辊底式热处理炉是对钢板进行热处理（淬火、正火和回火）的主要炉型，无论是采用明火加热还是辐射管加热（带保护气氛），目前都是利用燃料燃烧产生的热量进行直接或者间接加热，高温烟气中不可避免会产生大量的NOx,而且连续生产过程中NOx易超标，特别是在各地区出台了比国标更加严格的超低排放标准背景下，需要开发更加环保的辊底式钢板热处理炉，否则在环保连续在线监测情况下NOx排放难以100%达标，存在停产限产的可能，不仅影响生态环境质量，也直接涉及到钢铁企业的效益和未来发展前景。 另外，现有辊底式钢板热处理炉的余热利用还不充分，尤其是辐射管加热的辊底式热处理炉，需要采用自身预热式燃烧器，其排烟温度相对较高（一般超过600℃），不利于节能，且超低氮燃烧技术的应用也受到一定限制，NOx排放也比较高。2020年9月，我国在第七十五届联合国大会上向世界庄严宣布2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，在此“双碳”背景下，如何降低辊底式钢板热处理炉的碳排放，对于实现钢铁行业的高质量发展、促进冶金工业炉窑的低碳技术升级，也具有十分重要的意义。

1、斜道支柱新型耐火材料研发与砖型开发。自主开发了新型红柱石斜道支柱砖材料，具有高强度、高耐磨、高热震稳定性等特点，填补了斜道区用耐火材料空白；完善和改进斜道支柱双砖咬合结构，大幅提高斜道支柱结构的稳定性；研发了结合强度高、低膨胀性的耐磨涂抹料。配套技术有效地解决了斜道区制约炉体寿命的瓶颈。 2、炉口砌体及新型水封装置开发。采用嵌入式砖槽的发明设计，使不锈钢水封槽安置其内，避免与高温直接接触；设计新型浇筑预制水封槽装置并创新性地采用运行中喷补结合维护方法等，有效延长炉口砌体的使用寿命。 3、环形气道砌体结构技术进步与及膨胀约束工装开发。环形气道砌体采用新型咬合设计，嵌合性好、连接牢固，有效抵抗预存室储焦张力和低料位时装焦热冲击能力；环形气道膨胀采用约束工装技术，有效限制环形气道内环向外膨胀变形。 4、冷却室新型耐磨材料技术开发与应用。针对冷却室磨损严重的难题，自主开发了复合相抗剥落耐磨型新材料，并成功应用。 5、高温烟气通道新型耐火砌体设计。设计干熄炉与锅炉之间高温烟气通道耐火砌体组合砖结构，解决浇注料的脱落问题。 6、炉体多段立体式吊顶维修技术开发与应用。独创性的开发了多段立体式吊顶维修技术，炉体检修工期由39天缩短到25天。 成果特点： 在深入研究干熄炉砌体损坏机理的基础上，从结构优化、新材料研发、施工改进等系统创新，形成较为完整的高效修复技术。成果包括基础研究、应用开发及实践改进等环节，并得到较好的工程验证。 应用推广情况： 成果经过近10年的实践与探索，解决了干熄炉砌体一些共性问题，为国内同行做出了示范样板。年修周期由设计1-1.5年延长至3-4年、中修周期由4年延长至6年以上。先后有数十家企业参观学习，获得10件发明与实用新型专利，另有2个专利已受理公示。

本项目属于节能减排领域。 焦炉炉头除尘关键技术是将焦炉炉头溢散烟尘有组织收集并进行深度除尘净化后达标排放的烟尘治理技术。 我公司通过长期调查研究，自主研发，与有关焦化生产单位紧密沟通，在焦炉炉头烟气收集、除尘控制、高温烟气处理系统等关键技术方面取得突破性成果，填补了国内空白，并进行了推广。 炉头溢散烟尘收集率 ≥95%、系统装置满足净化后出口烟气粉尘排放浓度＜10mg/Nm³、与焦炉同步运行率：100%、综合运行成本≤2元/吨焦炭。 2017年技术应用于宁波钢铁焦化厂机焦侧炉头烟尘治理EPC总承包工程，工程项目顺利通过验收，目前项目运行情况良好。宁钢两座6m焦炉，每年减少向大气排放的粉尘约1000t，烟气中含的苯并芘、焦油等有机物也一同得到治理，杜绝了焦炉生产烟尘无组织排放带来的大气污染，同时极大的改善了焦炉区域作业环境。

