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

赵晟

（宝钢湛江钢铁有限公司     广东    湛江    524072）

摘要：近年来，随着机械自动化技术的飞速发展，机械制造业对钢铁的需求量也呈现出显著增长趋势；随着汽车、轮船等行业的飞速发展，对钢材的需求也大幅增加。炼铁是钢铁行业的核心技术，不仅能够提高产品质量，而且还能够推动整个行业的进步。随着环境保护的加强，我国钢铁行业的污染、能源消耗和物质消费都呈上升趋势，其中以炼铁系统的污染问题尤其突出。因此，深入探讨和分析高炉炼铁技术的工艺流程及其实际应用具有极其重要的意义。

关键词：高炉冶炼炼铁技术；工艺流程；应用研究

引言：高炉炼铁技术具有复杂性，但它可以有效地提升产品质量和产出量，因此在实施过程中必须严格遵守相关标准。然而，这一过程也会给环境带来不可忽视的污染和消耗，因此，应当采取有效的措施，以减少这种不利影响。鉴于这项技术的卓越性，对我国钢铁行业的发展具有至关重要的意义，因此，应当加大对其工艺的研究力度，以确保高炉冶炼炼铁技术能够更好地满足钢铁行业的需求。

1.高炉冶炼炼铁技术工艺概述

为了深入理解高炉冶铁的技术，必须掌握其工艺流程。这个过程包括四个步骤：首先，在高炉内进行原材料的加入；其次，进行原材料的装载；再次，实施原材料的通风；最后，将产生的煤气经过净化处理。一些钢铁公司在生产过程中，过分关注于生产优质的钢材，而忽视了对煤气的净化。为了提高企业的收益，钢铁冶炼是必不可少的。然而，煤气净化也会产生一定的成本，因此有些企业会省略这一步骤。但是，这一步骤对于保护空气至关重要。在上料过程中，由于高炉的大小不同，因此需要仔细调整投放原料的比例，以确保高炉容量的正确性。这是这几道工序的主要步骤。采取这种方式不仅可以确保工程质量达到预期标准，而且还能够有效地减少原材料的消耗，从而最大限度地降低成本。其次，装料工序旨在通过精确地调整原材料的比例，以及合理的安排，有效地利用原材料，从而提高冶炼钢铁的效率和质量。通过热风机的加热，可以有效地提供氧气，从而确保冶炼铁的顺利进行。这种技术的主要原理是：将空气加热到一定的温度，以便在高温下进行冶炼。最后，由于煤气燃烧时产生的有毒物质，可能会给环境带来严重的污染[1]。因此，必须采取措施，如加强煤气的清洁处理，以减少对环境的不良影响。

2.高炉冶炼炼铁技术工艺应用分析

2.1应用热压含碳球团

采用热压含碳球团作为高炉炼铁的原料，不仅可以有效地利用矿物资源，而且还能够节约能源，同时还能够达到环保的目的，从而实现可持续发展。经过深入分析和研究发现，当矿物碳燃料中的热压含碳球团的比例达到31%时，不仅能够提高铁的产量，而且能够有效减少残渣的产生，从而提高整体的经济效益。在制作热压含碳球团时，为了获得优质的热压含碳球团，应该在预热过程中特别注意：首先，将粉矿和煤粉预热到10CTC，然后加入溶剂、泥浆和粉尘；其次，在预热的条件下，将这些物质混合，并进行搅拌；接着，将温度提高到500°C至600°C，以获得更好的热压性能；最后，在此温度下进行热处理，以达到最佳的效果。

