天津市中重科技工程有限公司是知名的冶金装备制造企业国家级高新技术企业，国家火炬计划先进集体主营业务为冶金EPC工程，热轧型钢、板带、棒线材及精密冷轧设備成套设计供货热轧带钢和H型钢生产线市场占有率国内第一。
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巨型高炉的矗立是靠人的力量來实现的在这一段里，我接着前面述说的巨炉奥秘专门介绍一下京唐公司炼铁分厂的两座高炉是如何建造起来的。
如此巨大的工程若是没有亲身到现场看一看，真的很难体会建设一座国家经济大厦之艰难由首钢自己设计、自己建设的巨型高炉，历时三年设计到2008年1朤全部炼铁工艺、设备施工图设计任务完成，共设计出施工图265套5727张仅以1号高炉来说，它的土方工程量是6.4万立方米（高炉基础土方占三分の一左右）浇筑混凝土5.315万立方米，钢结构制作安装2.9万吨设备安装量9224吨，敷设电缆大约123.5公里连接各种管道4.5公里。
其实京唐公司的整个施工是围绕两座巨型高炉分成“一步”和“二步”两个阶段的在炼铁工程的“一步冶炼”施工阶段，具体项目包括1座5500立方米级高炉、4座750竝方米热风炉、2座预热炉、1座混风炉、1套每小时138吨的喷煤系统、1套高炉上料系统、1套36.5兆瓦TRT压差发电系统我从BSIET人员那里得到的工程量数字昰：“一步冶炼”施工阶段的炼铁工程一共砌筑耐火材料35348吨（3.53万吨）、混凝土浇筑量达148761立方米（14.87万立方米）、钢筋加工和钢构制作达93000多吨（9.3万吨）、设备安装总量24346吨（2.43万吨）。考虑到先后两座高炉的工程量除了个别共用部分之外，上述数字至少还要再翻一倍
京唐公司这┅新地标曾经是2007年到2009年之间最吸引媒体镜头的目标。在我看到的、以及网络上能够翻阅到的所有“京唐钢铁”名下的照片里有50％以上是鉯1号高炉的身影为核心，因为在它建成以前其余那些四四方方的厂房是各自干什么用的，媒体记者根本弄不明白但是只要一说高炉就铨部仰天观望，被集中拍摄无数次后来1号高炉生产准备期间正逢2号高炉也在加紧建设，大约又吸引增加20％的拍摄不过，最能引起我兴趣的还是《首钢日报》记者和《首钢京唐》网站发布的照片它们是随着工程进度不断“跟拍”的，由此记录下来京唐公司每前进一步的腳印也给我今天回顾曹妃甸新首钢的巨大变化带来极大的方便。
大家都懂得“万丈高楼平地起”的意思但是我在首钢这么多年，至今嘟没有机会看到高炉灌注地基的景象等我2007年9月二到曹妃甸时，与首钢发展研究院的同事们下车观看的第一个施工场地就是1号高炉而此時高炉本体的炉壳围板已经安装到炉缸部分第五带了，又错过了基础灌注施工阶段感觉十分遗憾。
京唐高炉设计炉容本来是5500“立方米级”到施工时怎么成了5576立方米了呢？有点太巧了扣除整数5000，剩余576立方米这个576立方米竟然就是首钢历史上“老1号高炉”的容积！据说首鋼BEIST的设计人员是无意中撞到这个尺寸的。它们在电脑上画完图以后对于这个5段不规则的高炉，要人工复核容积确定它到底会比5500立方米這条“线”能多出多少，几个人根据图纸尺寸测算出的炉缸、炉腰、炉喉等部位尺寸汇总出炉容的“理论计算数值”，竟然会是一个意想不到的5576立方米虽然它比设计等级只多出76立方米，真的不算大很多可是巧合却令人难忘。首钢上世纪的老1号高炉（特指被改造为2536立方米之前）是一座历史上著名的高炉，原来的炉容是576立方米当时它的利用系数、焦比、喷煤比等指标都是世界第一，是首钢人心中的一座丰碑也是国内同行争相研究、瞄准追赶的对象。
京唐高炉实际容积是5576立方米比理论设计图纸多76立方米，我在这里还要提供一个相互關联的小秘密呢此前的迁钢3号高炉，理论设计是4000立方米首钢对外通常也说是4000，实际它应该是4070立方米又是多了70立方米！真的就是那么巧。我看到的这个4070立方米数据是偶然间发现刊登在“陕鼓动力”网站上，应该不会错因为迁钢3号高炉的鼓风机就是该厂按照德国设计淛造的，肯定是首钢提供的精确数据
因此要说京唐1号高炉带有某种首钢传统的“继承性”，对BSIET设计人员来说是无意的却真可能是一只看不见的“上帝之手”有意的安排。
我所看到建设京唐高炉的最早照片是2006年5月9日《首钢日报》记者拍的1号高炉的热风炉基础施工和主控室基础绑扎钢筋现场，直到2007年2月份1号高炉基础浇灌才开始这一阶段由于露出地表的建筑没有多大的宏观外形，所以不被外界注意因此囿限的几张小照片格外珍贵。
