得不采用豫興公司的不拆除燃燒器小帽子拱頂耐材，不拆除燃燒器空氣噴嘴區域設施，僅僅采用獨特的拆除爆震缺陷損壞的煤氣噴嘴區域工藝技術措施，以及采用可適應該惡劣工況的豫興抗熱震工藝制品，并取得眾多成功應用的案例之后，才再次充分證明了采用這種制品，再輔加以科學措施以及成功的獨特搶修工藝之后，所展示的獨特魅力！
2024年3月24日豫興公司與營口京華鋼鐵公司（現敬業鋼鐵集團營口公司）簽訂了1#2300m3高爐小帽子頂燃式熱風爐燃燒器損壞搶修合同。在此合同執行過程中，豫興人創造了獨特的能將燃燒器在10天內快速搶修恢復原狀這一絕無僅有獨特的維修奇跡，比用戶與前同行商定的維修期57天縮短工程80%，為用戶贏得了快速復產達效，乃至將維修損失降到最小程度的大修奇跡！這一案例充分證明：高質量的豫興燃燒器抗熱震磚工藝和制品，既普通而又高深莫測，且難以逾越！來不得半點虛偽和馬虎！同時，也表明豫興人對熱風爐燃燒器的快速局部拆除更換材料的緊急搶修技術暨措施是非常值得推廣和采用的！應引起行業高度重視。
圖為安鋼4747m3高爐豫興懸鏈線頂燃式熱風爐燃燒器預砌現場。
切割小帽子爐殼改造業績超120座
安鋼4747m3高爐配套引進的頂燃式熱風爐技術，由于受力不合理的錐形拱頂結構之上設置了預燃室小帽子結構，使結構在燃燒和送風以及烘爐冷爐狀態下的膨脹收縮動態及應力更集中更加復雜，頻繁出現了熱風出口損壞、垮塌、爐殼開裂等弊端。豫興公司對此采取了諸多優化改進措施，把原來的錐形拱頂砌筑在熱風出口之上應力集中的三段式結構切割爐殼、拆除錐頂耐材，結構優化改進為四段式結構，徹底解決了熱風出口受力損壞、垮塌結構缺陷和爐殼受力開裂結構缺陷。
這座巨型高爐的1#和2#熱風爐的改造工作分別 從2023年12月和2024年3月12日啟動，2#熱風爐歷經近100天的奮斗于7月1日竣工并網送風。該2#熱風爐進入正常運行后，單座頂燃式熱風爐噸鐵煤氣消耗比改造前每天降低至5萬立方米，一氧化碳也由1#號熱風爐的2000PPM左右降低至500PPM以下（1號熱風爐格子磚利舊拆除至高鋁磚處，其下部格子磚堵塞鱉風出現混合紊亂造成一氧化碳較高），風溫達到了改造要求的1230℃以上。
圖為安鋼4747m3高爐小拱頂熱風爐切割爐殼改造為豫興懸鏈線頂燃式熱風爐，1#（右1）、2#（右2）熱風爐改造完成已投產使用，3#（左1）熱風爐正在施工階段現場。
在全國其他煉鐵企業，豫興公司采用類似切割小帽子熱風爐爐殼優化改造方式的業績也很多。例如，將中鐵裝備公司3×2500m3高爐熱風爐切割小帽子頂燃式熱風爐改造為豫興四段式頂燃式熱風爐；新唐鋼4×2922m3大型高爐熱風爐采用典型的豫興四段式頂燃式熱風爐結構；山西汶水建龍1800m3、山西通才1280m3、中鐵裝備1350m3等高爐切割小帽子頂燃式熱風爐改造為豫興懸鏈線頂燃式熱風爐為代表熱風爐的諸多案例，都取得了受力結構合理改善，熱風出口受力損壞狀況徹底解決、垮塌和爐殼開裂弊端得到徹底根治的業績，給用戶帶來明顯的經濟和社會效益。
目前豫興公司這種切割小帽子爐殼改造業績超過120座。
2024年9月1日，豫興公司又啟動了安鋼4747m3高爐3#頂燃式熱風爐大修工程，預計2025年1月底竣工。該特大型高爐4#熱風爐的改造工程計劃于2025年春節后開啟，同年6月底完工。
圖為河北中鐵裝備公司3×2500m3高爐9座小帽子熱風爐改造為豫興四段式頂燃式熱風爐工程。
內燃式改頂燃式，熱風爐更添活力
談到將內燃式熱風爐改造成頂燃式的業績，劉世聚介紹：2024年4月，豫興公司與山西中陽鋼鐵公司簽訂合同，將其2#1280m3高爐內燃式熱風爐管網平臺利舊改為懸鏈線頂燃式熱風爐改造工程。是在其1#1280m3高爐配套的內燃式熱風爐爐殼利舊、管網利舊、懸鏈線爐殼和懸鏈線拱頂利舊成功改造，并實現了1250℃高風溫穩定運行一年多后的又一改造工程。內燃式熱風爐是上世紀80年代從歐洲引進我國當時非常流行的熱風爐技術，由于該熱風爐在我國大小鋼鐵企業的上千座高爐均配套使用，形成青一色的爐型境況。但因水土不服，導致這類內燃式熱風爐在我國煉鐵用戶使用過程中頻繁出現火井短路、穿洞、垮塌，嚴重影響風溫的這一弊端，給我國鋼鐵行業熱風爐安全穩定運行造成了巨大損失。