转炉湿法除尘超低排放路线如下：转炉炉口收集的1450~1500℃高温烟气经汽化冷却烟道后温度被冷却到800~900℃，然后进入喷淋塔，通过大量喷水，能将烟气温度降到70℃，然后通过管道送入RSW环缝长颈可调喉口文氏管，从而使烟气中的细颗粒灰尘被分离出来，除下的灰尘由浊环水带走，同时转炉烟气被进一步降温至65℃。文氏管采用上进气可调长颈环缝文氏管对烟气进行精除尘，执行机构采用下装式结构，在重坨上方设有冷却水喷枪，避免了执行机构上装式需布置多个喷枪而造成喷枪易堵塞的问题。通过液压伺服装置与二文进出口差压连锁控制重坨升降，减小了系统阻损，炉口压力控制精度高，使炉口吸入空气量减小，提高了风机系统能力，可使CO含量提高10%左右。除尘后的转炉烟气送入车间外的旋流脱水器，旋流喷枪脱水器采用一体式筒体结构设计，结构简单，水汽分离效果明显，充分脱除烟气中挟带的机械水。在进入风机前煤气进入湿式电除尘，进一步进行深度除尘，最终转炉烟气含尘量可以达到≤10mg/Nm3，同时在湿式电除尘处并联一台旁通阀，在湿式除尘器检修时可以通过旁通阀保证转炉正常生产。

在焦炉地下烟道翻板阀和烟囱之间新建脱硫脱硝设施，对烟气进行脱硫、除尘、脱硝治理。 技术原理与工艺路线：采用SCR脱硝+半干法脱硫工艺，脱硫采用生石灰或消石灰作为脱硫剂，在脱硫塔内流态化的脱硫剂吸收SO2，实现脱硫；脱硝是通过SCR反应器内的催化剂催化作用，将NOx转化成N2。工艺流程依次为：地下烟道→加热装置（备用）→SCR反应器→余热锅炉→脱硫塔（含除尘器）→引风机→烟囱。 技术特点：SCR脱硝置于系统最前端，可充分利用焦炉原烟气的高温进行脱硝反应，减少烟气升温能耗；脱硝后的高温烟气，通过余热锅炉生产0.4~0.5MPa的蒸汽回用；经过余热回收后的烟气温度非常适合半干法脱硫工艺，脱硫的同时，烟气的粉尘得到控制；脱硫后的烟气温度在110~120℃，送回烟囱满足烟囱热备功能。

本项目针对首钢股份360m2烧结开展了废气循环技术研究，从理论计算、数值仿真、烧结杯试验和工业参数优化等环节入手，摸索出适宜的废气量、含氧量、废气温度等参数搭配模式，形成了料面利用废气温度300℃水平、适宜热风面积改善厚料层表层成矿效果的独创特点。最终成功开发了兼顾提高烧结矿质量、降低烧结固体燃耗和减少烧结污染物排放的废气循环技术。项目投入使用后，取得了平均粒径提高了12%，烧结综合返矿率下降了6.6个百分点，烧结固体燃耗降低3.39kg/t烧结矿，粉尘排放降低27.81%，SO2减排15.89%，NOx减排23.41%的良好效果。当前国内有烧结机有一千多台，烧结矿产能在9亿吨水平，项目的推广对于烧结提质降耗减排有显著意义。