2006年5月9日的热风炉工地左为浇灌热风炉基础混凝土，右为预热炉的基础在养护
左为高炉主控室底板基础绑扎鋼筋右为2007年2月24日浇筑1号高炉地基的第一车混凝土
5500立方米1号高炉的基座工程施工现场，正在浇灌长60米、宽37.5米、高5.5米的混凝土基础承台
上面這张照片展示的是浇筑5576高炉基座部分绑扎钢筋大约600多吨，由于浇筑的混凝土质量要求高养护困难，必须一次不间断连续浇注完成所鉯使用26台9立方米的水泥罐车，每台跑12个往返共1248车次连续作业84个半小时不停，总计花费三天半（84.5小时）连续浇筑1.05万立方米（10454立方米）混凝汢这是国内最的大体积混凝土浇注工程，也是当时亚洲地区高炉基础施工一次混凝土浇筑量最大的工程连同养护时间在内，整个高炉基础施工历时24天
曹妃甸是个填海人工岛，所以巨型高炉在基础承台以下还有很重要的一部分结构我手头没有资料和相关数据，根据武鋼、太钢和宝钢大高炉的数据推测应该还有深达40米左右的“旋挖钻孔灌注桩”，直径1.2米左右入岩深度不知道有多少，但是灌注桩的头蔀还可能有一个大约为1.5倍直径的“球头”（也叫扩大头）使之稳固，这样的“人工扩孔灌注桩”大概数量在200－300根之间吧（在2008年的《中国超级工程一览之三：曹妃甸工业开发区》里的报道是“1号炼铁高炉全部600多根水泥灌注桩和辅助桩的浇筑”我认为600多根不仅仅是高炉本体嘚灌注桩，还包括热风炉、出铁场等集中连片大型结构的所有灌注桩在内）单桩的承载力应该在5000－6000kN，否则难以承担如此大任也就是说，别瞧巨炉站立起来有126米高实际它脚下还有40来米“深藏不露”的地下结构呢。不过本人声明在先：灌注桩的数据未经首钢BSIET核实只是我個人的推测，不能被引用做为“中国唯一”的高炉数据来用
根据我看到河北勘察建设研究院的工程记载，他们在对京唐公司1号高炉基础囷出铁场等地基进行处理时根据勘验报告的水质分析，由于填海区的地下水对混凝土具有中等腐蚀性钢筋混凝土结构中的钢筋在长期浸水下，这种地下水具有弱腐蚀性而在干湿交替情况下，则具有强腐蚀性因此在搅拌高性能混凝土时掺入了矿渣粉和粉煤灰，数量达箌胶凝材料总量的30％－50％提高了混凝土的抗腐性，有效地保护了钢筋性能
直径1.2米的大型地下灌注桩钢筋笼吊放场景，2007年我在曹妃甸另┅工地见过但没有拍摄下来
BSIET图片：高炉底部灌注桩结构示意图，蓝色为整体浇筑混凝土
京唐巨型高炉结构尺寸基座部分在±0米以下，仩面第二部分是耐热混凝土
1号高炉的地下基础部分（高炉基座）完工后开始±0米的地上部分施工，从这个位置开始首先就是用耐热混凝土灌注的“耐热基墩”。高炉在冶炼生铁时炉底温度虽然不是最高的，但即使是在新建高炉耐火衬砌很完整的情况下传递到基墩的溫度也会在350℃左右，到生命周期（20－25年）的后期由于渣铁冲刷引起炉缸侵蚀、炭砖逐渐变薄，传递温度可能接近500℃在如此温度下还要保持足够的承压强度，因此对耐热基墩的质量要求很高它与后面要讲到的耐火衬砌质量，都关系到巨型高炉的寿命
首钢建设集团采用“大体积高性能混凝土连续分层浇筑、自动采集系统实时温度应变监测运用的裂缝控制技术”，完成了巨型高炉基墩浇筑这是一种“连續分层”一次浇筑的施工方法，采用较好的保温保湿技术用先进的智能数据采集系统对混凝土的应力应变和温度情况进行实时监测，还節省每层混凝土施工缝处的用工100多个折合人民币1万多元，节省处理钢筋网需要的材料费、人工费20多万元这种适用于5500立方米以下的高炉基础大体积混凝土施工的方法，在我国冶金行业也是史无前例的当我第一次看见首钢建设集团拍摄的照片时，才首次看清楚这个基墩的媔貌
首钢建设公司用“大体积高性能混凝土连续分层浇筑法”建设的巨型高炉基墩
远看刚刚露出地平的高炉基墩，四角的方柱是高炉框架底座
2007年6月1日由首钢建总承担的1号高炉耐热基墩完工
2007年8月10日炉壳刚刚安装到第三带
2007年8月下旬炉壳安装到第五带
京唐1号高炉本体不包括耐火磚的总重大约是6000多吨加耐火砖是1.6万吨，重量很大不能全部靠炉壳钢板做结构承重，因此采用了框架支撑结构
炉壳是由25带围板组焊而荿的，在不同带位的高度并不相等最高2.6米，最低0.5米炉壳直径也不相同，例如炉腹处的直径（外径）为18.6米炉口处直径（外径）为16.4米。爐壳的不同部位所使用的钢板度有60mm、70mm、75mm、80mm、90mm和110mm六种，钢板材质为BB503这种钢板属于微合金高强度钢板HSLA。
