关于高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究

唐 胜

（河南省信阳市信阳钢铁有限责任公司，河南 信阳 464100）

针对钢铁工业来说，想要高校稳定的发展，则需要不断的发展其工艺技术，从而为钢铁企业的整体经济的效应获得提升的效果。因此，在企业冶铁的过程中需要保证其对应的高效性，分析目前的不足之处进行改善，更好的提高自身生产发展钢铁的质量与效率，满足市场对钢铁的需求。

而以高炉为设备的高炉炼铁作为钢铁生产中的一个关键的环节，有着对环境污染少的优点，深入探究高炉冶炼炼铁的技术可以在追求利润的同时达到可持续发展的政策要求，形成共赢的局面。而如何继续发展改进该技术，更好的运用它来进行工业生产是值得我们研究的[1]。

1 高炉冶铁炼铁技术的分析

1.1 高炉结构介绍

高炉炼铁从字面意义上来说便不可能离开高炉这个设备。所谓高炉，便是一个竖立的圆柱形高温炉，上端有着装材料的进料口和导出气体的出风口，下方有着排除空气和铁的出料口。其为耐高温和耐火的材料打造而成，可在高温下正常工作，在其炼铁的过程中，配合着其他的炼钢的辅助设备可以进行钢铁的生产[2]。

1.2 高炉炼铁的工艺流程

高炉炼铁的工艺总共分为四道，包含着从上料到最后的完成。一是上料二为装料三为通风四是煤气净化。每一步都十分重要，但有一些企业家为了更高的利润，往往只做到第三步，可持续发展的第四步却省略下来，其原因便是煤气净化不仅不会给予企业家们利润上的提升，反而需要为此步骤增加生产成本。第一步上料，按照高炉的容量进行对料的比例进行改正，把所需要的材料严格的把控，避免造成原料与能源的浪费，省下不必要的成本。而第二步装料，则是为了让原材料在高炉中可以均匀的分布，得到充分的使用，同样是节省了不必要浪费的成本。第三步送风，高炉工作过程中需要大量的氧气来为燃料供氧，让其可以完全充分的燃烧，通过热风机送入热风炉加热后在进入高炉内。但相比上几步来说，对环境保护最重要的一步便是第四步，高炉炼铁过程中产生的有害气体只有经过第四步的净化后才可以排除，才能最大程度上减少气体对环境的危害[3]。

1.3 中国高炉冶炼炼铁的发展趋势

要想降低企业冶炼钢铁的生产消耗与生产成本，就要在其冶炼过程中合理使用原料与燃料。高炉冶炼的发展速度极快，大型化、规模化的企业越来越多正是其发展迅速的征兆，其中有着高风温高富氧大喷煤技术等有着较强应用价值的技术。正是因为发展的迅速，更要注重其生产对环境的危害，要注意生产效果与环境效益相互同一，推进冶炼炼铁整体生产链的衔接和有序及自动化的运行，提高高炉设计与冶炼的技术之间的相关性[4]。引进大批的优秀高炉大修技术，科学规范的进行管理与操作，提高生产效率与生产质量[5]。高炉冶炼炼铁技术的工艺价值十分之大，发展空间十分之组，需要企业根据自己的条件来进行选择，增加自身产品治疗的同时，降低对环境的危害，在可持续发展的路上行进，为我国重工业生产的发展继续做出贡献。

1.4 高炉炼铁探究目标

高炉炼铁在如今还是钢铁生产的主要方式，非高炉炼铁产生的钢铁十分的稀少。而且钢铁领域作为我国至关重要的重工业之一，直观影响着我国的经济的发展。但其造成的环境破坏则是其发展的严重阻碍。减少环境污染便成了如今钢铁冶炼技术革新的新的探索目标，确保其可可持续发展。

1.5 原料的选择

冶炼的第一步便是选择优质的燃料。其钢铁的出产质量与燃料的好坏有着直接的联系。而其也关系着整个生产过程中对环境污染的联系。优质的炼铁原料对提高产量与减少环境污染有着积极的作用[6]。第一，好的燃料耗能比其他的低，冶炼过程中的燃料比下降了；第二，最适合的原料的选择上还是碱性高的烧结矿。这种燃料可以通过高温烧结而成，而且这种燃料液生成量很大，黏糊度也高，在冶炼中能够产生富含铁的矿料，形成了可以在后期使用的矿物混合料；第三，优质的焦炭能够提高焦炭的品质，影响冶炼的效率。

2 高炉冶炼炼铁技术工艺的运用

2.1 热压含碳球团

在高炉炼铁生产过程中，其需要消耗的能源是极大的，消耗成本也随之上升，而使用热压含碳球团便可以减少能源消耗进行节能。它的功效便可以对矿物等资源进行多次的利用，使其功能最大程度上的发挥出来。并且有数据表明，热压含碳球含量达到31%的时候，钢铁的产能也会增加，除此之外，钢铁的残渣以及能源消耗也会减少，在炼铁工作中起到了十分大的作用。而热压含碳球团的形成则是有以下几点，其一便是温度的要求，在煤粉与粉矿在进行预热过程中，在温度达到标准的时候，确保这些原材料可以充分的进行融合；其二便是让其搅拌均匀，与此同时将温度上升，最后把热压块专业处理后制作成了所需要的热压含碳球团了[7]。

