分析冶金技术在炼铁高炉中的应用以及发展情况

摘 要：近几年，随着我国社会改革开放的程度不断加深，市场经济得到了质的飞跃，特别是在冶金技术方面的进步与发展幅度非常大。冶金技术在炼铁高炉中的应用现在已经非常普遍，所以冶金技术的提升对于炼铁高炉也起着重要的作用。据目前炼铁高炉中冶金技术的应用现状来看，它带来的经济效益是十分明显的，所以我们必须对炼铁高炉中冶金技术的应用做进一步的研究，使得经济效益最大化。

关键词：炼铁高炉；高喷煤技术；冶金技术；湿法冶金；高炉干法除尘

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.017

1 前言

冶金技术具体是指将从矿石中提取到的金属及金属化合物运用各种各样的工艺制成具有其完好性能的金属材料的一种技术。在国际钢铁市场上我国属于一个产钢铁的大国，我国每年的钢铁总产量都排在世界的前列。虽然钢铁产量的数据，可以作为一个国家经济发展水平情况的重要衡量参数，但钢铁的产量高并不代表着我国是一个钢铁铸造冶炼方面的强国。我国每年需要从国外进口的特种钢铁材料不在少数，在特种钢材的铸造冶炼的技术能力和发达国家相比还有一定的差距，这说明了我国冶金技术的方面的发展水平还有很大的进步空间。要想改变在特种钢铁材料方面大强度进口的发展现状，快速将我国家从单一的产钢大国变为一个名符其实的钢铁强国，就必须提升冶金技术水平，加大冶金技术在炼铁高炉中的应用。

2 冶金技术的分类

当前的冶金技术主要分为三个大类：电冶金、湿法冶金、火法冶金。

（1）电冶金。电冶金技术即用电力能源去提取出金属的过程和工艺，它又分为电冶金和电热冶金两个类别。将所需的金属利用电化学反应从溶液或者熔体中提取出来的方法就是电冶金，而电热冶金技术是指将电能转换为热能的一个冶金程序。

（2）湿法冶金。濕法冶金技术一种在液体中冶金的技术，此种冶金方法的温度一般比较低，对提纯制备金属进行浸泡，在浸泡过程中采用适量、恰当的溶剂矿石进行加工，所需的金属或金属物会和溶剂发生反应，铁离子会在溶液中呈游离状态，容易提取[1]。

（3）火法冶金。利用物理及化学的变化在高温状态下将铁矿石由之前固有的形态转换成另一种化合物或者元素，并其集中在固体、液体或者气体中，让所需的金属和其他金属杂质分离的冶金方式就叫火法冶金。火法冶金的过程通常依靠燃料的燃烧，温度较高。

3 炼铁高炉中冶金技术的应用

（1）高炉喷煤。焦炭在炼铁高炉中是一个非常重要的冶炼项目，它在冶炼技术和铁矿石之间起到了一个还原剂的作用，但是它的冶炼方式和过程都较为复杂，冶炼成本也较高，环境污染严重。高炉喷煤技术在高炉的风口将煤粉吹入炉膛，更加直接的提供了还原剂及热量，大大减少了环境污染，有效地降低了炼铁成本[2]。在炼铁高炉的生产中，值得我们重点关注的是有效地降低燃料比及提升煤粉的燃烧率，实现经济效益最大化的方法。我国长时间的高炉炼铁技术的研究及实践等都体现出降低煤渣比及精料是达到低燃料比、高煤比预想的生产基础，采用预热的技术设计是生产过程中的安全保障。

（2）高炉干法除尘。干法除尘和湿法除尘是高炉干法除尘技术的两种主要类型，在干法除尘这一层面，又被分成了布袋除尘及高压静电除尘两种方式，在这两种方式中布袋除尘应用更为广泛，因此此种除尘方法符合我国水资源相对缺乏的实际情况，并且其效果俱佳的同时运行的成本也较低。我国在上个世纪八十年代将高炉干法布袋除尘技术引进了我国，运用于炼铁高炉已经有三十余年了。在引进高炉干法布袋除尘技术的初期，我国炼铁高炉大部分采取的都是利用加压煤气对大布袋进行反吹的除尘方式，所以在当时的大型高炉企业中高炉干法布袋除尘技术在并没有取得较好的推广成果。在上世纪八十年代只有两百立方米至三百立方米的炼铁高炉可以进行这项技术的运用，通过十年的经验摸索和技术改进，我国终于在上个世纪90年代自主研发出了高炉干法除尘的升级版：高炉煤气低压脉冲布袋除尘技术。这项技术研发成果后其研究成果被迅速的应用到了炼铁高炉中，几乎所有大型高炉企业新建的一千立方米以下的高炉上都采用了此项技术，使的我国的炼铁冶金技术在短短七八年内发生了质的飞跃。

（3）高炉双预热技术。利用热风炉烟道废气的混合气体和高炉煤气燃烧时所产生的高温废气作为热源就是高炉双预热技术的运用方式，这两种气体混合能够将煤气和助燃的空气预热温度达到三百摄氏度以上，我国的著名钢铁企业昆钢、宝钢等都将高炉双预热技术运用在炼铁高炉中且取得的高风温达到了1200摄氏度以上。这种方式有效的节约了能源，提升了焦炭的利用率和高炉炼铁率，减少了环境的污染。据统计，我国当前的炼铁业在高炉双预热技术中能够回收利用的废气余热百分比仅仅只有25.8%，利用热力学定律对此数据进行计算和分析，结果表示此值还有很大上升空间。

4 在高炉炼铁中冶金技术的发展趋势

（1）加强我国高炉炼铁的反应技术。提高反应效率是加强高炉炼铁反应技术的关键所在。而做好在低温和高速中还原；快速的实现矿石及焦炭的最佳配比；添加恰当的催化剂这三个方面是高反应效率的主要方法。（2）对炼焦煤资源的依赖度有效地降低。在炼铁高炉的生产进程中，对炼焦煤源进行扩大化，有效地降低焦比，从而达到对优质炼焦煤资源依赖度的控制，经过炼焦配煤的数字优化系统，自动匹配出对炼铁高炉生产需求的最佳配煤模型。（3）对氢利用技术的探索。想要改善熔融带的透气性，有效地减少二氧化碳的排放量，稳步提高高炉的功能，只能依靠利用碳化氢进行低温还原的技术来实现，而当前我国对氢利用技术还处在摸索过程中。

5 结束语

当前，在我国的炼铁高炉的生产过程中存在着很多的问题，例如高炉的数量极其多，但是总高炉的平均炉熔量大多偏小；对高炉喷煤技术的应用水平普遍较低，与国际水平存在着较大差异；大部分炼铁高炉企业对能源的回收利用率过低等情况，需要加大冶金技术对炼铁高炉技术的应用和探究，加强对相关人才的培养。

参考文献：

[1]郭虎，黄晶.浅析炼铁高炉在能源利用率方面的改进—冶金技术为例[J].建筑工程技术与设计，2015，13（25）：161.

[2]孙志明.冶金技术在炼铁高炉中的应用和发展[J].房地产导刊，2015，9（21）：426.

作者简介：杨连阔（1983-），男，河北涿州人，专科，助理工程师，从事高炉生产及技术进步工作。endprint