【技术前沿】解读湛钢国产无料钟炉顶设备的设计创新

随着高炉大型化发展及热风炉、喷煤技术提高，高炉炉顶温度、压力总体趋高，国外无料钟炉顶由于结构复杂、加工装配精度要求高，长期存在炉顶设备对高顶温、高顶压等工况适应性较差、溜槽寿命短、更换检修不便等。国产技术的基于液压缸传动、垂直平动轴承结构的液压传动布料器炉顶存在寿命短、控制精度差、可靠性低等缺陷，长期仅限于在中小型高炉上使用。

宝钢湛钢高炉采用了国内自主知识产权的新一代BCQ无料钟炉顶装料设备。BCQ无料钟炉顶装料设备的主要技术指标达到国际先进水平，部分关键指标相比国外同类产品更具有独特的优势，打破了国外公司在国际大型无料钟炉顶技术上的长期垄断。

BCQ无料钟炉顶装备在湛钢高炉上投入应用后，设备运行平稳，状况良好，各项运行指标优异，达到或优于设计指标。尤其是其耐高温高压特性、快速响应、高冷却效率等特性，为湛钢高炉实现高顶压、高顶温、高TRT发电、灵活布料、节能减排等先进生产操作和优异生产指标提供了重要保障。

宝钢湛钢高炉采用了创新开发的炉顶设备高精度控制技术，主要包括布料器复合液压闭环控制技术、料流调节阀迭代制导控制技术、料流调节阀自学习技术等，有效提升了炉顶装料精度，为湛钢高炉实现炉顶灵活布料、精准布料、能耗降低、设备稳定等提供了重要支撑。

针对布料器控制的布料器复合液压闭环控制技术，对布料器三个倾动油缸采用了独立闭环同步控制，有效减少了偏载带来的液压缸位移和溜槽角度波动，彻底解决了过去液压传动形成布料器倾角控制精度差、无法满足大中型高炉生产要求的问题。

目前常规高炉炉顶排压煤气直接对空放散，放散过程中伴随大量粉尘排尘和放散噪音，同时影响炉顶消音器等设备寿命。

中冶赛迪开发的第一代排压煤气回收专利技术在2013年开始实现工程应用并获得良好效果。采用自然回收的方式，无需额外的动力和介质消耗，可实现对炉顶料罐高压煤气的回收利用，可减少污染并增加净煤气收入，利于吨铁成本降低。

在宝钢湛钢高炉实际应用表明，在10秒的回收期内，排压煤气回收效率达到85%以上，对炉顶作业率的影响小于3%，每座高炉减少煤气放散约2600万Nm³/年、减少CO₂直接排放约1/0万t/年，减少粉尘排放约400t/年、实现煤气回收效益约250万元/年，同时基本消除炉顶放散噪音，延长消音器等设备寿命，具有良好的环保和经济效益。