為堅(jiān)決貫徹國(guó)家產(chǎn)能置換政策，淘汰小高爐，改建大高爐，2021年5月8日，山西建邦集團(tuán)下轄的通才工貿(mào)有限公司（下文簡(jiǎn)稱“建邦通才”）2號(hào)高爐安全熄火，實(shí)現(xiàn)停爐停產(chǎn)。

　　經(jīng)統(tǒng)計(jì)計(jì)算，該高爐自2007年12月投產(chǎn)至2021年5月停爐，全爐役無(wú)護(hù)爐安全運(yùn)行13年4個(gè)月，單位爐容產(chǎn)鐵高達(dá)每立方米17041噸，這一高指標(biāo)不僅使該高爐成為我國(guó)高爐安全長(zhǎng)壽、節(jié)能降耗的典范，而且刷新了國(guó)內(nèi)高爐單位爐容產(chǎn)鐵量的歷史紀(jì)錄，具有劃時(shí)代的意義。

　　據(jù)建邦集團(tuán)高層透露，取得如此光榮業(yè)績(jī)的原因，是因其敢于第一個(gè)吃螃蟹——該高爐是世界第一座在爐缸爐底采用碳復(fù)合磚砌筑的高爐。

　　河南五耐集團(tuán)實(shí)業(yè)有限公司（下文簡(jiǎn)稱“五耐”）董事長(zhǎng)張建武深有感觸地說(shuō)，五耐研發(fā)的碳復(fù)合磚成就了建邦2號(hào)高爐安全長(zhǎng)壽的美名，首先應(yīng)該感謝的是建邦集團(tuán)總經(jīng)理張銳，是他獨(dú)具慧眼，敢于承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，大膽嘗試采用別的高爐從未采用過(guò)的新型爐襯磚——碳復(fù)合磚。

　　問(wèn)君哪得膽如虎，惟有招數(shù)胸中埋！張銳為何有如此膽略，源于他與另一煉鐵專家——建邦集團(tuán)副總經(jīng)理武會(huì)卿對(duì)傳統(tǒng)碳磚侵蝕機(jī)理有深刻理解和他們對(duì)耐材選擇具有前瞻性眼光，以及他們對(duì)安全長(zhǎng)壽高爐襯磚的渴求，這才為碳復(fù)合磚在該高爐上的應(yīng)用創(chuàng)造了寶貴的機(jī)會(huì)。

　　生產(chǎn)實(shí)踐證明，除了建邦領(lǐng)導(dǎo)的大膽拍板和碳復(fù)合磚的優(yōu)異性能之外，再加上建邦通才煉鐵操作人員的精細(xì)管理，三者相互作用，才使這座高爐創(chuàng)造了如此安全長(zhǎng)壽的業(yè)績(jī)。

　　原來(lái)，該高爐爐底采用五耐生產(chǎn)的高導(dǎo)熱碳磚，在此之上又砌了兩層碳復(fù)合磚（爐底、爐缸、鐵口、風(fēng)口全部采用）。這種磚是五耐聯(lián)合河南科技大學(xué)、北京科技大學(xué)研發(fā)的且榮獲國(guó)家發(fā)明專利（專利號(hào)ZL01072055）和冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)的科技成果。其中就包括一項(xiàng)由趙永安、校松波、張燦星、張曉雷、張亞鋒研發(fā)的“碳復(fù)合磚及其生產(chǎn)方法”成果，兩項(xiàng)由趙永安、武會(huì)卿、張曉雷、李明歡研發(fā)的“安全長(zhǎng)壽高爐爐底爐缸結(jié)構(gòu)一、二”成果。該成果能在建邦通才2號(hào)高爐取得如此優(yōu)良的安全長(zhǎng)壽效果，證明其達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。

　　據(jù)武會(huì)卿介紹，該高爐停爐前爐缸爐底溫度仍處于安全狀態(tài)，若不是產(chǎn)能置換停爐，還能夠繼續(xù)安全生產(chǎn)若干年。其詳細(xì)侵蝕情況待爐底爐缸解剖拆除后才能知曉，并作出最后結(jié)論。

