高炉冶炼炼铁技术工艺及应用

马东华

（南京钢铁联合有限公司炼铁事业部第二炼铁厂，江苏 南京 210035）

在现代化背景下，钢铁企业所面临的竞争压力越来越大，传统炼铁技术暴露的问题越来越多。在这种背景下，要想保证自身市场地位不动摇，增强自身的核心竞争力，钢铁企业应该跟上时代发展步伐，认识到高炉炼铁技术的重要作用，综合考虑自身实际情况制定更为科学合理的炼铁方案，从而进一步提高炼铁效率及质量，满足市场建设需要，在推动自身长远发展的同时，为我国的现代化发展建设做出更大的贡献。所以，本文展开高炉冶炼炼铁技术工艺及应用探究有着重要的现实意义。

1 高炉炼铁实际工艺流程概述

要想有效提高高炉炼铁利用率，相关工作人员必须要准确把握高炉整体结构，并对炼铁工艺流程展开全方位的分析。通过实际分析发现，在实际上料的时候，工作人员应该先在高炉内部展开通风出现，以此来展开煤气净化，防止其对高炉炼铁效率及质量造成影响。但是，因为现在很多钢铁企业在应用钢铁进行炼铁的时候，更多还是将重心放在了提高钢铁质量上，缺乏对净化工作的重视，给钢铁质量埋下了比较大的隐患，并不符合钢铁企业长远发展的需要。所以，要想推动自身长远发展，获得更多社会经济效益，提高生产效率及质量，提升对高炉内部净化工作的重视，制定针对性更强的净化方案。同时，由于高炉同样存在大小和好坏的差异，因此在上料的时候，相关工作人员应该准确了解高炉实际容量，做好原料调整，防止高炉的正常运转受到原料过高影响。另外，要先进一步提高高炉炼铁质量，钢铁企业还应该提升对成本节约的重视，细致深入的分析高炉运行需要花费的能量，从而制定更为完善的炼铁策略，这样才能够为高炉炼铁的高效展开及作用发挥提供更有力的支持和保障。最后，因为高炉炼铁工艺本身就有污染性存在，所以生产人员必须要明确认识到自身所承担的重要责任，对有害气体排放情况展开更为全面深入的分析，然后以此为基础制定更为完善的策略，进而为高炉炼铁的高效展开做出更大的贡献，切实保证环境不受侵害。

2 高炉冶炼炼铁技术分析

2.1 高炉炼铁的工艺流程

运用高炉冶炼的炼铁工艺技术，需要通过炼铁工艺流程才能够确保炼铁作业的顺利进行。一般来讲，高炉炼铁的工艺流程分为四个组成部分。首先，在高炉冶炼过程当中，需要在高炉内部输送铁原料；其次，是将原料装进高炉设备中，接着需要对高炉内部进行相应的通风工作；最后，对高炉炼铁后产生的废渣进行排除，同时对产生的煤气进行排除。在高炉冶炼的工艺流程开展过程中，许多企业往往更加注重钢铁的炼出，忽略了最后需要对排除的煤气开展净化工作。通过对煤气的净化，能够降低空气的污染，确保炼铁工作中的安全和环保性能。因此，企业在炼铁的过程中需要注重煤气净化工作的开展，以期实现高炉炼铁工作的顺利进行。在具体的高炉冶炼工艺流程中，首先，需要将高炉冶炼所需的原料投入至高炉中，在高温高火下，生铁原料在氧化剂的催化下冶炼成铁。在投入原料时，需要根据高炉设备的储存料多少确定进料数量。在进料的过程中，需要了解高炉设备的大小参数以及高炉的容量，针对原料的投放量进行精确计算，以确保调整好投放量，使冶炼工程能够达到工艺标准。其次，需要对铁原材料进行安装。在安装的过程中，利用大量的钢铁原材料实现提高钢铁冶炼的工艺质量。最后，需要对排除的煤气进行净化作业，通过该步骤能够对排出的有害物质进行处理，也能够提高铁冶炼的整体安全。