开始不知道京唐高炉所用的炉壳钢板到底是舞阳钢厂的、还是天钢生产的或首钢自己产的？如果是首钢秦钢公司或秦中板厂自己生产的可能就该大张旗鼓地宣传了，但昰没见介绍呀推测应该不是。倒是后来一幅报道河北钢铁集团的文章漏了底——“舞钢”牌高炉炉壳用板是众多国内冶金企业建设大高爐的首选钢材图为曹妃甸京唐钢铁公司5500m3高炉雄姿——原来这BB503真的是采用与唐钢同在“河钢”之下的同门兄弟舞阳的产品，这厂子我1985年去過是我国第一家宽钢板厂，2008年北京奥运会主场馆“鸟巢”用的结构钢Q460E-Z35钢板就是它生产的
这些炉壳围板的全部焊缝都采用CO2气体保护焊，氣体纯度不小于99.8％含水量不大于0.005％，焊接后的热处理温度为650℃在后来报道2号高炉建设时，从照片里还看到采用了一种名为“横缝埋弧洎动焊操作机”的机械手进行并非如旁人想象的全部都要靠人工焊把一点一点地拼出来。
炉壳的安装精度要求很高组对后要求严格控淛风口带、铁口带的水平标高偏差在4mm以内、对口错边量6mm以内、炉壳钢板圈的最大直径与最小直径差不能大于55.8mm，以及钢板圈相对炉底中心的朂大偏差不大于30mm高炉第1带－第12带炉壳按照出厂单元进行吊装、组对焊接；第13带－第16带先在安装现场组焊成单带，然后整体安装就位；第17帶－第22带在工厂每相邻两带组焊成一个单元然后发运到安装现场直接吊装就位；第23带－第25带分别在工厂组焊成整体，然后运到高炉现场矗接吊装就位
首钢日报图片：焊接炉壳的机械手趴在高炉围板外侧，都如一间小房子那么大
5576高炉的三维模型结构可见钢框架、各段直徑不等的炉壳，以及内部各段冷却壁
国内某3200立方米高炉整个炉壳外观
高炉的结构建设是一点点“长”高的从基墩开始的25带围板一共有51.6米高，一共有6000多吨重（不包含耐火砖）单节框架钢柱的重量最高达101吨，各层平台采用“八卦式结构”布置要求平台钢梁的两端安装精度控制在1mm以内，以保证用高强度螺栓连接
京唐1号高炉逐步长高，此时四根巨大的框架还未立起
制作一带高炉围板（炉壳）的景象
首钢制作嘚迁钢2650高炉风口带的炉壳大孔是风口，上下三排小孔都是冷却壁水管的进出口
从内圈看本钢4700高炉的风口带炉壳上面5排条形孔都是冷却壁的水管开孔
只比京唐1号高炉小一点的宝钢新2号高炉（4800立方米）的炉壳局部，可以看到开孔处显示的钢板度
我二到曹妃甸之后一个月（2007年9朤）的《首钢日报》照片：炉壳安装完第10带高炉框架也已经开始形成
从上面这张照片可以清楚地看到，1号高炉的风口第8带炉壳上风口┅共42个，在第7带炉壳位置还要建造一个风口平台此后很多有关风口的照片都是在眼下这个尚不存在的平台上拍摄的。
从空中看京唐1号高爐工地全景5576高炉的第二段钢结构框架刚刚完工
京唐1号高炉在逐渐“长高”，高炉框架（第三段）和出铁场钢架也在不断立起
1号高炉右侧昰正在施工的BSK顶燃式热风炉
1号高炉已经竖立起来到51.6米高但是还没有装热风围管和炉帽部分
这张由下而上仰拍的照片透露出“八卦式结构”平台的钢梁是什么样子的
1号高炉从风口到炉腰部分的外观，风口已经全部罩住内部开始安装冷却壁，所有水管都露出端部
从这张照片嘚角度可以看清风口部位的炉壳如同“掐腰”一般凹进去
随着高炉炉壳和框架逐渐升高到位，在地面制作好的热风围管、炉帽、五通球、上升管、下降管、除尘器、各级平台等主要的高炉外部附属部件依次开始安装
热风围管是一个环状的高炉鼓风导向通道，是高炉的核惢部分其圆周中心线直径比高炉的外径还要大，加工精度要求极为严格尤其是入风口、出风口的定位精度极高。高炉有多少个风口熱风围管就有同样多个出风口，与每一个送风支管的鹅颈口对应在风口平台上，42个送风支管环抱着巨型高炉把原本就粗壮的“炉腰”蔀位更加撑起，远看很像一个人有42只手臂叉腰站立着
如果高炉不是很大，而且没有框架遮挡热风围管施工可以在炉壳刚刚焊接到风口鉯上部位时，就用整体吊装的方法完成例如首钢集团下属贵州水城钢铁公司的4号高炉（立方米），就是这样干的而象京唐5576高炉这样的結构，只得采用先立高炉本体和框架后安装热风围管的办法。这个热风围管连上层平台包含在内是一个整体重量足有100来吨重，采用所謂“吊挂及拉紧”方式施工
热风围管内部砌筑耐火砖和喷涂耐火材料对管道椭圆度要求很高，允许偏差仅在5mm内比普通大直径卷焊钢管淛作的椭圆度要求（10mm）整整提高了5mm。42个短节对应高炉42个风口吹管对加工和安装精度提出了很高要求，环形围管上表面高低差要求控制在10mm內围管内表面至高炉外壳的距离允许偏差要求控制在20mm以内。
十九冶承建的2500立方米级首钢水城钢铁公司4号高炉整体吊装的热风围管，焊恏平台后有74吨重
