记者 夏杰生

　　2025年7月16日，中国金属学会在北京组织召开技术论证会，对河南省豫兴热风炉工程技术有限公司（下文简称豫兴公司）完成的，“悬链线顶燃式热风炉-无爆燃短焰燃烧技术开发与应用”、“四段式顶燃式热风炉技术开发与应用”，以及“外燃式热风炉改造为顶燃式热风炉技术开发与应用”这三项成果进行评审，并展开深入论证。专家们得出的一致结论是：这三项豫兴顶燃式热风炉技术推广前景广阔！

　　图为与会专家合影留念

　　本次技术论证会专家组组长由中国工程院院士殷瑞钰担任，中国金属学会专家委员会主任王天义、太钢集团总经理助理王红斌、北京科技大学教授程树森等业内专家参会研讨论证，中国金属学会副理事长兼秘书长王新江担任技术论证会主持人。

　　这三项技术的核心内容是什么？专家们为何认定其推广前景广阔？带着这些问题，记者于9月9日电话采访了这三项技术主要发明人——豫兴公司董事长刘世聚。

　　图为正在施工中的安钢4747m³高炉4座小帽子顶燃式热风炉切割炉壳改造为豫兴悬链线顶燃式热风炉工程

　　无爆燃短焰燃烧器

　　安全高效节能减排

　　刘世聚指出：“悬链线顶燃式热风炉-无爆燃短焰燃烧技术开发与应用”这项成果，针对传统热风炉燃烧器易损坏、煤气消耗高、风温低等关键技术难题，创新研发成功悬链线拱顶顶燃式热风炉及无爆燃短焰燃烧器，实现了热风炉安全稳定运行、高效节能与超低排放的一体化目标。

　　其主要技术创新点如下：

　　一是顶燃式热风炉采用了悬链线拱顶，开发了多层强旋流扩散-预混短焰无爆燃燃烧器，实现了热风炉拱顶及燃烧器结构稳定长寿，燃烧功率大效率高，超低排放及安全运行。其氮氧化物排放低于50ppm，CO排放浓度在10～50ppm；拱顶温度与送风温度差50℃～100℃，风温可以达到1250℃以上。

　　二是研发的1100℃水冷100次以上的、适应燃烧器恶劣工况的抗热震砖，确保热风炉燃烧器结构稳定长寿。

　　三是开发了均压均流高效格子砖，能够自行调节烟气流场和冷风流场均匀分布，缓解粉尘堵塞，保障格孔通畅，提高换热性能，风温可提高10℃以上。

　　刘世聚说，这项技术获得授权专利9项（其中发明专利8项、实用新型1项），登记软件著作权4件。这项技术成果也应用于南京钢铁公司2000m³高炉工程、河北秦皇岛宏兴钢铁公司1350m³高炉工程等项目，经济和社会效益显著。

　　就在这次会上，专家委员会认为该项技术整体达到国际领先水平，建议推应用。

　　图为与会专家评审的“悬链线顶燃式热风炉-无爆燃短焰燃烧技术开发与应用”技术成果专家评估意见

　　图为南京南钢2000m³高炉采用豫兴悬链线顶燃式热风炉-无爆燃短焰燃烧技术将小帽子顶燃式热风炉实施切割炉壳改造（左一）

　　三段优化改为四段

　　结构合理炉龄大增

　　据刘世聚介绍：“四段式顶燃式热风炉技术开发与应用”这项成果，聚焦三段式顶燃式热风炉炉壳易开裂、拱顶易垮塌、热风出口易损坏、需要庞大的燃烧室空间导致的应力集中等痛点，独创四段式结构设计，已成功实现大规模工程应用，具备结构稳定、寿命长、安全性强等显著优势。

　　这项成果主要技术创新点如下：

　　一是四段式顶燃式热风炉技术是将三段式顶燃式热风炉中的燃烧室锥形拱顶和热风出口连体结构实施再分离，将燃烧室锥形拱顶重量完全作用于炉壳之上，减轻了热风出口的受力，使其能够自由膨胀收缩运动，该技术解决了影响热风炉高温长寿运行最关键的限制性因素——热风出口容易垮塌。

　　二是热风出口上下两端的热风炉加强抱箍，由焊接改为托架支撑，消除了抱箍膨胀和炉壳膨胀因不同步而产生的应力导致热风出口损坏；热风出口采用十字扣砌砖法通过将热风出口砖相扣，加强抗拉、抗挤压能力，确保热风出口结构和燃烧室结构稳定长寿。

　　三是针对以往采用Q355C钢板做炉壳材质的大型热风炉炉顶部位炉壳开裂严重，安全问题突出的弊端，提出采用Q345R钢板替代Q355C制作大型热风炉炉顶部位炉壳材质，结合大型热风炉晶间应力腐蚀特点，对原炉壳厚度计算公式进行了修正，新的公式综合考虑了温度、压力、腐蚀系数、焊接系数、夹角系数、炉壳直径等影响。

　　这项技术荣获授权国家专利10项（其中发明专利7项、实用新型3项）、登记软件著作权4件。该技术成果也应用于河钢集团乐亭4X2922m³、津西钢铁公司2X2000m³高炉工程等，经济和社会效益显著。

　　专家委员会同样一致认为：这项技术整体达到国际领先水平，推广应用前景广阔！

　　图为河钢集团乐亭钢铁公司新建4座2922m³高炉12座采用豫兴四段式顶燃式热风炉技术的热风炉群

　　图为沧州中铁装备制造材料有限公司3座2500m³高炉9座小帽子顶燃式热风炉经切割炉壳成功改造为豫兴四段式顶燃式热风炉群

　　图为与会专家评审的“四段式顶燃式热风炉技术开发与应用”技术成果专家评估意见

　　外燃式改顶燃式

　　热风炉更添活力

　　“外燃式热风炉改造为顶燃式热风炉技术开发与应用”这项成果，有效解决了外燃式热风炉联络管易损坏、风温低、能耗高等问题，可实现安全可控、长周期稳定运行、高能效转化、超低排放及高风温稳定供给的综合效益。

　　该成果主要技术创新点如下：

　　一是改造后的顶燃式热风炉利用原外燃式热风炉炉壳、大墙、蓄热式室及管道，拆除原联络管及燃烧室上部，在下部利旧基础上设置竖管作为单一的送风通道。该技术通过利旧大幅节省投资，彻底消除外燃式热风炉联络管和膨胀器损坏的隐患，是外燃式热风炉改造成顶燃式热风炉技术上的创新。

　　二是采用豫兴公司成熟的多层强旋流扩散-预混短焰无爆燃燃烧器。

　　三是热风出口设置在锥段拱顶下，并采用豫兴公司热风出口稳定长寿技术，可满足高风温、高强度、高荷载、高热震的要求，保证结构稳定性。

　　该项成果荣获授权国家发明专利1项，已申请专利2项。经相关应用案例分析，经济及社会效益显著。

　　专家委员会认为该项技术方案可行，建议择点试用，进而推广应用。

　　图为与会专家评审的“外燃式热风炉改造为顶燃式热风炉技术开发与应用”技术成果专家评估意见

　　在采访结束之际，刘世聚自豪地说：豫兴公司拥有顶燃式热风炉设计、建造业绩736座。自2006年至今，针对230m³～4747m³高炉热风炉炉壳开裂、热风出口垮塌、燃烧器喷嘴损坏等弊端，豫兴公司成功实施了269座优化改造，其中32座内燃式热风炉炉壳利旧改造为豫兴悬链线顶燃式热风炉。该公司致力于将顶燃式热风炉技术不断优化成为今后发展的主流技术。