　　這座功勛高爐的一代爐齡長(zhǎng)達(dá)13年4個(gè)月無(wú)護(hù)爐無(wú)大修，堪稱奇跡！它與常規(guī)一代高爐5~8年大修一次相比，既節(jié)省了大量的維修費(fèi)用和護(hù)爐費(fèi)用，又減少了高爐后期護(hù)爐過(guò)程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，使操作者安全無(wú)憂，放心生產(chǎn)。常規(guī)一代高爐如果算上高爐因爐缸燒穿而造成的大修、停產(chǎn)，加上鐵產(chǎn)量損失和護(hù)爐費(fèi)用，成本可高達(dá)近億元。另外，從國(guó)外進(jìn)口的同類碳磚每噸價(jià)格需3萬(wàn)元~4萬(wàn)元人民幣，而五耐碳復(fù)合磚每噸價(jià)格才1萬(wàn)多元。目前全國(guó)已有近200座高爐采用了五耐碳復(fù)合磚，不僅取得了安全長(zhǎng)壽的使用效果，而且為煉鐵廠節(jié)約成本、降低消耗和維護(hù)費(fèi)用立下了汗馬功勞。事實(shí)證明，該產(chǎn)品不僅性能優(yōu)于國(guó)外進(jìn)口同類產(chǎn)品，而且經(jīng)過(guò)了10余年在400立方米~3000立方米高爐上的使用，實(shí)踐證明其完全可以替代進(jìn)口產(chǎn)品，更可以在全國(guó)大高爐上廣泛采用。

　　國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局安全生產(chǎn)技術(shù)專家、“高爐爐缸侵蝕診斷與結(jié)構(gòu)安全預(yù)警”技術(shù)項(xiàng)目組負(fù)責(zé)人、東北大學(xué)博士生導(dǎo)師陳良玉教授認(rèn)為，五耐的碳復(fù)合磚是目前國(guó)際上最好的爐缸爐底用磚，兼?zhèn)淞私咏沾傻母呖硅F水熔蝕性能和與碳磚等同的高導(dǎo)熱性能——結(jié)厚自保護(hù)性能，可保證整體砌筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，并可有效克服傳統(tǒng)的“陶瓷杯+常規(guī)碳磚”結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性差、鐵水抗性差兩大缺陷，是具有普及技術(shù)優(yōu)勢(shì)的新一代爐缸爐底用磚，對(duì)確保高爐爐缸爐底長(zhǎng)壽與安全具有重大的技術(shù)意義。

　　對(duì)碳復(fù)合磚的研發(fā)過(guò)程十分熟悉的全國(guó)知名煉鐵專家、北京科技大學(xué)原校長(zhǎng)楊天鈞教授曾先后兩次對(duì)這種碳復(fù)合磚作過(guò)下列高度評(píng)價(jià):

　　“碳復(fù)合磚是高爐爐襯耐火材料的一項(xiàng)重大革新”。

　　“碳復(fù)合磚的研發(fā)和應(yīng)用是具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)和技術(shù)集成，是高爐爐缸和爐底用耐火材料的重大革新，有力地推動(dòng)了高爐安全長(zhǎng)壽技術(shù)的跨越式發(fā)展。”

　　中冶賽迪集團(tuán)原總工程師、中國(guó)中冶集團(tuán)煉鐵工程技術(shù)首席專家伍積明指出：“碳復(fù)合磚是一種更加適合高冶煉強(qiáng)度的高爐爐缸爐底安全生產(chǎn)的材料，抗鐵、抗氧化、抗鋅、抗熱應(yīng)力等關(guān)鍵指標(biāo)更適應(yīng)高爐實(shí)際工況的要求”。

　　高爐的安全和長(zhǎng)壽是煉鐵界的夢(mèng)想，尋求一種能真正滿足高爐爐缸、爐底安全長(zhǎng)壽的耐火材料，是幾代煉鐵人的期盼。

　　在煉鐵生產(chǎn)中，高溫冶煉條件和熔融流動(dòng)的鐵水極易對(duì)爐缸磚襯造成損傷。幾乎年年都有爐缸燒穿的嚴(yán)重事故發(fā)生，讓高爐操作與管理者提心吊膽，一旦爐缸爐底溫度升高異常就有恐懼襲來(lái)、坐臥不安之感，身心倍受折磨與煎熬。因此，提高爐缸爐底磚襯的抗損傷能力，是爐缸爐底長(zhǎng)壽和安全生產(chǎn)的最重要的技術(shù)關(guān)鍵。可是在高爐高溫、腐蝕、沖刷、磨損、破損條件下，如何提高爐缸爐底磚襯的抗損能力，成為提高爐缸安全性實(shí)現(xiàn)高爐長(zhǎng)壽的重大問(wèn)題。