2.2 炉内顶压、含氧量的控制

在钢铁的炼制过程中，温度的不断增加使得高炉炉顶受到了很大的压力，但要想保证炼制出钢铁的质量，就需要对其内的顶压进行控制。高炉内的炉顶有着一定压力的承受上线，在炼铁的过程当中，在限度内尽可能的增加压力，增加钢铁的产出。但随着压力的增加，炉内的气体流动也随着压力的增加而受到影响，这就导致最后一部工序净化气体变得相当的困难。并且在这一过程当中，煤气与矿物质进行接触的时间越久，对钢铁的产量就越大。光是对炉顶的压力进行控制是不够的，还要对氧气进行控制，光增压氧气却不充分的话变回导致因铁燃烧的不充分而产生有害气体，对环境造成危害。所以，氧气的充足一定程度上也对产量提升很大的帮助。其含量适中高低都会对产量带来一定的影响[8]。

2.3 保持高温风

风是炼铁很重要的一环，而风的温度则对铁的质量产量与生产成本产生影响，如果风的温度不足的话，则会影响能源的消耗。我国高炉冶铁的行业大部分维持的风温是一千摄氏度左右，有些更有一千二百摄氏度之多。但与国外发达国家相比还是有着差距的，所以想要保持着高的风温，便可以采用热风炉，虽然其消耗也多，但在保持高风温的功效上有着独树一帜的作用。其有着顶燃式与蓄热式两种类型。蓄热式可以使风温达到一千三百摄氏度的高温，但缺点便是不能充分利用气体，而顶燃式却没有这个缺点，在达到一千三百摄氏度的同时还能将气体充分的利用。

2.4 炉身结瘤形成原因和解决方法

结瘤在高炉炼铁时是很常见的，形成原因也是很简单，便是炉内的温度不足导致的，而根据这个原因，就需要采取一些措施来进行避免解决。可以将炉内的温度进行进一步的提升，并且让炉内的气体更加的稳定，这样不仅可以达到预防的作用，还能增加钢铁产量与质量。并且，对于已经形成的结瘤进行炸瘤的处理。在当材料面降低的时候，找到漏出的结瘤部分，采取一定数量的炸药进行处理，不仅可以让结瘤得到解决，还能保持着温度，保证高炉炼铁的产量。

2.5 合理运用高炉喷吹废塑料工艺

在实际的运用当中，高炉炼铁技术不仅要重视其煤粉的质量，还要全面的分析塑粉颗粒在高炉喷射的质量。所以，在同一种场景下，企业的工作人员需要合理分析出废旧塑料颗粒的速度，并且，根据现实中的情况把塑粉与煤粉进行预热，降低煤粉在高温区域的滞留时间，保证煤粉可以充分的燃烧。确保有效的融合，提高煤粉的燃烧效率，发展该技术的优势。

2.6 保证稳定的生产

因下端流动、上端透气在高炉炼铁中有着明显的优点，将含钛胡里奥和钛加入高炉炼铁炉内，可以让其炼铁过程稳定顺利的完成。

3 高炉冶铁炼铁具体技艺的实现

3.1 焦炭燃烧

在高炉冶铁的过程中，封口前的温度通常保持在1800℃到1900℃，是炉内温度的临界点，在炉体上升中温度则会不断下降。接着把焦炭送进高炉本体当中后，温度变会持续的上升，一旦装送的焦炭即将到炉缸风口的时候，风口中的热空气燃烧到形成二氧化碳并有大量热量释放。而且，在二氧化碳的持续升高时，由于缺乏氧气以及输送完成的焦炭的存在，会使最后形成的了少量的氢气和一氧化碳，这也是后续的工艺中最主要的还原剂。

3.2 去硫工艺

在高炉中，硫元素会导致钢铁质量的降低，而硫基本以硫化铁的形式分布在溶剂、矿石、焦炭等炉料之中。因此，为了提高钢铁的质量，去硫技艺是十分有必要的。需要将大量的石灰石导入炉料之中保证在高温的环境下，氧化钙与硫化铁可以产生化学反应，生成不容于铁但荣誉炉渣的硫化钙，从而完成去硫的工艺。

4 改变企业高层的思想观念

企业的领导往往会极度的追求利益，并不会在意高炉炼铁过程产生的工业废品成为污染环境的“元凶”。我们要做的便是在高炉炼铁技术设备以及探索生产流程之上对企业家不合理追求利益的观念上进行改变，这将是一个艰难的挑战。

5 总结

以上而言，随着社会的进步高炉炼铁技术水平也随之进步。所以，为了确保钢铁企业的经济可以有效的提高，高炉冶炼技术必须被各大钢铁企业重视起来，确保为自身带来更多的帮助，与此同时，企业也要利用其优势与作用，在运用中寻找问题，针对问题进行优化改进，进而不断的完善如今的冶炼技术，在保护环境可持续发展的道路上为企业赢得更高的利益，确保在国际钢铁行业竞争中取得自身的地位下，努力发展更多炼铁工艺，为我国发展重工业的伟大进程添砖加瓦。