北京考试报讯（记者 许 卉） 如何在有害元素含量高、冶炼强度高、休风率高、入炉品位矿低条件下实现安全长寿冶炼，是长期困扰炼铁界的关键问题。北京科技大学张建良教授团队数十年坚守，攻克了这一世界级难题。相关成果获得2022年冶金科技进步一等奖，入选2022年度世界钢铁工业十大要闻。
高炉作为最大的单体高温高压反应器，是钢铁生产工序流程中资源和能源的主要消耗体，保障高炉安全生产事关人民福祉和经济社会发展大局。目前我国有900余座在役高炉，随着冶炼强度的不断攀升，每年都有上百座高炉需要安全维护，高炉炉缸烧穿等严重事故也偶有发生，造成重大经济损失甚至人员伤亡，极大阻碍了高炉安全长寿生产的发展进程。
如果把高炉类比人类，当人生病时，有时通过吃药治疗，但是药三分毒，吃药会给人体造成不同程度的伤害；但有时候并不需要吃药，过一段时间病自然就好了。同理，对于高炉而言，有时候出现危险征兆，现场并未采取任何维护措施，一段时间后危险征兆自然就解除了。那么，高炉是否也具有自愈功能呢？假如有自愈功能，其背后的机理是什么？如何人为控制高炉的自愈能力，保障高炉安全生产呢？
北京科技大学张建良教授团队数十年坚守，借助高炉停炉大修时机，克服重重困难，深入高炉内部，实地详细勘察，以期弄清高炉内部真实状态。在一次实地踏勘时，团队发现大部分高炉内部耐火材料热面存在一些银灰色物质，团队敏锐觉察到，这些银灰色物质或许就是解开高炉自愈之谜的关键。
通过取样分析，这种银灰色物质均为石墨碳，团队将其命名为石墨碳保护层。随后，团队成员不畏困难，多次利用高炉大修时机，深入到不同企业、不同容积高炉内部深入勘察，通过全面取样、详细检测、深入分析，模拟高炉实际工况开展大量高温实验，结合理论计算研究，首次解析了石墨碳形成原因及机制，结果与实际高度吻合，团队认为高炉炉缸石墨碳的形成即是高炉自愈的本质。
基于“高炉炉缸石墨碳的形成即是高炉自愈的本质”这一创造性判断，团队二十年如一日，进行了大量的高炉破损调查及高炉解剖研究，最终形成了一整套高炉安全长寿自修复调控技术。
该项目在基础理论原始创新、技术调控措施、在线监控平台建设等方面首次提出了一套高炉安全长寿冶炼自修复技术，采用石墨碳自修复技术代替传统的低冶强操作等维护技术，保障高炉安全低碳高效稳定运行，部分高炉寿命达到甚至超过15年以上。与传统护炉技术对比，采用石墨碳自修复技术护炉可降低钛矿护炉带来的产量损失、降低燃料比、降低入炉所需的钛矿量，并稳定炉缸侧壁温度长期处于安全温度范围内，有效保障了高炉的安全长寿运行，实现高炉安全低碳冶炼。目前，研究成果已应用于国内20余座高炉，创造效益超过15.2亿元。
原文链接：北京考试报 （2023年3月1日6版）
（责编：孟婍、陈丽萍）
