高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究袁胜

高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究袁胜

袁胜

阳春新钢铁有限责任公司529600

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也有了很大的进步。对钢铁工业而言，能确保其良好发展的一个重要的技术就是炼铁技术，而使用高炉作为设备的高炉炼铁作为钢铁生产的关键性环节，对环境不会产生较大的污染，当前，企业对利润均进行了过度的追求，而对高炉冶炼炼铁技术的进一步探究，和该行业的可持续发展要求相符合，另外，也使企业家们对利润追求的心理得以充分的满足，最终可以实现共赢。而怎样能够与时俱进的对高炉冶炼炼铁技术进行改革创新，并对其进行良好的应用，成为了当前需要急需解决的一个问题。

关键词：高炉冶炼；炼铁技术工艺；应用研究

引言

这些年以来，随着机械自动化水平的不断提升，机械制造行业对钢铁的需求量也在不断提升；此外汽车、轮船、高层建筑等行业的快速发展进一步促进钢铁需求量的提升。炼铁技术作为整个钢铁工业中的关键技术之一，对整个钢铁工程的发展起着重要的作用。而高污染、高耗能、高物耗是我国钢铁生产的主要特征，这个特征在整体炼铁系统中表现最为明显。因此研究分析高炉炼铁技术的工艺流程与应用有着十分重要的意义。

1高炉冶炼炼铁技术

1.1高炉喷吹生物质和木炭技术

生物质主要指的是微生物、动物、植物新陈代谢出现的有机物，这些有机物在热解方面具有很好的作用，可以碳化来让二氧化碳排放量减少，属于这个领域的新型能源。一些学者通过分析发现废塑料和生物质，在高炉炼铁的某些工艺当中非常合适，另外不需要额外消耗人力、物力、财力，生物质能够代替煤粉的还原机，完成高炉喷吹，和煤粉相比还有相应的优势，比如说对二氧化碳的含量进行控制让原料的还原能力提高，另外可以降低高炉恒温带的温度，保证气体得到合理的使用。

1.2铁焦技术

铁焦技术主要是利用价格较为低廉的微粘结煤和非粘结煤作为生物原料完成煤矿生产的工作，并且和铁矿粉进行混合形成块状，通过连续式炉完成加热干馏而获得七成焦、三成铁的铁焦，利用专业的设备进行加工，接着采取相应的方式进行冶炼就可以获得和原始技术相同的冶炼成果，这种技术通过铁焦替代原有的物质，通过实验分析，发现可以节省煤炭资源，通过这一分析研究可以发现，铁焦能够让反应速率大幅度加快，在高炉炼铁的过程中，如果铁焦含量达到30%，可以获得较好的效果，在日本这项技术逐步开始投入工厂实际生产，获得了较好的效果，然而这种技术在现阶段依然没有成型，需要进行大量的试验。

1.3粒煤喷吹技术

在国外，高炉粒煤喷吹技术已经获得了长时间的发展，在美国、法国、英国等国家都有大量应用，我国尚未对其进行大量使用，通过分析研究发现这项技术具有一定的优势，值得进行推广，相比于传统的技术对象，技术具有以下几项优势，和粒煤技术相比，不容易出现爆炸，更为安全，在制造的时候也比较节约能源，从理论上分析，粒煤适合各种技术企业，可以依照自身情况合理的进行选择，在效率相同的条件下，在设备投资方面，粒煤的投资只有粉煤的30%，另外在使用的过程中，可以大幅度的降低成本，因此值得推广这项技术。

2高炉冶铁炼铁技术

2.1高炉结构

高炉是高炉炼铁必须的设备，高炉是一个竖立的圆柱形，上面设置了进料口以及出煤气的出风口，下面设有排铁和空气的出口，耐火与耐高温材料组合而成了高炉，在应用高炉炼铁时，需要使用其他的冶炼钢的辅助设备实施钢铁的生产。