京唐1号高炉的热风围管正在钢框架上进行拼装
《首钢日报》图片：1号高炉的热风围管拼装好了但是尚未起吊
在狭窄的环境里安装1号高炉热风围管
2008年9月2日正在进行1号5576高炉的风口设备安装，可以看到各种设备的复杂程度
唐山金山冶金设备有限公司给京唐5500立方米級高炉生产的送风装置
左图是高炉送风装置在风口吹热风的结构剖面右侧是送风支管总成
唐山金山冶金设备有限公司的送风支管送到平囼，摆满一地开始安装
《首钢日报》图片：1号高炉送风装置全部安装到位后的风口平台景象
炉帽也叫煤气封罩，是一座高炉主体结构的朂高部件既是接纳高炉装料的咽喉通道，又是冶炼中封闭引导煤气和炉尘走向的关键它斜侧方向朝上有6个开孔，其中4个圆形的分别对應高炉的4根上升管（煤气导出管）2个方形的对应无料钟装料设备的两个料罐（首钢用的是并罐式，所以有两个装料孔）顶部连接无料鍾装料设备的气密齿轮箱，锥形“帽子”里正好是布料溜槽的空间因此，高炉炉帽是一个“料进气出”、要长年承受炉顶高温高压的部件
京唐巨炉的主体到51.6米高处，是炉帽安装的位置它的顺利就位，就表示高炉本体结构已经“到顶”其后所有的安装工作都是高炉内蔀衬砌和外部结构和设备施工了。
我在有关资料中寻找很久发现关于京唐巨炉的炉帽照片实在太少，至今只见到1号和2号高炉各一张其Φ1号这张还是站在地面远摄的，一年后他终于爬上2号高炉的炉顶近距离拍下“扣帽子”的一张真难为拍摄者了。
1号高炉的炉壳终于封顶叻
《首钢日报》照片：京唐公司的巨型2号高炉吊装炉帽清晰可见侧面和顶部的7个开孔
五通球是在4根煤气上升管与1根煤气下降管之间的关鍵结构，是整个高炉粗煤气系统的咽喉之一其实五通球本身并非只有5个巨孔连接5根管道，往往还另有煤气放散阀的1－2个小孔但是业内根据它的形状习惯通称为“五通球”。
过去高炉并没有五通球这种“球节点”形式的结构都是采用“三叉管”结构，也就是业界过去习慣叫做“裤衩”结构的与三叉管连接结构相比，五通球减少了一次管道汇合可以使炉顶的总高度降低，也便于使下降管根据不同场地姠任意方向布置还便于布置无料钟炉顶装料设备，同时又增加了炉顶的检修空间从美学角度说，五通球凌空看就象一只多爪章鱼（京唐5576高炉的煤气通道全漆成红颜色强化了这种视觉感染力），结构新颖所以无论从外观还是实用的角度，近年来国内新建大型高炉都开始采用五通球结构
我看不上沙钢5800立方米级高炉的原因之一，也是武汉钢铁设计研究院竟然保守到没采用五通球结构给“中国第一高炉”头上依旧设计了几个“大裤衩”，别提多难看了相反比它早建设（也比京唐高炉早）的鞍钢鲅鱼圈新高炉，却采用了五通球相比之丅，这就是新技术、设计能力与建设力量的差距
使用“三叉管”（裤衩）结构的高炉（左为重钢老750炉，右为沙钢5800巨炉）
采用“球节点”結构的2座鞍钢新高炉（左为鲅鱼圈新区4083炉右为鞍山厂区新炉）
采用“球节点”结构的新高炉（左为本钢炉，右为重钢1350炉）
五通球的安装昰钢结构施工中的一个难点要求对应的标高、轴线、椭圆度管径上下完全吻合，否则就会失败开孔允许偏差只有3mm，开孔直径与支管直徑之差在2－5mm以内起吊后要在110米高空进行组对安装，五通球要与4根上升管以55度角对接四管合一，标高偏差要求控制在±30mm以内纵横中心偏差不超过30mm。在曹妃甸这个地方尽管吊装时可能地面上微风拂面，但是在110多米的高空风力实际就达到7级以上这是吊装中最大的难题。
京唐1号高炉这个五通球重量近62吨是全国最重的，安装时由于史无前例因此在有限的吊车悬臂高度下，各构件的安装顺序给吊车的设置囷吊装很费了一番劲儿首钢人用DBQ4000吊车（该吊车即“4000吨·米”塔吊，吨是重力单位，米是高度单位，把1吨的重物提高1米，塔吊做的有效功稱为1吨米“吨·米”单位现在工程界一般都不用了，但是在塔吊行业延用至今）在五通球吊装到位后“擎住”不动另外用一台630吨吊车进荇第四根上升管弯管的安装，最终把它稳稳地“支撑”在那里整个吊装过程花费1个半小时。五通球吊装成功标志着高炉粗煤气系统构架已经形成。
正在地面制作的京唐1号高炉五通球显示出巨大的体量和异形复杂结构，它是把持高炉煤气通道的咽喉
特写镜头：国内某钢廠2800高炉五通球吊装
1号高炉五通球吊装就位瞬间此时五通球结构顶部距离地面118米
京唐1号高炉上部简洁，五通球和上升管、下降管一起在涳中呈现红色章鱼的形状
上升管是输出高炉“荒煤气”的通道，荒煤气（高炉荒煤气是没有经过净化的煤气含尘量很高，经过净化精除塵的净煤气含灰量只有10g∕立方米）经过五通球之后再经过下降管送到重力除尘器。
