綠色環保、高效節能、減排降碳是時代對鋼鐵行業發展的新要求。高爐煉鐵是長流程鋼鐵冶金的主要工藝環節，熱風爐作為高爐煉鐵的主要配套設備，能否為高爐穩定提供1200℃以上的高溫熱風，是高爐節能降耗、減排降碳的關鍵。
經過多年創新改進，我國熱風爐技術已發展到較高水平，但是隨著科技進步和時代發展，用戶需求日益提高，熱風爐仍存在一些亟待解決的共性問題：熱風出口鋼殼發紅甚至內襯坍塌、熱風輸送管道（尤其是三岔口位置）內襯坍塌影響熱風爐穩定送風；熱風爐燃燒器燃燒效率低、氮氧化物排放濃度高……
中冶京誠作為冶金建設國家隊排頭兵，以技術為先導，以創新為核心，始終致力推動鋼鐵行業綠色高效發展，針對新時期新需求，對原有專利產品旋切式頂燃熱風爐創新升級，開發了四段式旋切頂燃熱風爐系列技術，解決了相關痛點問題：
01 四段式頂燃熱風爐結構——分解荷載，抗變長壽
頂燃式熱風爐熱風出口組合磚所處環境惡劣，高溫、周期性溫度及壓力變化、頂部大荷載易使組合磚變形，從而導致竄風、爐殼發紅甚至爐殼開裂。中冶京誠在保留其專有技術三段式頂燃熱風爐結構具有完全軸對稱性等優點的基礎上，開發了“四段式頂燃熱風爐”專利技術（ZL201721862988.8），并結合“鎖扣獨立拱頂結構和窯爐”專利技術（ZL20172 1862979.9），進一步將燃燒室分為相互獨立的熱風出口直段和錐段。四段式頂燃熱風爐結構避免了燃燒室錐段大墻的荷載直接作用于熱風出口組合磚上。以3000m3級別高爐熱風爐為例，該技術將拱頂錐段大墻~370t的重量分解于爐殼上，使熱風出口組合磚頂部荷載由320kN/㎡降低至50 kN/㎡，有效改善熱風出口組合磚在高溫、高壓環境的受力狀態，大幅延長熱風出口組合磚的使用壽命。
02 旋切頂燃式熱風爐低氮燃燒器——強化燃燒，超低排放
旋切頂燃式熱風爐燃燒器是由中冶京誠研發、并不斷發展完善的一種陶瓷燃燒器，通過強化燃燒和強化換熱方式，在空氣過剩系數低至1.03條件下即可保證煤氣完全燃燒，空煤氣混合更加充分均勻，最大限度提高煤氣燃燒溫度和煤氣利用效率，顯著延長燃燒器使用壽命。該燃燒器不僅可以在單燒高爐煤氣的情況下實現1250℃的平均送風溫度，而且較低的空氣過剩系數可有效降低燃燒后煙氣中的O?濃度，避免大量形成NOx，滿足NOx超低排放要求。
03 熱風管道分段式結構——抗變耐熱，穩定長壽
中冶京誠針對熱風管道關鍵部位（如三岔口位置）鋼殼溫度高甚至內襯坍塌的問題，研發了“一種熱風管道結構和熱風輸送系統”專利技術（ZL201820323422.6），將熱風管道砌體分段管理，避免了管道耐材膨脹對三岔口組合磚的擠壓，并采用“熱風管道的內襯砌筑結構和熱風管道三岔口內襯砌筑結構”專利技術（ZL201820324179.X），增加了熱風管道三岔口組合磚的強度。通過合理布置通長拉緊裝置、各種形式的支座和補償器，保證熱風管道鋼殼在可控范圍內受熱膨脹，最終實現熱風管道耐材和鋼殼的雙重穩定，大幅延長熱風管道的使用壽命。
04 熱風爐燃燒控制模型——智能穩定，節能降碳
中冶京誠熱風爐燃燒控制模型基于熱焓燃燒數學模型結合專家系統，提高系統的穩定性和控制精度，可實現無人工干預全自動燒爐，燒爐過程平穩，減少勞動強度。獨特的煤氣平衡算法，在煤氣不夠的情況下，保證熱風爐順利燒爐。
熱風爐燃燒控制模型應用效果顯著，燒爐時間誤差在±3min以內，熱風溫度在±4℃以內；節約煤氣、減少CO?排放3%~8%；煙氣殘氧含量在0.20%以下，降低了因煤氣成分、壓力波動造成的煤氣過剩或不足，煤氣燃燒更完全，提高風溫3℃~20℃。
中冶京誠四段式旋切頂燃熱風爐系列技術產品已成功應用于3000m3級別高爐熱風爐。經實測，在長期送風溫度~1200℃的操作條件下，熱風爐拱頂爐殼最高溫度＜100℃，熱風出口爐殼最高溫度＜105℃，管道三岔口管殼最高溫度＜120℃，單位標立加熱風量高爐煤氣消耗0.329m3，氮氧化物滿足超低排放要求，有效解決了熱風爐亟待解決的共性問題，大幅提升熱風爐使用壽命，助推鋼鐵行業綠色高效發展。
