浅谈炼铁高炉冶金技术的应用与发展

浅谈炼铁高炉冶金技术的应用与发展

1,李廷强   ,2,李子剑

1、上海梅山钢铁股份有限公司 江苏南京  210039

2、江苏清泉化学股份有限公司 江苏盐城  224555

摘要：为了满足市场上的高数量和多样化的要求，在钢铁制作过程中对钢铁的质量要求正处于一种不断上升的趋势。目前在钢铁制造领域主要采用高炉技术，高炉技术为钢铁制造领域带来了诸多的裨益。但目前的高炉冶金技术还存在着一些问题，制约着钢铁冶炼效率的进一步提高，同时也有一些隐患存在，会对钢铁的质量产生深刻的影响。为了解决钢铁生产制造过程中的各种问题，促进钢铁行业良性可持续发展，许多的领域专家将冶金相关技术引入高炉炼铁技术，将两者相结合，不断提高生产效率和钢铁的质量。

关键词：炼铁高炉；冶金技术

1 炼铁高炉冶炼发展现状

从整体来看，我国的炼铁高炉冶炼技术起步较晚，但在近年来随着改革开放的深入开展而呈现迅猛发展的趋势，在发展的过程中注重对发达国家先进技术的引进和学习，也对各类先进的冶炼装置进行大规模的采购和引进，对钢铁行业的良性发展有着十分积极的推动作用。但是由于在钢铁冶炼领域的起步比许多发达国家晚了好久，目前我国在炼铁高炉冶炼领域的成果还和许多发达国家有着较大的差距，尤其在生产钢铁产品过程中的生产效率和产品质量等方面表现得十分明显。而由于中国的钢铁行业生产效率和生产质量相对落后，当中国的钢铁产品投放到国际市场上时，与许多发达国家相比，在产品的竞争力上会显得明显不足，进而在钢铁冶炼领域的供需关系会产生不平衡的现象。除此以外，在目前我国的钢铁冶炼领域，冶铁的技术方面几乎全部使用高炉冶铁，这种冶铁技术在存在着一定优势的同时也存在着大量使用的弊端，那就是对能源的消耗十分巨大，而同时冶铁过程中的生产效率也不是很高，这种技术在现阶段对整个冶炼钢铁领域的发展有着一定的阻碍。

2 常见的冶金技术

2.1 火法冶金技术

火法冶金技术需要在高温环境下进行操作。首先进行的是加工制作环节，充分利用高温条件，对所有的矿石材料进行，目的是在这一过程中让矿石发生一系列的物理化学反应，进而转化成为需要的金属物质。为了让矿石中的杂质和金属充分分离开，还需要汇集三种状态下的产物。在高炉冶铁的应用过程中，首先需要进行的操作是燃烧燃料，让整个环境达到一个高温的状态，并通过一些化学反应来增加散热提供更多的热量。在冶炼的具体操作过程中，操作的步骤较为复杂，需要经过诸多的处理环节。

在火法炼金技术中，所进行的每个步骤都十分关键，其中需要注意的方面也很多。首先，需要做好干燥工作。需要对物料中的水分进行高效的剔除，这一过程中会发生各种各样的化学反应。主要采用的干燥方法时气流干燥法，把物料放置破碎机中，利用温度较高的热气流完成粉碎，物料便会和高温空气产生接触，接着迅速干燥。也可以使圆筒干燥法，这种方法应用到的主要是回转的圆筒干燥窑。

2.2 湿法冶金技术

湿法冶金技术，和火法冶金技术的条件一样，都可以从名称中直接得出。这类冶金技术的实现环境主要是溶液，操作的对象仍然是矿石资源。在这项技术中，整个冶炼过程中的温度要求十分低，而整个流程也不像火法冶金技术那样复杂。首先要进行的是，通过相关溶液，让矿石浸出，并对经过浸出的矿石进行下一步的净化操作，等到上面两个步骤进行完毕以后，便可进入金属的制备环节。在溶剂选择时，要依据实际情况合理选取，然后矿石浸入其中产生一系列反应。这中间有些矿石难以进行高效处理，在加入之前需要相关技术人员将其转变成容易浸出的化合物形态。