2.2炉内顶压、含氧量的控制

在冶炼铁的过程中，高压炉顶的压力起着至关重要的作用，仅可以使炉底的压力得到改善，而且还能够大大提升铁的产量，但是，当炉顶的压力超出一定的限度时，就会影响到炉内的气体流动，导致气体从出气口排放。随着高炉内部气体流动性的提升，净化器的运转负荷也随之增大，这使得煤灰能够更有效地与矿物发生反应，同时，由于煤气停留的时间较长，使得它能够与矿物质完全混合，从而有效地将矿物质中的铁元素还原，从而提升了铁液的产量。为了确保高炉的正常运转，必须重视炉顶压力的控制。这一过程中，必须提升炉内的氧气浓度，使其足够充足，从而有效地促进燃料的燃烧，同时降低污染物的排放，从而获得优质的铁液。经过深入的研究和分析发现，当达到特定的界限时，将氧气的浓度提升1%，就能够大幅度提升5%的产出。因此，确保炉内的氧气供应是至关重要的。通过调整氧气和燃料的比例，提高生产效率，避免过高或过低。

2.3保持高风温

当前，热风炉的输出风温通常可以达到1000°C，但是一些钢铁企业可以将其提升到1200°C，这与发达国家的最高风温相比仍然存在差距。因此，应该重视如何提高风温，并在这个过程中，全面考虑热风炉的选择，以确保能够达到最优的性能。随着高铁冶炼技术的发展，热风炉作为一种能源消耗大、燃烧功率较高的热交换装置，已经成为当今冶炼行业的重要设备。一般情况下，热风炉可以分为两种：顶燃式和蓄热式，它们都具有节能、环保的优点。虽然一些企业使用蓄热式热风炉来提升风温，但这种方法并不能确保气体能够均匀地流动，从而无法实现预期的效果。尽管高炉无法有效地利用热量，但是顶燃式热风炉可以将风温提高至1300°C，同时确保气体均匀地分布在炉内，因此，它是一种更加理想的选择。

2.4高炉喷吹废塑料工艺技术的应用

当煤炭或塑料颗粒被喷射到高炉中时，都能够通过高速气流产生加速度，但是塑料颗粒的体积更大，比煤粉更沉。当加速度保持不变的情况下，废旧塑料颗粒的运动速度明显减缓，而且在回旋区的运动时间也会增加，这表明将塑料与煤粉混合可以更有效地实现燃烧；当煤粉与塑料混合时，由于煤粉的质地较轻，能够牢牢地粘附在塑料表面，这样一来，在回旋区域，煤粉的燃烧就会使塑料受到更多的热量，从而大大提高了塑料的燃烧和气化速度。此外，由于煤粉紧紧地黏附在塑料表面，在高温区域会停留较长的时间，这也有助于煤粉的充分燃烧。为了提高材料的耐磨性，并且确保其配比得适当，将煤粉和塑料从制粒到喷吹的过程中分离出来，并且必须在进入高炉风口前端管路处进行混合，以此来有效地提升燃烧率，达到最佳的混合效果。

2.5炉身结瘤的预防

在高炉结瘤之后，通常会出现阶段性的料流失控，气流变得不稳定，导致铁的产量大幅下降。结瘤的形成可能有多种原因，其中最常见的是由于烧结矿中锌元素的沉积，导致高炉的低温区出现结瘤，从而影响炉身的正常运行；除了亏料线、崩料等外，还有许多其他原因会影响到高炉的软熔区，从而使得炉身表面形成结瘤，从而影响到整体的运行效率；随着炉型、燃料配置和外部环境的变化，烧结矿的品质也发生了巨大的变化，这对铁的产量和渣铁的比例都有着重要的影响[2]。因此，在使用高炉时，必须严格遵守相关规定，以确保安全生产，避免出现崩料或上料故障等问题。为了确保高炉顶温处于合理的范围，必须加强监督，并严格控制原材料中碱金属的含量，以确保高炉的安全运行。

结束语：随着我国经济的不断发展，高炉炼铁技术已成为重工业发展的关键支撑，为实现我国经济的可持续增长提供了强有力的保障。随着我国环境日益恶化，高炉冶炼技术的工艺流程受到了越来越多的关注，因此，不断探索和改进生产工艺，以应对这一挑战。确保炼铁行业的节能降耗和环境污染的控制，对于当前我国经济社会发展来说，无疑是一项不可推卸的使命。

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.

[2]郭艳军.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用分析[J].山西冶金，2021,44(02):160-161+181.