科创中国

高新技术改造传统产业

高炉安全长寿限制性环节在高炉炉缸部位。项目重点研究了高炉炉缸保护层基础理论、高炉炉缸活跃状态评估与调控技术、高炉炉缸传热体系优化技术以及高炉炉缸保护层三维监控预警平台的建立。 项目揭示了以超结构形式存在的富钛保护层和富石墨碳保护层形成机制，系统构建了高炉炉缸保护层理论体系，提出了以“石墨碳析出控制”为核心的炉缸自修复创新理念，形成了以“石墨碳析出势”为判定标准的护炉诊断技术。 围绕高炉炉缸如何形成稳定存在的富石墨碳保护层技术难点展开研究，从调控炉缸活跃状态以促进铁液渗碳、优化炉缸传热体系以促进铁液析碳两方面入手，采用解剖研究、理论分析、实验研究、模拟分析等多种方式进行耦合研究，开发了高炉炉缸铁液渗碳/析碳系列调控技术，形成了一套以稳定“富石墨碳保护层”为核心的高炉安全长寿自修复理论与关键技术。

（1）提出了高炉安全长寿自修复创新理念：揭示了以超结构形式存在的富钛保护层和富石墨碳保护层形成机制，构建了高炉炉缸保护层理论体系，提出了以“石墨碳析出控制”为核心的炉缸自修复创新理念和以“石墨碳析出势”为判定标准的护炉诊断技术。 （2）开发了高炉炉缸铁液渗碳调控技术：提出了以炉缸渣铁滞留表征高炉炉缸活跃状况的新方法，开发了炉缸活跃状况优化系列调控技术，实现以改善炉缸活性促进铁液渗碳的目的。 （3）研发了高炉炉缸铁液析碳调控技术：建立了高炉炉缸冷却体系能力评价模型，优化了冷却系统均匀供水模式，研发了高导热、高耐蚀、利于石墨碳沉积的碳复合耐火材料，开发了解决炉缸气隙难题的石墨墙结构，提出了铁液对流换热系数计算方法及控制措施，实现以降低耐火材料热面温度促进铁液析碳的精准调控。 （4）建立了高炉炉缸保护层三维监控预警平台：建立了高炉炉缸炭砖侵蚀速率方程，解析了高炉炉缸保护层消蚀及生成对炭砖微裂纹形成的影响规律，提出了高炉炉缸保护层合理厚度调控区间，构建了协同冷却系统、铁液环流、炉缸活性三位一体的炉缸保护层三维监控预警平台，保障高炉安全稳定生产。

科技成果领头人张建良具有教授职称，为全国优秀科技工作者，享受国务院特殊津贴，冶金先进科技工作者；已发表相关国际论文200多篇，近年来获得国家级奖励1项，省、部级科技奖励22项，先后主持和参与160余项科研项目，其中包括“十一五”国家科技支撑计划重大项目、国家自然科学基金重点项目，国家高技术重大专项、国家自然科学基金面上项目、国际合作项目等。研发团队中教授人数达10人，教授级高工1人，副教授5人，讲师两人，全日制研究生约75人，其中博士生17名，硕士生58名，是一支在国内外炼铁领域有一定影响的老中青结合的炼铁科研团队。 张建良教授炼铁新技术科研梯队长期从事高炉安全长寿研究等相关研究，其石墨碳护炉相关研究成果应用于武钢、沙钢集、太钢、首钢京唐、首钢股份、天钢联合等大型钢铁企业高炉取得了良好的经济效益。

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