3 冶金技术在炼铁高炉中的具体应用

3.1 双预热技术

在近年来，科学技术突飞猛进，造福诸多领域，冶金技术在高炉炼铁中的应用也处于上升趋势。其中，应用较多的一种是双预热技术。在目前的高炉炼铁过程中，对能源的利用不断增加，致使大量能源被低效利用而消弭。炼铁高炉首先要使用大量的热能，除此以外煤炭资源的大部分能量在高炉炼铁的过程中会被转化成各种煤气。在当下注重环保和节约能源的大背景下，这种低效而耗能的技术需要得到及时的改善。而在新的技术发展背景下，双预热技术便是改善这一状况的最佳选择。这项技术主要进行的工作是废气的回收，主要回收的是副产煤气，进而进行有效的节能减排和降低冶炼的成本。在技术流程方面，主要是将高炉炼铁中的废气和热风炉烟道废气回收并融合，进而成为一种热源投入使用。

3.2 干法除尘技术

在冶金技术中，除尘技术也可以在高炉炼铁过程中大显神威。这项技术有两种形式，第一种是湿法除尘，第二种是干法除尘。而更为常用和高效的便是第二种干法除尘，这类技术又可以分为两种形式，分别是布袋除尘和高压静电除尘。在进行高炉炼铁的过程中往往使用的是前者。布袋除尘方式在冶炼的过程中效率比高压静电除尘更高，同时消耗更低的成本，达到十分良好的效果。干法除尘技术可以在高炉炼铁过程中减少对水资源的消耗和浪费，主要的步骤较为简单。首先进行的是煤气的加压，接着反吹大布袋，便可以达到良好的除尘效果。但值得注意的是，这种技术在大规模的高炉炼铁生产中并不适应。

4 炼铁高炉冶金技术的发展趋势

4.1 探索氢技术

为了让高炉炼铁的效率不断提高，实现需要将其整个过程中的各个反应的速率进行提高。提高整个过程的反应速率，方法多种多样，首先要调控焦炭和矿石的比例，对产物进行低温的高效还原，并在还原的过程中适当添加催化剂。第二种方式便是在第一种的过程中对参数设置上更加精准，主要通过添加碳化氢来实现。此外，碳化氢还具有强大的报警功能，可以对生产过程中的各类隐患和故障进行及时的排查，并将排查出的隐患进行及时的报警。最后，氢技术可减少二氧化碳的排放，对整个过程中可对透气性进行改善，同时高炉冶金的整体性能也可以得到一定程度的提升。

4.2 探索可再生的无污染技术

在高炉炼铁的过程中，为了节约能源提高效率，需要对尽可能地降低焦炭的比例。为了实现这一目标，需要探索可再生的无污染能源技术。首先可以使用的便是氢技术，这项技术正处于刚刚研发的阶段，在未来的一段时间可以被大量投入到高炉冶金炼铁中。除此以外，还需要积极引进发达国家的先进技术，对各类新能源进行积极的探索，为我国的环保事业贡献力量。

4.3 降低煤炭资源使用率

在高炉炼铁过程中，需要大量使用煤炭资源。但这种方式十分低效，且和我国目前的节能减排理念相冲突，不能起到可持续发展的良性效果。在高炉冶金炼铁过程中，首先要对这个过程中的反应技术进行改进。除此以外，在炼铁时，还需要开发新的能源，对配煤的方案进行斟酌和设计，降低整个过程对煤炭的依赖。

5 结语

在科技飞速发展的当下，高炉冶铁技术获得了一定程度的发展，但由于起步较晚，和许多发达国家相比还有一定差距，可以引进冶金技术节能减排并不断提高冶铁的效率。可以利用火法冶金、湿法冶金和电冶金等方式，并高效利用高炉双预热技术、干法除尘和高炉喷煤技术等等。在未来，这项技术可以在高炉炼铁中发挥着更大的作用，可以探索氢技术，并对可再生的无污染技术进行积极的探索，达到节能减排的良好效果，不断提高高炉炼铁的效率和市场竞争力。

参考文献

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