2.2高炉炼铁具体工艺流程

从上料到完成高炉炼铁共应用上料、装料、通风、煤气净化此四道工艺。而在对数企业中，主要都是对前三步进行重视，因为前三部是为企业家们创造实实在在利润的关键环节，对于煤气净化而言，不但不能为企业带来可观的收益，相反，企业将承担相当大的支出。具体步骤为：利用热风机将空气送进热风炉中，然后经过加热后再使其进入高炉内。而第四步的煤气净化对环境保护来说意义重大，然而企业在实际的生产中，通常为了降低成本，很少去重视此步，而早高炉炼铁中会有大量的有毒气体产生，只有通过了第四步对尾气的进化，才可以有效排除，只有这样，才能最大程度使环境污染降低。

2.3高炉炼铁探究目标

对钢铁生产而言，高炉炼铁依旧是一个主要的生产方式，而在非高炉炼铁中，怎样有效的使其能够降低环境污染，就成为了当下高炉冶炼炼铁技术新的探究目标。而若在高炉炼铁过程中可实现有效控制排放，并将能耗消耗降低到最小，那么，相信在未来能够真正实现高炉炼铁的可持续发展。

3优化措施分析

3.1应用热压含碳球团

在高炉炼铁中应用热压含碳球团可以有效地实现矿物资源的重复利用，起到节能环保的要求。根据相关的实验表明，高炉炼铁中热压含碳球团的含量达到31%，钢铁的产出量能够增加6.5%，残渣能够相应的减少8.1%，最终铁的能耗可以降低7.1%。因此，在高炉炼铁中应用热压含碳球团是非常重要的。热压含碳球团制作方式具体如下：首先要保证煤粉、粉矿在预热过程中温度能够达到100℃，同时，要将粉尘、熔剂等各种因素充分融合到一起进行预热。其次，在预热之后，需要将以上所有的物质都进行相应的混合，搅拌均匀，使其能够充分的融合到一起，之后将温度升至500～600℃。最后，经过前两步的加工，就可以得到相应的热压块，对热压块进行相应的处理，就可以达到热压含碳球团。

3.2保持高风温

风温是高炉炼铁中非常重要的一个因素。当前我国高炉炼铁中所采用的热风炉一般维持在1000℃的范围内，部分企业能够实现1200℃的温度，但这一水平和发达国家相比仍有较大的差距，为了提升高炉炼铁中风温的高度，可以从热风炉角度入手。当前，在高炉炼铁中热风炉是能量消耗最高的装置，一般情况下，经常使用的热风炉有两种类型，分别是顶燃式和蓄热式，这两种热风炉的优缺点有所不同，顶燃式热风炉能够保证气体均匀的分散到炉内，温度能够达到1300℃。而蓄热式热风炉气体分布均匀，但是温度能够达到超出1200℃的温度，但是对于炉内的气体则不能充分利用。因此，选用顶燃式热风炉的效果更好。

3.3高炉喷吹废塑料工艺技术的应用

煤和塑料颗粒在高炉内进行喷射时，都会由高速气流提供一个加速度，然而塑料颗粒相对质量比煤粉要重。因此，在同样加速度的情况下，废旧塑料颗粒的速度相对较慢，通过回旋区需要更多的时间，这就充分验证了塑料和煤粉混合更有助于燃烧；此外，由此也可以发现在煤粉和塑料混合后，煤粉由于比较轻会依附于塑料表面，在回旋区域，煤粉燃烧时会对塑料进行加热，充分加快了塑料的燃烧和气化，同时，由于煤粉附着在塑料上，所以煤粉在高温区会停留较长的时间，这也有助于煤粉的充分燃烧。为了充分保证塑料和煤粉混合后的可磨性指数以及配比的合理性，在实际应用中，煤粉和塑料，从制粒到喷吹都应该分开进行，最后在进入高炉风口前端管路出进行混合，这样才能充分确保该混合方案的效果，提高煤粉的燃烧率。

结语

这些年我国经济的迅速发展离不开重工业的进步，离不开我国高炉炼铁技术的发展，与此同时随着我国重工业的持续发展，我国环境也不断恶化。探究高炉冶炼炼铁技术的工艺流程，不断改进这一生产技术，减少能源的消耗，减少生产过程中产生的废气废渣，遵循可持续战略，是如今我们义不容辞的责任，也是不得不面对的挑战。

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