2.2 喷吹生物质及木炭技术

随着社会的不断进步，生物质这种新能源也被越来越多的应用到了高炉炼铁当中，生物质指的是动植物和微生物在新陈代谢以后生成的有机物，在热解时候会发生碳化现象，降低二氧化碳的排放量。同时，通过废塑料以及生物质的有效应用展开高炉炼铁还能够降低人力、物力等资源的消耗，取代高炉喷吹常用的还原剂，做好CO2含量的有效控制，降低高炉恒温带温度。

2.3 粒煤喷吹技术

目前，高炉粒煤喷吹技术已经被国外发达国家广泛应用到了高炉炼铁中，这项技术能源消耗低、花费成本较少、不容易爆炸等优势，可以有效提高冶炼炼铁效率及质量。

2.4 铁焦技术

所谓铁焦技术实际上指的是在冶铁生产过程中，把价格较低的非粘结煤、微粘结煤等生物原料和铁矿粉充分混合到一起，采用连续式炉进行加热干馏处理，并以此为基础获取三成或者七成铁焦，然后再采用更为科学合理的方式展开冶炼工作，取得与原始技术等同的成果。同时，通过铁焦取代冶铁原有物质，不单单能够使反应效率得到进一步提高，降低煤炭资源用量，避免资源浪费。特别是如果铁焦含量在三成以上更是能够取得更为优秀的冶炼成果。但是，到现在为止，就算在发达国家铁焦技术还处于摸索阶段，还需要加大研究力度。

2.5 氧气高炉关键技术

其一为变压吸附技术，又被称作PSA技术。这项技术的主要原理是综合考虑固体材料上气体组分存在的差异吸附特性，通过周期性压力变换实现气体提纯分离目标。这项技术属于非常成熟且技术含量极高的制氧技术，并且还具有流程简单、设备投资少、自动化程度高、操作维护便捷以及节能活动等优势。尤其是随着人们环保观念的不断提高，PSA技术拥有着更为光明的应用前景；其二为碳捕集与封存技术，又被称作CCS技术，应用这项技术的主要目标是将CO2捕集封存起来，降低其排放量，更好的保证生态环境。CCS技术最常用的封存方法为地下埋存与海底埋存，即将CO2注入到海水层或者废弃的油田和煤田里面，和植物埋存法相比难度较低，更为容易实现预期目标。

3 高炉冶炼炼铁技术工艺的实际应用探究

3.1 做好炉顶压力与炉内氧含量的有效控制

在实际炼铁过程中，要想合理应用高炉冶炼炼铁技术进行工业生产，必须要保证高炉内气体具有足够的流动性，从而为净化效率提升起到更大的促进作用。同时，通过实际分析发现，在指定承压范围内，随着炉顶压力的不断增加，钢铁产量也会变得越来越高，而且随着压力的不断提升气体流动性会持续下降。正常来讲，高炉排出口基本上都不会产生剧烈的气体流动，这不仅会导致实际工作量大大增加，还会使炉内煤气停留和接触时间进一步提升，推动炉内矿料以及燃料发生更为完全的反应，还原矿物质里面存在的铁元素，获取产量更好、质量稳定合格的铁液。但是，要想更加高效的完成压力控制，必须要保证氧气量符合预期。另外，经过实际分析发现，燃烧充分性对氧气充足有着决定性的影响，而且充分燃烧还可以使气体排放量降低，有效提高铁液生产效率及质量。在合理界限范围内，铁液产量和氧气燃料消耗量成正比。由此可见，切实做好炉顶压力与炉内氧含量的有效控制可以进一步提升生产效率及质量。