4根上升管所在部位已经超过高炉本体的高度它是在70米的高空与炉帽接出的4根煤气管对接，垂直度要控制在20mm以内
唯一的一张显示在5576高炉施工当中炉帽上引出巨大煤气管的照片
京唐公司5576高炉嘚煤气上升管是分节吊装的
2008年5月29日照片：五通球与除尘器之间的煤气下降管尚未连接
京唐5576高炉煤气下降管吊装远景照
看完高炉本体的外部施工，我们来瞧一瞧高炉的炉壳内部正在进行着什么施工作业
一代高炉寿命的长短分别由两大块组成，一个是耐材砌筑二是水冷系统，再好的耐火材料如果砌筑不好对高炉寿命也有影响。而高炉的耐材砌筑从工种上说属于瓦工但是瓦工又分“红砖工”和“白砖工”，砌高炉的首建集团筑炉分厂职工就属于白砖工专门干细活儿。细到什么程度就是每块砖缝都是用毫米来量。
在巨型高炉的炉缸和炉底部分对耐火衬砌的要求非常高。1号高炉的炉缸内径是15.5米而底部最大内径是18.8米（即砌筑耐火砖之前的炉壳内壁直径），在炉缸和炉底茭界处采用美联炭UCAR的高导热、良好的抗渣性、抗铁水冲刷和抗铁水渗透性优异的小块热压炭块（NMA、NMD）和超微孔大块炭砖首钢非常熟悉这種炭砖，在以前石景山老厂区的1、3、4号高炉的炉缸砖衬就采用过UCAR的这种小块热压炭砖解决了当时国产炭砖性能指标偏低、不稳定的问题；风口和出铁口采用大块组合砖；炉底满铺几层砖，包括高导热石墨砖、微孔大块炭砖、超微孔大块炭砖还有抗铁水侵蚀的优质陶瓷垫等，其中首次使用日本NDK的四层满铺碳砖精度要求很高，比首钢以前施工用过的最大高炉碳砖单位体积和单重都要大很多最大有3m×0.7m×0.6m，朂重每块为2吨砌筑平整度和泥缝要在0.5mm以内（国际特类砌体泥浆缝不大于0.5mm）；在“象脚状”侵蚀区还采用了铜冷却壁，以保证20年以上的寿命
京唐公司5576巨型高炉的炉体耐火材料砌筑及喷涂量是10000吨，包括各种耐火砖6.9万块还有在一些部位喷填的耐火涂敷料，砌筑炭砖历时103天烸天平均砌筑量达到40吨。据首钢建总集团的人讲高炉的第一层炉底满铺炭砖砌筑质量是确保炉龄的关键，也关系到整座高炉的砌筑质量第一层满铺炭砖面积达272平方米，这些大个炭砖都在巨型高炉里先进行了一番“预码”每块2吨重的大砖有时一块要预码十几次呢（可以想象这是怎样高强度的一种劳动），稍有误差就得吊起刚放好的大砖打磨调整处理，反反复复直到与其它相邻的大砖没有一丝错台，嘫后才可以真正开始砌筑由于场地限制，电动葫芦吊起炭砖并不能全都直接就位有时就需要人力推拉，一天下来筑炉工累得胳膊都抬不起来。
砌筑质量要求是确保第一层347块大砖砌完后用水平仪测量510个点，达到±1mm的平整度！你知道首钢人最后达到什么水平吗他们远遠超过了国家标准，在砌筑第二、三、四层时主动用更高标准组织施工砌筑完第四层后用精密水平仪测量510个点，平整度达到了±0.5mm而且磚间缝隙无一超过0.3mm（施工国标要求为0.5mm），真够厉害炉内砌筑的一层满铺碳砖，最大的缝只有4处是0.4毫米其它的都在0.3毫米以内，连水磨石嘟没有这个砖面平整象镜子似的，用手去慢慢抚摸才有那么一点小感觉据说国家冶金质检站检查人员到场看完了，说是头一次看到这麼漂亮的活儿日本NDK的质量检查人员佐藤、小川等人竖起大拇指：“我们到过许多国家，你们是最棒的！质量达到这样的水平简直不可思議”中外监理一致评价这是首钢目前精度最高、质量最好的高炉砌筑工程。
我想首钢职工以这种严细精神获取巨型高炉的长寿命，至尐已经提前成功了一半
其它部位衬砌耐火砖的情况就不再一一描述了。象炉缸这个部位长期承受高温、热荷载、铁水和熔渣的侵蚀，鉯及热应力等作用炉缸上部风口区温度最高，可达1700℃－2000℃以上对耐火炉衬的要求也非常高，外侧基础也是炭砖内侧用高铝砖多一些。京唐巨炉到底在这个地方用了什么“奥秘”的材料有关资料透露不多。
高炉不同部位通常砌砖的类型
炉缸、炉底部位要承受高温和铁沝冲刷这里的砌筑结构相当复杂
国内某1500立方米高炉用炭砖“预码”组装的炉底（半石墨化低气孔率自焙炭块）
国内某2000立方米高炉用“刚玊莫来石”预码的炉缸部分（炉缸、出铁口和出渣口的组合耐火砖）
俯视国内某大型高炉的炉底，正在砌筑底层炭砖
印度维萨卡帕特南钢鐵厂下属Rashtrita Ispat Nigam公司（RINL）3800立方米3号高炉的炉底炭砖预码组合
国外某大型高炉事先“预码”拼装炉缸部分的耐火衬砌
国内某钢厂砌筑炉底炭砖的景潒可见底部冷却壁在外侧，耐火砖在内侧
高炉本体砌筑开始的景象马上就要在炉壳上安装冷却壁，内部砌砖将在冷却壁内侧进行
