钢铁企业面临的节能降碳压力，2022 年我国碳排放量约110 亿吨，同比增长~5%，占全球碳排放总量的~29%，其中钢铁行业占比近15%。高炉-转炉长流程钢产量占全国粗钢铁产量的90%，高炉炼铁碳排放量占高炉-转炉全流程的67%，其中热风炉碳排放占高炉炼铁排放量的40%以上。2022 年我国生产8.64 亿吨铁水的过程中，热风炉烟气中CO2 排放量为~3.5 亿吨。钢铁企业面临的降污减排压力，在热风炉烧炉过程中，高炉煤气燃烧产生的烟气中不仅含有大量的CO2，还含有一定的NOx。烟气中NOx 浓度按100mg/m3 考虑，2022 年我国热风炉NOx 排放量为6万吨以上。本项目在旋切顶燃式热风炉的基础上进行研究，创新开发新型顶燃式热风炉相关工艺和设备，解决顶燃式热风炉普遍存在的诸多关键难题。

主要创新点：（1）旋切式燃烧器结构科学合理，煤气和空气混合充分，燃烧完全，阻力损失小，技术性能优于国内外同类产品；（2）孔径Φ28的三十七孔小孔径高效格子砖，是首次在高炉热风炉应用的格孔直径最小，格孔数最多的格子砖，格子砖的孔径和孔数都有突破；（3）带横梁的多种孔型的炉箅子，采用多种孔型组合，既保证了通孔率，又保证了炉箅子强度，降低了制造难度；（4）关节管和热风管道膨胀拉紧装置，分别解决了热风管道径向变形和轴向变形技术难题，热风管道寿命得到可靠保证。

1、首创了高效低碳低氮旋切顶燃式热风炉技术

（1）首创了高效低碳低氮顶燃式热风炉燃烧器，解决了热风炉燃烧器自身燃烧效率低、烟气中NOx 排放浓度高的问题。在单烧高炉煤气实现送风平均温度≥1250℃的同时，单位加热风量单位温度热量消耗低于1.55kJ/Nm3/℃和排放烟气中氮氧化物浓度低于25mg/m3。

（2）首创了互锁式气流均衡高效格子砖，解决了气流在进入格子砖入口端面的分布不均和格子砖利用率低问题。实现了在格子砖水平断面上气流分布均匀率≥98%。

2、开发了热风炉系统综合长寿技术

（1）开发了锁扣独立拱顶结构和分段式顶燃热风炉技术，解决了顶燃式热风炉热风出口炉壳发红、开裂等问题。降低了热风出口组合砖顶部荷载＞80%，大幅改善了热风出口组合砖在温度和压力周期性波动环境下的受力状态，延长了热风炉热风出口的使用寿命。

（2）开发了热风管道综合长寿技术

开发了热风输送管道吸收膨胀及拉紧技术，解决了管道膨胀引起的不规则位移对

热风输送管道稳定性的影响，保证了热风管道钢壳关键位置的稳定性，延长了热风输送管道钢壳的使用寿命。

首创了热风输送管道分段式砌筑结构和加强型三岔口砌筑结构，避免了钢壳形变和耐材膨胀对三岔口内衬的挤压破坏，保证了热风管道关键位置砌筑结构的稳定性，延长了使用寿命。

3、首创了热风炉系统节能环保技术

（1）开发了热风炉无扰动换炉技术，避免了热风炉充压换炉对高炉入炉风压的影响。实现了热风炉热均压，并使换炉操作独立于高炉鼓风系统，最终完成热风炉排压废气“零排放”。

（2）开发了适应三座热风炉的“一烧两送”操作制度，解决了三座热风炉单炉送风存在的热风温度差异较大，或由于混风导致送风温度降低的问题，提高送风温度20℃以上。

（3）开发了热风炉分时预热技术，充分利用热风炉烧炉期间废烟气温度逐渐升高的特性，最大程度上提高烧炉末期拱顶温度，提高送风温度~20℃。

4、开发了热风炉系统数智化技术

（1）开发了热风炉智能化控制系统，解决了高炉煤气成分和压力波动导致热风炉燃烧效率低的问题，实现了在同等拱顶温度和废气温度的条件下，节约高炉煤气3%~8%。

（2）开发了热风炉本体、热风管道数智化监控系统，解决了炉壳、管壳温度高无法及时发现的问题，实现了热风炉实时监控及异常报警，保证了热风炉安全运行，取代了热风炉人点检。

项目团队长期从事新一代顶燃式热风炉绿色低碳长寿技术研究，中冶京诚作为冶金建设国家队排头兵，以技术为先导，以创新为核心，始终致力推动钢铁行业绿色高效发展，针对新时期新需求，对原有专利产品旋切式顶燃热风炉创新升级，开发顶燃热风炉系列技术，解决了相关痛点问题。

目前，本技术已成功应用于河钢乐亭钢铁有限公司、马来西亚东钢集团有限公司、河钢邯钢有限公司、天津荣程联合钢铁集团有限公司、河北天柱钢铁集团有限公司、临沂钢铁投资集团特钢有限公司、联峰钢铁（张家港）有限公司、本钢板材股份有限公司、江阴兴澄特种钢铁有限公司、沧州纵横丰南钢铁公司、印度尼西亚卡拉卡图钢铁公司、北营钢铁（集团）股份有限公司等138 座新建高炉和45 座改造高炉。

可提供技术服务和技术合作等转化方式，