3.2 合理应用热压含碳球团

在应用高炉冶炼炼铁技术进行钢铁生产过程中，要想进一步提高矿物资源利用率，钢铁生产从业人员必须要做好热压含碳球团的优秀应用，这样才能够在满足节能减排要求的同时，更好的实现环境保护目标，而且可以结合实际情况降低炼铁废渣的排放量，提高冶铁效率及产量。但是，在应用热压含碳球团展开实际生产的过程中，应该保证实际温度不低于100℃，并且还应该提前预热生产所需材料以及溶剂，从而进一步推动溶剂以及物质的充分融合，防止升温过程中出现更大的不良影响。另外，只有切实保证高炉炼铁运转正常才可以使炼铁效率和质量得到进一步提升，将高炉冶炼技术的优势以及作用发挥到机制。

3.3 确保炉内风温符合标准

在应用高炉冶炼炼铁技术进行生产的时候，必须要保证风温满足运行条件，这样才可以使炼铁效率及质量得到进一步提升。所以，生产人员在进行热风炉实际管控的时候，应该对相关温度情况展开更为细致深入的分析，并准确把握能源消耗情况，并以此为基础制定更为科学合理的运行方案，这样才可以切实保证热风炉风温符合高炉运行的实际需要。但是，在实际生产过程中，相关人员除了需要采用更为多样化的措施提升热风炉的实际风温，还应该保证风温可以充分分布于高炉当中。由此可见，只有综合考虑生产实际选择规格更为合理的热风炉规格才可以为后续生产打下更坚实的基础。

3.4 合理应用高炉喷吹废塑料工艺

在应用高炉炼铁技术展开实际生产的时候，不单单需要提升对煤粉质量的重视，还应该对高炉喷射时塑料颗粒质量展开更为全面深入的分析。所以，在加速度相同的基础上，工作人员应该先对废旧塑料颗粒速度展开细致分析，然后以实际情况为基础，适当预热煤粉以及塑料，尽量缩短煤粉在高温区停留的时间，这样才可以保证煤粉燃烧更加充分，推动媒体和塑料的充分融合，进一步提升燃烧效率，将高炉炼铁技术的优势发挥到最大。

3.5 做好炉身结瘤处理

在高炉冶铁过程中，高炉结瘤是造成崩料现象发生的主要原因。同时，高炉结瘤还会造成炉内气流稳定性下降，导致产量与质量下滑。因此，在应用高炉炼铁技进行生产的时候，工作人员应该对高炉温度进行定期检测。另外，通过实际分析发现，原料内锌符合过高会导致锌元素沉积及软熔变化，引发亏料线或者崩料、炉型变化等问题，进而造成高炉结瘤，并且在进行停炉补喷以后，炉内形态也会出现一定程度的转变，影响到结瘤情况。所以，在发现高炉结瘤情况以后，工作人员可以采用如下几种方式进行处理：首先，适当提升高炉内部温度，从而更好满足活跃度与热量需要，并综合考虑实际需要展开布料调整，提升气流稳定性，为炉内情况改善夯实根基；其次，展开炸瘤处理。在确定结瘤位置以后，在结瘤上开孔放置适量炸药，并保证炸药和炉身间距在15cm以上，而且在操作过程中还应该注意防止炉凉问题出现。

4 结束语

总而言之，随着科学技术水平的不断提高，高炉炼铁技术工艺水平也得到了突飞猛进的发展。所以，在经营发展过程中，钢铁企业要想获得更多经济效益，提高自身的核心竞争力，推动自身长远发展，必须要跟上时代发展的脚步，认识到高炉冶炼炼铁技术的重要作用，综合考虑自身生产实际情况制定更为合理的技术应用方案，从而更加高效的完成炼铁工作。同时，在应用高炉炼铁技术生产的时候，钢铁企业还应该对此项技术的作用以及优势进行细致深入的分析，发掘目前高炉冶铁技术应用存在的问题，以此来推动冶铁技术的完善发展，将冶铁技术的作用充分发挥出来，降低能源方面的消耗及成本，帮助企业获得更多社会经济效益，进而切实保证自身的市场地位不动摇，并为我国经济的长远可持续发展做出更大的贡献。