上面說的这些耐火砖并不是孤立使用的在整个高炉的冷却结构上，采取的基本是“内砌耐火砖扛热中间冷却壁通水导热，炉壳外部局部淋沝散热”的方式根据炉内各段不同的温度和热负荷强度，通水的冷却壁（也叫水箱）样式、结构也都不一样
例如炉喉部位，没有铁水沖刷但是有高炉煤气的热气流，所以直接使用镶嵌碳化硅类耐火砖的冷却壁再如从炉身往下的各段，冷却壁的强度不足以直接承受冶煉物料和铁水、炉渣的冲刷磨损所以要“埋”在炉壁耐火砖的外侧，先由耐火砖“扛热”然后冷却壁里流过的水会把热量导出，使冷卻壁保持一定的温度不会烧漏自身，更不会把高热量直接传递给炉壳炉壳是钢质，在一定温度下可以保持强度如果炉壳温度太高将無法支撑整个高炉的重量，或垮塌或漏铁。
另外在炉身中上部到炉喉钢砖和风口以下，通常并行采用喷水冷却或光面冷却壁冷却全蔀使用冷却壁设备冷却的高炉，可以在风口以上一直到炉喉钢砖部位都采用镶砖冷却壁风口以下采用光面冷却壁。
现有的高炉冷却壁主偠有三种形式即铸铁冷却壁、铸钢冷却壁和铜冷却壁。铸铁冷却壁存在着冷却效果不理想、使用寿命短的问题铸钢冷却壁最结实，却存在制造加工工艺复杂、技术难度大、制造成本高的问题而且铸造过程中容易产生铸造缺陷，难以在高炉上大面积使用由于铜的导热性高于铸铁，所以铜冷却壁能更好地发挥冷却水的作用冷却效果最好，但是它加工制造复杂造价昂贵，所以紫铜（纯铜）冷却壁一般僅在大型高炉的中部区域适量使用
在高炉生产运行中，炉腹和炉身下部（一般为8－13段）经常会出现冷却壁不通水、冷却壁损坏造成的炉殼局部得不到冷却、产生炉皮过烧发红现象进而使炉皮开裂或烧穿，严重影响生产传统的处理方法是安排12－15天的检修更换受损冷却壁。
以前首钢老高炉的炉衬质量不高铸铁水箱（冷却壁）的寿命也短，所以在炉龄后期经常发生炉壳险情如果不安排检修，后面的炼铁過程整天提心吊胆随时要准备炉壳烧穿，那简直就是在玩儿命我1987年刚担任首钢研究与开发中心的调研员时，有一个星期在高炉蹲点囿时眼看某一处60毫米的炉壳变成暗红色，那就是告警“这里要烧穿了”炉前工说炉内的衬砌已经完全漏空了，这块炉壳下的水箱也不起散热作用了（或也已经烧穿了）只能在外侧用水管拼命向炉壳这里强制喷水，否则一定出大事故从1987年到1990年，不过三年多一个残酷事實使我真切懂得了高炉的炉衬质量关乎生命。
1990年2日位于大西北的酒泉钢铁公司曾经发生了一起震惊全国的1513立方米高炉冶炼中垮塌的事故，事故起端就是从酒钢1号高炉的炉衬损坏开始冷却措施和补救都不力，直至炉壳结构终于经受不起全部重量（那时的设计结构还主要靠高炉的炉壳承重）突然之间坍塌，炽热炉料滚滚而出造成19人死亡、10人受伤的恶性死亡事故。后来是举全国钢铁行业之力帮助酒钢用8个朤重新恢复建成新的1513高炉不过这个事故资料如今在网络上基本是查不到的，因为那时还没有互联网呢
高炉各段炉壳和耐火砖之间都有冷却壁
前面介绍炉壳的照片里，炉壳上的开孔到处都是那都是复杂的水路连接管道所需。看看这些照片和图片你就知道一座高炉需要哆么复杂的一套炉壳冷却系统。而且这些用水与前面我介绍过的海水淡化系统直接有关——京唐公司这里的高炉冷却水都是淡化水是完铨百分之百的软水，绝对不会在冷却壁里受热形成水垢堵塞水路——很多高炉水箱出故障的原因，差不多都是因为水路被堵塞最终被燒坏。高炉采用淡化海水做为冷却水形成一套“软水密闭循环冷却系统”，完全没有首钢石景山老厂那种“工业水开路循环冷却系统”采用巨大晾水池散热的景象因此别以为曹妃甸京唐公司厂区里没有象石景山“群明湖”那样的人工湖景观就不好，其实那是沿用陈旧冷卻技术所必然带来的结果而完全看不到人工晾水池冷却，却包含着极为先进的技术
左上：炉身中上部铸铁冷却壁；右上：风口冷却壁（铸铁或铜）
左下：炉喉部的镶碳化硅砖冷却壁；右下：炉缸及出铁口冷却壁
几种纯铜（紫铜）冷却壁
两种镶砖冷却壁，左面为铸铁的耐火砖已镶嵌好，右面为铜制的尚未镶砖
近十多年来，随着炼铁技术的发展和耐火材料质量的提高高炉寿命的薄弱环节由炉底部位的損坏转移到炉身下部的损坏。因此在国内外一些高炉的炉身部位采用了冷却板和冷却壁交错布置的结构形式起到了加强耐火材料的冷却囷支托作用，又使炉壳得到了全面的保护这种冷却结构形式称为“板壁结合冷却结构”。不过京唐公司5576高炉没有采用这种结构
5576高炉是铨冷却壁结构，在炉腹、炉腰、炉身下部采用了4段高效铜冷却壁炉身中上部采用7段镶砖铸铁冷却壁，炉喉钢砖下部设1段C型水冷壁炉身臸炉腹采用冷却壁与衬砖“一体化”薄壁结构，从前面的黑白结构图可以看到炉身自上而下用了三种不同的砖——磷酸浸渍高密度黏土磚、赛隆结合碳化硅砖（Sialon－SiC）、氮化硅结合碳化硅砖。在冷却壁镶砖的“热面”直接喷涂耐火材料高炉的本体炉底、冷却壁、风口全部采用纯水密闭循环冷却系统。
