炼铁高炉冶金技术的应用探究

董军

天津钢铁集团有限公司  天津市 300301

摘要：目前，经济发展带动了钢铁行业的发展，对于钢结构材料的需求量大增，钢铁市场竞争较为激烈，因此，要进一步发展炼铁高炉冶金技术，为经济发展提供更高质量的钢铁产品。展望未来，我们要明确当前炼铁高炉冶金技术存在的问题，有针对性地解决相关的技术性问题，推动我国高炉冶金技术的进步。

关键词：炼铁高炉；冶金技术；应用

引言

近几年，随着工业的发展，钢铁企业生产规模逐步扩大。目前，我国正在向第三产业迈进，各行业对钢铁的需求量仍在不断增长，对产品的品质要求也越来越高。我国的钢铁生产以高炉技术为主，但由于种种原因，在实际使用中存在诸多问题和安全隐患，不但影响了炼钢的生产效率，也严重影响钢铁质量。为加快炼钢技术的发展步伐，国内外专家和学者对冶金技术进行了探索。实践表明，高炉冶炼技术创新不但能有效解决目前炼钢工艺中的一些问题，而且对提高钢材的产量、质量有很大的促进作用。

1常见的冶金技术

1.1电冶金技术

该技术利用电能提取矿石中的金属，常见的电冶金技术包括：第一，电化冶金技术。利用电解液发生的电解反应，可有效提取矿石内部金属，电解液包括熔盐电解液、水溶电解液。第二，电热冶金技术。利用电能加热矿石提取金属，可减轻金属提取中的烧损程度。常见的电热冶金技术包括电阻-电弧熔炼技术、离子熔炼技术。其中，电阻-电弧熔炼技术，可利用炉料和电极产生的电阻热量熔炼出矿石中的金属。离子熔炼技术则利用等离子弧提供热能，使矿石在高温状态下提炼金属。

1.2火法冶金技术

该技术在高温条件下，可促使矿石由固体状态转变为化合物与单质状态，去除化合物中的杂质，提取出矿石中的金属材料。在火法冶金技术中，需利用燃料燃烧获取热量，为矿石的物理变化和化学反应提供能量。火法冶金技术操作流程为：干燥→焙烧→精炼→蒸馏→提取。下面对其中的关键技术进行分析：干燥处理。一般采用圆筒干燥处理法或气流干燥处理法，彻底去除物料中的水分。其中，圆筒干燥处理法利用回转圆筒干燥窑快速干燥物料。气流干燥处理法利用高温热气流，对破碎机内部的物料进行涡流粉碎，使物料粉碎后呈现悬浮状态，与高温气流充分接触，快速去除物料水分；焙烧处理。焙烧技术包括氧化焙烧、盐化焙烧、还原焙烧、烧结处理等技术，在火法冶金技术的实际应用中，以氧化处理和还原处理技术应用最为广泛；精炼处理。采用化学方法或物理方法去除矿石中的杂质，其中，化学方法为碱性反应、氧化反应等，物理方法为熔析方法、精馏方法等。

1.3湿法冶金技术

该技术在溶液内部冶炼矿石中的金属，需提前浸出处理、净化处理矿石，无需高温冶炼条件。湿法冶金技术要点如下：一是浸出处理。优选浸出溶剂，在溶剂内完全浸入矿石，促使金属与溶剂发生化学反应，以离子形态与溶剂融合。当处理浸出难度大的矿石资源时，需对矿石进行预处理，降低浸出难度。二是净化处理。采用净化处理技术去除溶液中的杂质，可为提取高纯度金属做好准备。三是金属制备。一般采用还原法、置换法二次处理净化后的溶液，提炼出金属材料。