转炉吹炼过程中产生的高温烟气由罩群补集后进入汽化冷却烟道，通过热交换作用将高温烟气中的热量进行回收，使转炉煤气温度降低至800～1000℃后进入蒸发冷却器。在蒸发冷却器上部用多个喷嘴向烟气喷射雾状水滴，水滴与烟气进行热交换被蒸发，将烟气温度由800～1000℃冷却至200℃左右。蒸发冷却器采用的喷嘴为双层环缝结构，喷嘴的中心孔喷水，环缝喷射蒸汽以对水滴进行雾化。转炉煤气经蒸发冷却器冷却至200℃左右后进入静电除尘器。在常规冶炼条件下，采用转炉煤气干法除尘技术可实现煤气回收量达到100Nm3/t钢，蒸汽回收量达到80kg/t钢；“全三脱”冶炼条件下煤气回收量达到85Nm3/t钢,蒸汽回收量达到110kg/t钢的效果。

利用转炉冶炼过程中产生的高温烟气的热能，将焦化废水有机物成分在一定量的催化剂的作用下进行催化热解，焦化废水中的有机物成分热解为单碳或双碳在常温下为气态的碳氢化合物进入转炉煤气中，提高转炉煤气的热值，同时利用焦化废水冷却转炉烟气。

主要目标： 建设一套安全可靠的转炉配套烟气全余热回收及布袋除尘系统并进行工程示范， 达到将蒸汽回收量增加50Kg/t钢，实现排放浓度不超过10mg/m3；研发出大通量、高精度、耐高温腐蚀性气体的过滤多孔膜材料滤芯及铁合金冶炼高温烟气净化装置和系统；研发新一代适用于高温工况条件的金属纤维毡滤袋，建立铁铬铝纤维滤袋除尘模拟实验平台。 主要内容： 转炉烟气全余热回收系统研发及示范应用 完成转炉烟气中粉尘成份的测定，并分析其自燃性，模拟在在转炉烟气中的氛围，摸索粉尘堆积可达到的最高温度；开展系统工艺设计、非标设备设计； 开展工业实验，检测系统运行是否稳定；实测吨钢多回收的蒸汽量；实测运行费用；实测烟尘的排放浓度。 铁合金高温炉气净化装置研发 根据工况条件的变化及气体的性质，设计选择自主研发的铁铝金属间化合物材料，制造出非对称膜滤芯，确保高温气体过滤系统耐腐蚀、耐高温、抗热震性及稳定过滤； 采用进气高温，解决系统正常工况下的结露和焦油糊膜问题的同时减少系统制造及运行成本；采用防结露系统、高温反吹来防止开停机及工况条件下的结露问题； 采用多段方式解决高温安全排灰。 金属纤维毡滤袋研究及应用 ①建立铁铬铝纤维滤袋的除尘模拟试验平台，建成金属滤料的应用性能数据库； ②开展铁铬铝纤维滤袋的孔隙结构设计和孔隙度、孔径等结构参数的优化，制备滤袋样品； ③开展铁铬铝纤维滤袋新型清洁系统结构设计，建立除尘装置在线数据采集系统； ④试制除尘器筒体，开展小系统侧线考核试验，为材料结构设计提供指导。

煤气在燃烧器切向喷口和燃烧器内圆柱面导向作用下，形成向下运动的稳定管状气流，管状气流流经燃烧器空气喷口时，可以被空气有效地切割、穿透，并经过喉口下行到燃烧室发生强烈混合和充分燃烧而产生高温烟气。小孔径高效格子砖由多种孔型炉箅子支撑，形成上下通透的蓄热室，烟气和鼓风与蓄热室进行高效热交换，鼓风机送出的冷风被加热高炉所需要的热风。关键技术：旋切式顶燃热风炉燃烧器，小孔径高效格子砖、多种孔型炉箅子、热风输送管道膨胀和拉紧装置、关节管、高热值煤气分时燃烧、废气综合利用装置、数学模型控制等。 旋切式顶燃热风炉燃烧完全、热损失小，余热利用充分，热效率高，风温高，具有显著的节能、环保效果，该技术适应性强、可满足各种燃料要求，无特定条件限制，不受高炉规模影响，适用于新建、改建、扩建的各种大、中、小高炉工程。