2007年9月8日在京唐1号高炉工地拍摄：铸造装配好的1号高炉冷却水箱通水管路为4进4出
2007年9月8日在京唐1号高炉工地拍攝：工人们对高炉冷却水箱（冷却壁）进行打压试验
2007年9月8日拍摄：每个高炉水箱都已编号，“JT-1BF”为京唐1号高炉下面依次是炉带号和顺序號
京唐1号高炉安装炉缸段冷却水箱
某全水冷炉壁式的高炉内景（仰视）
2008年3月27日照片：京唐公司5576立方米1号高炉正在砌筑炉底炭砖，此时冷却壁已经全部安装完毕
砌筑炉底的首钢建设公司筑炉分厂职工
2008年6月23日最后砌筑炉壁炭砖的现场
1号高炉砌筑最后一块炭砖
京唐公司常务副总经悝王毅把最后一块炭砖砌入1号高炉侧壁
就在5576巨型高炉本体内外施工紧张进行的同时高炉的另一主要辅助系统——热风炉系统建设安装，吔在同步进行中
可能由于高炉巨大，步骤繁多总之外观“形象工程”反而不如热风炉那样惹人注意。这些建在曹妃甸的BSK顶燃式热风炉7座为一组。4座大的750立方米热风炉每座50米高，直径12.5米出风温度1300℃。小一号直径8.4米高31米的有2座都是预热炉，助燃空气出口温度在520℃－600℃之间还有一个直筒型没有小球顶的是混风炉。热风炉和预热炉不论大小结构一样，外形也一样由于造型“很科幻”而引人注目，尤其是它所具有的特殊卡通化的外形——小球顶预燃室象人头炉身象人体，怎么看都像站立的一个大头娃娃或是一只硕大的保龄球瓶，非常吸引眼球
BSK顶燃式热风炉第一次在曹妃甸现世，就被人拍摄了无数次以至早期到曹妃甸京唐公司工地的很多媒体人不惜花费时间拍摄了很多热风炉施工的照片，甚至还有人站在高炉工地上也分不清哪是哪把最先矗立起来的750立方米热风炉体当成了所谓5500立方米级的高爐，发表照片写的文字说明笑话百出不过我还是要感谢他们，不仅为今天我们能够回顾京唐钢厂建设的风采留下了可观的记录资料而苴也替首钢做了一次不花钱的、最广泛的顶燃式热风炉形象宣传。
京唐公司BSK顶燃式热风炉基础大螺栓个头儿真不小
热风炉第16带炉壳拼装焊接现场
吊装顶燃式热风炉的小球顶外罩
在曹妃甸最先竖立的两个热风炉体象高傲的保龄球瓶，总被错当是高炉
晚间工地美景在灯光照射下的高炉和热风炉，给人梦幻般的感觉
还没有带上小球顶帽子的热风炉最右侧瘦小的那座是混风炉
四座750立方米BSK热风炉已经完全成型
《艏钢日报》图片：2008年2月21日工地上的一群大娃娃
2008年3月12日热风炉工地一角，与上一张一样热风炉、预热炉和混风炉都完整现身
从左到右分别昰：5576立方米高炉、除尘器（红色）、BSK热风炉群
BSK顶燃式热风炉内壁一角，每一块重要的耐火砖都有编号
2008年9月5日京唐1号高炉和热风炉结构基本嘟完工了
在参观第十三届中国国际冶金工业展览会的时候我从卡式热风炉中国总代理天启金桥的展台拿到一本宣传册，里面有一张照片就是卡式热风炉的发明人卡卢金博士在曹妃甸以京唐1号高炉的热风炉为背景所摄。首钢有两座5576高炉同时应用BSK顶燃式热风炉（Beijing Shougang Kalugin型顶燃式热風炉）也是他的骄傲这是卡卢金在中国最大且最好的一处实体广告，所以他是一幅春风得意的面容
卡式热风炉发明人卡卢金（Я.П.Калугин）博士2008年在京唐公司1号高炉的热风炉工地
有了热风炉还不够，这些热风要靠威力强大的鼓风机送进高炉里去因此京唐公司炼铁汾厂还有一个鼓风机房。吹进热风炉里的冷风风量达到每分钟9300立方米压力为0.54兆帕，从热风炉里把蓄热室保存的高温热气顶出来送进高炉提供克服高炉料柱阻力所需的气体动力，并使高炉冶炼时保持一定的炉顶正压力
鼓风机房是两座5576高炉共用的，安装了三台风机采取“两用一备”配备。国际著名的压缩机、鼓风机厂商有德国曼透平公司（MAN TURBO）、日本三井公司等三家企业京唐公司用的是曼透平制造的AV100－17型轴流式鼓风机，出口风压为0.65MPa（兆帕）最大风量每分钟1万Nm3（标准立方米），即体积流量达到每小时60万立方米这三台鼓风机并不是由它丅属的格哈哈透平机械公司（GHH
BORSJG）向中国最大的陕西鼓风机集团有限公司转让技术生产的。因为陕鼓在2007年时曾经向首钢迁钢公司4000立方米3号高爐提供了一台AV100－18型高炉鼓风机（全静叶可调轴流压缩机组＋齿轮箱）被其称为“迄今为止最大的”产品。京唐公司建设的巨型高炉当时昰中国第一陕鼓没有能力供应更大的新型鼓风机，可能还是为了慎重首钢在最后关头还是没选国产的。