2炼铁高炉冶金技术的应用

2.1高炉喷煤技术

高炉喷煤技术的经典工艺流程为：中速磨制粉→热风炉废气+烟气炉→大布袋收粉→并联罐→直接吹风→单管吹风+分配器。主要是利用煤粉和铁矿石发生化学还原反应的原理，在为冶金过程提供热量的同时，提高冶炼温度，达到冶金的目的。在冶炼过程中，可以利用焦炭代替煤粉，由于煤粉可以和焦炭发生反应，与铁矿石发生反应的同时也可以和焦炭发生反应，带走一部分焦含量，既能提高冶炼的质量，同时又能降低对环境的污染。在炼铁高炉中，运用高炉喷煤技术时需要从高炉风口将煤粉喷吹向炉内，在高炉中煤粉既能发挥还原剂作用，又能提供所需热量。实际上，在炼铁高炉中引入高炉喷煤技术，不仅能有效降低炼铁高炉运行成本，而且还可以降低炼铁高炉的炼焦比，进而达到减少环境污染的目的。因此，在炼铁高炉中，结合实际情况科学、合理地应用高炉喷煤技术，可以达到改革和创新高炉冶炼的目的，有效提高其市场竞争力和经济效益。相对于传统冶炼过程，采用高炉喷煤技术，可以更好地兼顾环境效益和经济发展，是现代冶金技术中的一项重大变革。

2.2高炉干法除尘技术

高炉干法除尘技术是由我国自主研发、并得到广泛应用的一项炼铁技术，通过应用高炉煤气低压除尘技术，使我国的冶炼技术实现了一次质的飞跃。高炉除尘技术主要分为干法除尘和湿法除尘两种类型，大多数情况下，较多采用干法除尘，而湿法除尘是作为备用方案。干法除尘可以分为静电除尘和布袋除尘两种方式，前者的成本相对更低，且除尘效果更好，适用于水资源较为短缺的地区，有利于节约资源。我国目前已经解决了高炉开炉、长期休风等重要问题，并且逐渐淘汰湿法除尘方法，取得了较好的应用效果。随着科学技术的发展和相关经验的积累、总结，我国加大了对冶金技术的研发力度，于20世纪90年代，自主研发出一套先进的高炉煤气低压脉冲布袋除尘技术，并开始推广应用到新建的1000m

3以下炼铁高炉中，取得了比较理想的应用效果，在一定程度上推动了炼铁高炉工艺的发展。如今，我国现有的高炉干法除尘技术已经发展到了比较高的水平，且应用范围不断拓展，尤其是在2600m3以下炼铁高炉中开始被推广应用，促进了我国炼铁高炉的发展。

2.3高炉双预热技术

随着科学技术的进步，高炉所使用的冶金工艺越来越多，而高炉双预热技术正是其中之一，并且在实际生产中应用效果显著。炼铁高炉的运行与热能密切相关，大多数都是靠焦炭和煤粉的燃烧来实现的，很小一部分是通过热风和炉料的化学反应得到的。此外，高炉冶炼所需要的煤资源将约34％转化为高炉煤气和转炉煤气等副产品。众所周知，随着我国经济的发展，必须持续进行节能减排，对副产品进行回收，就是降低冶炼成本的重要手段。高炉双重加热技术对热风炉中的烟气进行混合，使其成为热源。实践证明，该混合气可以使燃气达到300℃以上。近年来，鞍钢、宝钢等钢厂积极应用高炉双预热技术，获得了1200℃以上的高温风。以宝钢炼钢厂3号热风炉为例，在3号热风炉中，使用了2次热管分离的热管煤气和空气双预热。在高炉冶炼过程中，利用回收预热技术对高炉进行加热，使其达到一定的温度。该方法不仅能使高炉排气得到最大程度的利用，而且能有效节约煤炭，使炉膛的燃烧条件得到最优化，提高了焦炭的利用率。但由于工艺条件的限制，双预热技术在实践中所能回收的废余热很少，只有26％，还有很大的可利用空间。因此，必须引起有关人员的关注，并进行进一步的改进和优化。

结语

随着我国经济和技术的不断发展，我国高炉技术的发展也迎来了新的发展契机。目前，我国高炉技术在部分高端产品中已取得一定进展，但整体技术水平与世界先进水平仍有较大差距。因此，必须引起有关专家的关注，大力进行开发与研究。同时，要树立绿色节能观念，创新高炉冶炼工艺，促进钢铁工业的发展，开发新的能源，减少焦炭的消耗，更好地满足钢铁行业的需要，为国家的环境保护做出贡献。

参考文献

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