劉世聚認為，任何改造都存在風險，但要避免風險的最有效的識別方法就是看爐體拱頂受力結構是不是合理？膨脹收縮細節是否符合工況要求？才是決定改造技術方案的基本要求和依據。因此，豫興公司專家團隊針對內燃式熱風爐爐體結構、懸鏈線拱頂結構的優越特性和小帽子頂燃式熱風爐錐形拱頂之上設置預燃室結構這種重疊受力不合理的復雜結構，進行點對點分析比較，推出了將內燃式熱風爐爐體結構、懸鏈線結構、爐殼結構、管網結構利舊，采用系列成熟的豫興懸鏈線頂燃式熱風爐結構和技術，實施頂燃式熱風爐技術的綜合改造，而且取得了可喜的改造業績！例如，該技術在山西建龍1380m3、韶鋼3200m3、南鋼2000m3高爐配套的內燃式熱風爐爐殼利舊的懸鏈線頂燃式成功改造上， 均取得圓滿成功。這一系列改造技術，為我國上世紀至本世紀初諸多存在影響結構穩定和風溫結構弊端的內燃式熱風爐的頂燃式改造奠定了良好的基礎和改造依據。
圖為山西中陽鋼鐵公司內燃式熱風爐爐殼利舊改造為豫興懸鏈線頂燃式熱風爐工程。
柱流多旋頂燃式改造如火如荼
談到熱風爐的柱流多旋頂燃式改造，劉世聚指出，2024年6月8日，豫興公司與南京鋼鐵公司一煉鐵廠簽訂了1#2000m3高爐小帽子頂燃式熱風爐切割爐殼實施柱流多旋頂燃式改造工程合同。該熱風爐組于2009年建成投產，配置4座內燃式熱風爐，由于運行中頻繁出現火井穿洞、高溫和冷風氣流短路、風溫較低等弊端，于2018年啟動將1#、2#、3#內燃式熱風爐切割爐殼改造為小帽子頂燃式熱風爐，改造后要求風溫大于1200℃，但改造后四年運行風溫一直偏低，僅維持在1130～1180℃之間，無法實現1200℃以上高風溫，制約了節能高產指標和企業效益。
2022年豫興公司啟動了對該高爐0#熱風爐內燃式爐殼利舊、管網利舊的頂燃式改造，2024年7月又對該高爐1#小帽子熱風爐再實施切割爐殼改造為柱流多旋頂燃式熱風爐的改造工作，都取得了良好的改造效果。
柱流多旋頂燃式熱風爐具有下列諸多亮點：
一是可克服原預混燃燒的小帽子頂燃式熱風爐燃燒器爆震燃燒損壞結構的弊端；
二是可減少拱頂耐材結構應力集中損壞熱風出口弊端，以及可降低因爐殼結構的應力集中損壞爐殼結構致使頻繁開裂的風險；
三是可使改造后的錐形拱頂和燃燒室拱頂結構更加合理而穩定長壽；
四是可輕松實現大于1200℃以上穩定高風溫、一氧化碳穩定維持在100PPM線以下（柱流多旋燃燒技術），氮氧化物始終小于50PPM。尤其是1號熱風爐改造前每天消耗煤氣90萬立方米，改造投產后初步調試每天煤氣消耗在80萬～85萬立方米左右，煤氣節省率在11%-5.5%。
南鋼熱風爐的成功改造，使其技術綜合達到了歷史最佳水平。
目前，采用煤氣和空氣混合燃燒燒嘴技術的熱風爐，諸如山西建龍1380m3、宏興1350 m3、中陽1280 m3、南鋼2000 m3等高爐配套的熱風爐均取得優良的改造效果。
左圖為南鋼2000m3高爐小帽子頂燃式熱風爐切割爐殼改造為豫興柱流多旋頂燃式熱風爐工程；右圖為內燃式爐殼、管網利舊改造為豫興懸鏈線頂燃式熱風爐的場景。
無波動換爐術，促熱風爐穩產高產
談到豫興無波動換爐技術，劉世聚充滿自信和自豪！他說，這是豫興公司自主創新研發的專利技術（專利號：ZL2021.108620407）；亦是一種使用獨立供風系統的無波動換爐技術及其方案。經過高爐生產實踐證明，這種無波動換爐技術可以穩定高爐爐況，增加產量、提升熱風爐風溫、穩定熱風爐熱負荷、延長熱風爐壽命，增加鋼鐵企業利潤，具有良好的增產效果。
例如：山西呂梁建龍1800m3高爐配套3座豫興懸鏈線頂燃式熱風爐，采用無波動換爐系統后，換爐時間從18分鐘縮短到5分鐘，風溫從1170℃提高到1210℃，高爐爐況運行數據曲線得到全面改善，生鐵質量得到明顯提高，每年可增加利潤一千萬余元。
中鐵裝備公司3×2500m3高爐、呂梁建龍1800m3高爐、鞍山寶得1250m3高爐均采用了豫興無波動換爐技術，其帶來的高爐高產順產、穩壓、保風溫等技術特性備受用戶青睞。
目前，在鋼鐵行業下行、市場疲軟，利潤微薄環境下，采用環保、節能、提高風溫挖潛技術潛力，提高全面效益的無波動換爐技術，引起行業極大興趣。
2024年已經有9座1080-2500m3高爐配套的熱風爐與豫興公司達成合作意向。
圖為河北中鐵裝備公司2500m3高爐熱風爐采用的豫興無波動換爐技術既裝備。