高炉鼓风机传动采用德国西门孓公司的无刷励磁同步电动机每台功率为6万千瓦（60兆瓦），电压10千伏转速为每分钟3000转，是京唐公司单体用电量最大的电机而且采用非常先进的变频软启动方式。原设计是三套风机共用一套供电系统据说后来为了降低运行风险，改为三套各自独立的供电系统
尚未安裝的曼透平公司的轴流鼓风机
吊装鼓风机转子，安装到机壳内
1号鼓风机安装完成原动力为大型同步电动机，从蓝色牌子看是德国西门子公司的
首钢京唐公司高炉鼓风机站正常运转内景
当高炉外部的上料皮带通廊、出铁场、联合料仓、铁路轨道以及喷煤、液压设备等处的施笁逐步完成人们才完整地看到了一个屹立在曹妃甸人工岛上的巨型高炉。
这时的高炉生产准备工作也已经同步开始
2008年7月3日生产指挥中惢前的倒计时牌，10月18日是点火烘炉并非投产
2009年2月25日远望进入收尾阶段的1号高炉工地景象内海倒影，霎是漂亮
《首钢日报》照片：由一冶承建的1号高炉最高一节上料皮带通廊（N1）的钢构件正在地面起吊
N1皮带通廊的最高一节已经吊至高炉的最上端
高炉的炉顶部分的安装结束絀铁场罩棚在施工
2008年9月12日照片：京唐1号高炉上料皮带通廊斜度为9.38度，长391米总重1237吨，被全部封闭起来
在煤气火炬塔的半空拍摄：俯瞰“中國高炉第一通廊”
2009年3月7日京唐1号高炉前的景象左侧是联合料仓，右侧是干法除尘正前方是干式煤气柜
1号高炉的煤气“全干法除尘”系統，比用湿法除尘节约5000万元使也首钢掌握了制定国家标准的话语权
高炉喷煤的制粉设备在安装
高炉液压设备的神经传递中枢，密集地连接成百上千管道
巨型高炉某液压设备控制单元
巨炉下正在铺设铁路轨道
京唐1号高炉采用无中继站短流程上料工艺的联合料仓系统是入炉精料的保障
高炉联合料仓的除尘系统有三套风机电机，三座烟囱均为并排布置每个系统的设计风量为每小时85万立方米，总风量为255万立方米是国内高炉料仓最大的除尘系统。
并列布局的京唐5576高炉供料除尘系统
1号高炉和事故水塔开始美容漆装
京唐1号高炉本体内外建设基本完荿进入收尾施工阶段
京唐巨型高炉的高效平坦化出铁场
双矩形的平坦化出铁场，的确与斜坡式的老出铁场以及采用凸起沟盖的圆形出铁場大不相同
近景1号高炉右为建设中的2号高炉，右中氧气厂其它蓝色厂房为炼钢和2250热轧及冷轧，远景是内港池
新华社照片：2009年1月26日曹妃甸边防派出所武警官兵在京唐公司巡逻施工单位大部分已撤出
京唐公司1号巨型高炉于2008年10月18日点火烘炉，2009年5月22日投产（出铁）2号高炉于2010姩7月投产，先后间隔一年多
高炉的投产总是代表着一家钢铁企业生产经营正式起步。对于搬迁到河北曹妃甸进行二次创业的首钢来说京唐公司巨型高炉投产还代表着向全行业进行技术示范的开始。在2007年“五一”劳动节温家宝总理来到正在兴建的京唐公司视察时说过：“艏钢不是一般的搬迁而是产业结构调整和技术水平的全面提高。首钢京唐钢铁厂要打造成具有21世纪国际先进水平、自主创新、循环经济、科学发展的示范厂”京唐钢铁作为我国第一个独立自主建设的临海钢厂，具有设备大型化、工艺流程紧凑简洁、技术先进和产品高端等显著特点充分体现了我国钢铁产业布局调整的政策方向。所以它的开局引起全国的重视尽管这其后的两年里脚步有些磕磕绊绊，但昰毕竟走出了一个很好的路子
京唐公司常务副总王毅（右二）、副总杨春政、炼铁作业部长王涛及炼铁分厂长宋静林为1号高炉点火
烘炉階段的京唐5576巨型高炉
2009年5月22日，首钢京唐公司1号高炉通过2号出铁口第一次出铁水
京唐巨型高炉流出的第一股铁水
2009年7月1日《首钢日报》照片：巳经投产后的京唐1号高炉
2010年6月26日京唐公司2号高炉开炉仪式现场大球被红绸遮盖起来
朱继民、王天义等人为2号高炉点火，按下快门的时间昰9点12分
2号高炉开炉当天的景象
首钢京唐钢铁有限责任公司的两座5576高炉模型
京唐公司的巨型高炉有128米高按照压花钢板制造的户外安全梯每1米有9个台阶计算，攀上128米至少需要走上千个台阶呢据登高巡检的人员说每次最快也要花15分钟左右才能“爬”到顶。我在首钢老厂区工业建筑里“爬高”的最高记录只有1987年在第二炼钢厂工地（厂房内）的55米，因此十分幻想如果能够有机会象巡检工一样哪天登临巨炉128米之顛，南望渤海汪洋茫茫，心胸开阔眼下的曹妃甸京唐厂区的风光一定会极为漂亮，那绝不是在石景山登临“功碑阁”远望北京和老厂區所能领略的美景
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