　　五耐創(chuàng)新研發(fā)的碳復(fù)合磚既吸收了優(yōu)質(zhì)碳磚和陶瓷杯的優(yōu)點(diǎn)，又克服了其缺點(diǎn)，完全可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)碳磚和陶瓷杯用于高爐爐缸爐底，而且在全國(guó)近200座高爐上推廣應(yīng)用均取得了安全長(zhǎng)壽的使用效果。

　　通常高爐爐缸爐底安全長(zhǎng)壽對(duì)耐材有下列要求：抗渣鐵侵蝕、抗氧化、抗水蒸氧化，較高的導(dǎo)熱性、較低的膨脹性、較高的抗磨損性、較高的抗熱應(yīng)力強(qiáng)度，抗鋅侵蝕能力強(qiáng)，泥漿有較高的粘結(jié)強(qiáng)度與施工性能，搗打料有較高的導(dǎo)熱性與施工長(zhǎng)壽。

　　據(jù)五耐總經(jīng)理張佳磊介紹，五耐碳復(fù)合磚之所以能夠滿足上述要求，皆采取下列措施制造：一是選用優(yōu)質(zhì)的電熔剛玉和低比電阻的炭素材料，嚴(yán)格控制原料中的R2O等雜質(zhì)；二是嚴(yán)格控制粒度分布，引入超微細(xì)粉，通過(guò)基質(zhì)細(xì)粉預(yù)混合，使各粉料混合分散均勻，避免團(tuán)聚，達(dá)到成分均勻一致；三是采用多元添加劑，利用它們的分解相變和原位反應(yīng)，產(chǎn)生微體積膨脹，既有利于形成微孔，又有利于抗氧化性和強(qiáng)度的提高；四是采用與炭素原料潤(rùn)濕性好的樹(shù)脂結(jié)合劑；五是控制加料順序和混練時(shí)間，避免偏析；六是通過(guò)適當(dāng)困料和成型過(guò)程中的間斷打擊，有利于中途排氣，避免彈性后效而產(chǎn)生層裂；七是采用2500噸全自動(dòng)液壓成型機(jī)高壓成型，提高磚坯質(zhì)量；八是采用溫度均勻的連體窯，在不低于1600℃下埋碳高溫?zé)刹㈤L(zhǎng)時(shí)間保溫，以利于碳化物原位反應(yīng)的發(fā)生、完成和燒結(jié)致密化，提高制品的強(qiáng)度和形成微孔結(jié)構(gòu)。良好的原料和合理的工藝才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，碳復(fù)合磚的性能指標(biāo)從理論上完全滿足了爐缸對(duì)內(nèi)襯材料的工況要求，實(shí)踐結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。

　　建邦通才對(duì)2號(hào)高爐做了總結(jié)分析后認(rèn)為，采用五耐碳復(fù)合磚結(jié)構(gòu)可產(chǎn)生下列4個(gè)方面的效益：一是比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)爐缸有一定的擴(kuò)容（爐缸磚襯可以薄一些），爐容可擴(kuò)大15%左右；二是實(shí)際單位容積產(chǎn)鐵可提高2倍以上；三是鐵口炮泥用量比常規(guī)減少15%~20%（鐵口內(nèi)爐墻侵蝕少，泥包小）；四是節(jié)省了大修和護(hù)爐費(fèi)用。

　　建邦人建議，希望五耐人能將此高爐爐缸認(rèn)真做破損調(diào)查，并將爐缸爐底碳復(fù)合磚拉回五耐建一個(gè)長(zhǎng)壽爐缸磚展覽館，讓更多的煉鐵人與耐材人士更深入詳細(xì)了解，讓專業(yè)人員系統(tǒng)研究分析碳復(fù)合磚長(zhǎng)壽機(jī)理，并不斷優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從而使其在我國(guó)煉鐵高爐上得到更廣泛推廣應(yīng)用，為煉鐵高爐安全節(jié)能高效做出更大貢獻(xiàn)。