分析冶金技术在炼铁高炉中的应用以及发展

巩乃振 王栋栋

摘要：近几年，随着我国市场经济的快速发展，冶金技术相较于以往，也有了较好的发展。本文就冶金技术的分类以及冶金技术在炼铁高炉中的应用进行了分析，并对冶金技术的发展进行了探究，仅供参考。

关键词：冶金技术;炼铁高炉;应用;发展

引言：

随着我国科学技术的不断发展，冶金技术在炼铁高炉中的应用得到了极大的推广和应用。在目前我国追求绿色、经济发展的背景下，创新冶金技术，实现低投入、高回报、低风险的经济发展，成为目前冶金行业共同追求的目标。

一、冶金技术的分类

电冶金。电冶金技术是指用电力作为能源，经过加热提炼出各种金属的工艺过程和生产工艺，它又可以分为电化学冶金和电热化学冶金两个技术类别。将所有必需的大量金属电能利用于热电化学反应从金属溶液或者金属熔体中进行提取炼制出来的冶金方法一般就是用热电化学冶金，而对于电热化学冶金这种技术主要是广泛指将金属电能通过转换转化为其他热能的一个冶金技术程序。

湿法冶金。湿法金属冶金制备技术是一种在有机液体中进行冶金的制备技术，此种湿法冶金制备方法的工作温度一般比较低，对经过提纯之后制备出的金属原料进行有机浸泡，在这种浸泡加工过程中需要采用适量、恰当的有机溶剂来对矿石原料进行固化加工，所有必需的制备金属或其他金属物质都会和有机溶剂矿石发生化学反应，铁离子矿石会在有机溶液中表现呈轻微游离流动状态，容易进行提取。[1]

二、冶金技术在炼铁高炉中的应用

1、高炉双预热技术

炼铁炉和其他高炉所使用需要的能源大约有78%以上是由焦炭和氧化炼铁炉中煤粉的热化和燃烧化学反应过程提供的，剩下的则由那些用于控制热风和氧化炼铁炉的燃料过程中的其他化学反应热化和燃烧作用提供。高炉焦炭煤气是指炼铁高炉生产工艺过程中高炉所需要和使用的副产高炉燃烧煤炭中，通常含有34%的副产高炉焦炭能量和热量，将其转换成可以作为炼铁副料高炉生产用的高炉焦炭煤气（其中主要包括作为副产高炉燃烧炼铁焦炭煤气、焦炉煤气、转炉燃烧炼铁焦炭煤气）。回收煤气可再资源利用煤气副产品的特点煤气的再资源利用是促进我国实现节能环保低碳绿色减排的重要手段，是一种降低生产经营成本的有效控制措施。双混合预热燃烧技术就是一种利用预热高炉中的煤气预热燃烧锅炉产生的一种高温燃烧废气与利用热风炉中的烟道燃烧废气的两种混合预热气体共同作为燃烧热源，混合后的气体可将高炉煤气和助燃用的空气同时预热至3000c以上。

采用高炉余热高温回收燃烧技术，使用新型转炉焦炭煤气燃料进行高温烧热助燃风炉，利用新型高炉焦炭废气热水器代替高炉化学热，以热管（属）专用换热器进行预热助燃燃烧空气或转炉煤气，有效地节约了高炉焦炭，改善了热风炉焦炭燃烧工况，提高了高炉焦炭能量利用率，降低了高炉焦炭炼铁率。目前，在我国大型炼铁行业中，采用高炉双层预热增值技术，只有约25.8%的高炉余热可以回收利用，以高炉热力学基本定律分析为理论基础的数值计算和定量分析表明，此项增值技术具有极大的应用空间。

2、高炉干法除尘

高炉驱动除尘静电技术主要可分为干式干法静电除尘和湿式干法静电除尘，而根据干法静电除尘又可以分为高压布袋静电驱动除尘和高压布袋尘，其中高压布袋静电除尘技术运行方便、成本较低、除尘效果较好。

