高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究

高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究

于学文

（山东钢铁集团日照有限公司    山东   日照   276800）

摘要：我国的重工业是经济的一个支柱，重工业发展则离不开高炉冶炼炼铁技术，所以此技术还间隔影响着社会经济，为了让炼铁效率、质量得到提升，更需要重视该技术。重工业的发展对于环境会有较大影响，近些年环保事业蓬勃发展，我国对环保重视程度也不断提升，为了改善这种状况，要分析炼铁的冶炼技术，优化流程，使其破坏环境的程度能降至最低，严格遵照可持续发展原则。本文主要对高炉冶炼炼铁技术的流程、工艺、应用等做简要分析，希望能给专业人士提供少许帮助。

关键词：炼铁技术；高炉冶炼；流程；工艺；应用

前言：

社会高速发展让我国在现代化领域取得了骄人的成绩，重工业支撑经济发展重要组成，炼铁技术属于重工业核心技术。高炉冶炼炼铁技术实际运用中比较复发，有较多的步骤，而且每个工艺的要求都很高，存在具体指标，所以若想在确保质量的同时提升效率，并降低环境破坏，就需要对所有流程严格把控，将优化渗入到各个程序中，只有这样才能达成目的[1]。遵循可持续发展原则，以环保为目的，运用最前沿的技术，从而让钢铁企业更好的推动重工业发展，使得我国不断进步。

一、高炉冶炼炼铁技术的流程

炼铁包含六大流程，上料：按照高炉的容量，操作人员对原材料比例做科学的调整，从而提升其利用率，降低资源浪费的情况，这也能让相关企业节约成本，增大效益；装料：将原材料在高炉中均匀的分布，提升原材料合理利用性；通风：此过程是为了让生产过程有足够的氧气，原材料的燃烧能更充分，先将空气输送至热风炉中，当完成加热之后，再将其送到高炉之内，从而满足生产助燃的条件；净化：此过程主要是科学处理炼铁中产生的煤气，降低对环境的污染；喷吹：在高炉内喷入准备好的煤粉，注意喷吹时要均匀，这样可确保温度稳定，从而获得纯正铁液；铁渣处理：对分解后的铁液、铁渣做科学的处理。目前许多企业更多的将重点放在前三个方面，对于净化重视程度不够，因为优化前三个环节，能节省更多资源，提升企业效益，从而忽略了对环境的污染，这违背了我国可持续发展战略，从长久来看，企业未来发展也会受到影响， 所以对于四个环节应一视同仁，这样才能在保证效益的时候还坚持环保原则。

二、高炉冶炼炼铁技术工艺

冶炼时高炉是主要的设备，材质为耐高温、耐火组成，其形态是竖立的圆筒，

在其上端有煤气导出口、入料口，下端则存在铁口、风口，通过其他辅助设备协助，共同完成钢铁冶炼。冶炼时，首先会让矿石发生融化变为液态，然后通过还原剂，将融化后矿石内的铁离子还原，让其变成生铁，使其与杂质分离。完整的冶炼会出现大量渣滓，把渣滓与钢铁分开后就能获得液态铁[2]。

三、高炉冶炼炼铁技术的应用

（一）干法除尘

此技术是重要的冶炼技术，更是我国自行研发，伴随其应用的日趋成熟，炼铁技术得到了极大的发展与进步。干法除尘属于高炉的一种除尘技术，能有效净化炉内的煤气，目前在我国，应用此法后，煤气处理更快速高效，废气更少的产生，生产成本也能有效的降低，钢铁企业运用此技术后，其自身经济与社会价值均有提升，还能保护环境。

（二）双预热

高炉炼铁时会有高温废气与混合气体出现，利用上述气体为热源，对煤气、空气进行预热，能极大程度提升废气的利用情况，还能作为冶炼的热量条件，从而节约成本。将此技术运用于冶炼中，能让预热温度达到未利用前的四倍，这对于焦炭量的节省意义重大，而且炼铁效率也更高，其作用无法替换。我国现今回收、利用废气的效率是比较低的，一旦运用此技术，这一短板就能被弥补，因此其应用前景很大，还能在环境保护中占据一席之地。

（三）高炉喷煤

将煤粉从高炉的风口位置喷入炉内，让冶炼的热量更充足，其现实应用极其广泛。在传统冶炼中，喷入的主要是焦炭，二者作用相近，但是在实际运用后会发现，煤粉的优势更大，因为不仅能让冶炼质量得以提升，还能对环境起到保护，其更符合现代环保的理念。

（四）粒煤喷吹

国外应用此技术的时间很早，多数发达国家都已运用，和我国早期的粒煤技术相对比，此技术优势较明显，能源节省情况更好，且爆炸的风险会更小，因此安全性更高。现代钢铁企业如果运用此技术，炼铁质量、效率基本不会有较大影响，而成本投入则更小，在设备、炼铁效率一致得情况下，运用此技术后，相比传统技术，其成本可节省70%，所以若能得到并应用，相关企业还是应该尽快实施此技术[3]。

四、高炉冶炼炼铁技术发展与创新

（一）顶燃式热风炉

高炉组成结构中，热风炉能量消耗最大，燃烧功率最高，而选择顶燃式热风炉，能在确保高炉内高温不受损的情况下，让炉内气体的成分变得更均匀，冶炼效率也能得到提升。

（二）增加高炉内氧气与压强

高炉内的气体流动性若比较大，就会让净化器的工作量更高，使得矿物质和煤灰出现反应，并消耗原材料，造成材料浪费。提升氧气含量，能让生产时更少的排放废气，从而起到环保的目的。增加压强，能将炉内气体不能顺利流动，原材料反应会更充分，但需注意氧气含量在增加时要考虑实际情况，从而实现高效冶炼。

（三）热压含碳煤球

将其运用在冶炼中，矿物质利用情况会更好，原料更不易浪费，而且对于环境产生的污染还会降低，这是因为热压含碳煤球总含量在矿物质染料中若能达到30%，就可提升6.5%的生铁产量，而生产残渣则可减少8.1%，所以此物质的运用意义巨大[4]。

（四）未来发展

人们对环境的保护愈加重视，而重工业更是要向着环保方向不断前行，因此其焦点问题就是如何减少冶炼时的焦炭比例，确保冶炼技术继续发展的前提下同步保护环境，实现社会环保的需求。可再生资源是现代企业探索的重点方向，如氢技术，很可能就是未来的无污染冶炼技术方向。面对竞争激烈的市场，要让冶炼技术不断革新，对资源进行改善，从而全面提升炼铁价值，相关企业应在稳固自身发展的前提下，对新能源、新技术不断探索，以生态环保为作为核心的理念，提高高炉冶炼技术，并促进我国经济增长。

结束语

综上，对于重工业来说，高炉冶炼炼铁技术是非常关键的，而伴随此技术日趋成熟，缺陷会被进一步的弥补，生产质量稳定提升，原材料利用情况更好，污染环境的状况被改善，这让钢铁企业能创造出更大的社会价值与经济效益，有效推动重工业发展。竞争如此激烈的现代，钢铁企业只有不断革新技术，确保质量的同时提升效率，才能立足于现代的市场，并满足社会与国家的需求，企业获益也会更大，从而让我国重工业走上新高度。

参考文献：

[1]王洪峰.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究[J].山西冶金,2022,45(03):252-253.DOI:10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2022.03.103.

[2]董洪旺.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用分析[J].中国金属通报,2020(03):6+8.

[3]张二星.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究[J].冶金与材料,2019,39(03):80-81.

[4]丁玉龙.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究[J].绿色环保建材,2018(06):169.DOI:10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2018.06.123.