高炉预热加压干式干法反吹的大布袋干式煤气通风除尘技法工艺技术在1958年我国高炉引进初期，在大型民用工业高炉设备生产制造企业并未得到应用以及推广，因为当时只有200～300m3的大型工业高炉生产企业中才可以广泛性地采用此煤气除尘工艺技术。经过近20年的技术应用推广经验总结和新技术不断改进，20世纪90年代，我国炼铁公司通过自主研发设计，自制研发了高炉干法除尘技术，此项不断改进的新技术在短短七八年的应用时间里，已经成功地被推广应用在我国的1000m3以下的大型万吨高炉上，使目前我国大型炼铁工业生产工艺技术进展速度发生了质的巨大的新跨跃。近年来，干法炼铁锅炉隔热除尘系统相关技术的广泛应用已经发展成熟，现在2600m3以下的大型干法炼铁炉和中型高炉都已经可广泛应用此项锅炉除尘相关技术。

3.高炉喷煤技术

焦炭钢铁是冶炼高炉过程冶炼的重要必需品，它可以为焦炭冶炼高炉过程提供巨大热量，同时它也是冶炼铁矿石的过氧还原催化剂。高炉直接喷煤冶炼技术主要是从工业高炉的出风口向炉内空气喷煤时吹出的煤粉，在工业高炉中直接喷煤起到了提供高炉热量和作为还原催化剂的重要作用，这样不仅大大降低了高炉冶炼的铁焦比，而且大大减少了高炉炼焦设备和设施，减少了高炉炼焦设备生产对炉内环境的直接污染。这是我国现代工业高炉炼焦冶炼的一次重大技术革命。根据目前钢铁市场的生产价格，使用液化煤粉炼铁可以大大降低每家炼铁厂的生产成本约800元。[2]

三、冶金技术的未来发展

1、电冶金技术

电解冶金萃取技术顾名思义，是一种利用量子电能技术在矿石生产过程中直接萃取少量金属的技术。在实际工艺过程中，一般可分为两种冶金技术：一种是电化学电解冶金，主要是通过金属电解氧化反应过程进行电解冶金，根据电解反应过程中金属电解质在矿石中的氧化性质不同，可分为金属水溶性氧化电解炼铜模式和金属熔盐溶液电解冶金模式。二是采用电热金属冶金，该种加热方式与高压火法电热冶金相似，但是同样具有金属加热反应速度较快、调温较为准确、达到额定温度较高等几大特点，在实际使用的整个过程中虽然能够大大降低各种金属的受热烧损程度，但是这种冶金方式的电消耗能量比较多，只有它能够在室内电能充足的这种情况下才能够广泛使用并充分发挥出它的优势。

2、探索可再生的无污染技术

在焦炭炼铁的生产过程中，降低企业焦炭消耗比例一直是炼铁企业家们应该特别关注的一个焦点，在焦炭技术快速发展的关键同时它也要尽量减少焦炭消耗量以保护环境。在积极探索可再生利用能源技术方面，利用锂化氢电池技术的发展效果应该是最佳的，虽然目前它还处于技术研发的关键阶段，但是它很可能也会成为未来可再生利用能源无机物污染利用技术的新发展途径。在激烈市场竞争环境下，高炉复合炼铁相关技术也在不断地高速发展，创新寻求改革。在这一发展过程中，资源的综合利用率虽然得到了不断的提高，但是与发达国家地区相比还是存在很大的发展差距。所以，这就必然要求我们在不断向发达国家企业学习高新技术的同时，更多地要不斷学习和提高钢铁高炉复合炼铁工程技术水平，克服困难，积极探索新一代能源技术，树立科学、环保的发展理念，保障推动我国钢铁高炉复合炼铁工业冶金工程技术的新时代发展。[3]

结论：

随着当前我国国民经济的快速发展与不断进步，冶金生产技术发展已经取得了很大的进步，但是它的整体技术水平与发达国家还是存在很大差距，这就必然需要树立科学、节能、环保的发展理念，大力研发新能源技术，不断推动我国高炉焦炭炼铁冶金技术的创新发展，提高我国高炉焦炭炼铁能源利用率，降低对钢铁焦炭的直接依赖利用程度，积极探索发展新能源。

参考文献：

[1]刘炳俊. 浅析大数据技术在高炉炼铁生产中的应用[J]. 冶金管理，2020，395（09）：4+7.

[2]钱贵东. 浅析我国电气自动化技术在冶金行业中的应用及发展趋势[J]. 世界有色金属，2020，541（01）：19-20.

[3]江涛. 机电技术在冶金设备中的管理及维护探讨[J]. 科技风，2020，000（015）：162.