分析冶金技術(shù)在煉鐵高爐中的應(yīng)用以及發(fā)展情況

摘 要：近幾年，隨著我國社會改革開放的程度不斷加深，市場經(jīng)濟得到了質(zhì)的飛躍，特別是在冶金技術(shù)方面的進步與發(fā)展幅度非常大。冶金技術(shù)在煉鐵高爐中的應(yīng)用現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍，所以冶金技術(shù)的提升對于煉鐵高爐也起著重要的作用。據(jù)目前煉鐵高爐中冶金技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，它帶來的經(jīng)濟效益是十分明顯的，所以我們必須對煉鐵高爐中冶金技術(shù)的應(yīng)用做進一步的研究，使得經(jīng)濟效益最大化。

關(guān)鍵詞：煉鐵高爐；高噴煤技術(shù)；冶金技術(shù)；濕法冶金；高爐干法除塵

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

1 前言

冶金技術(shù)具體是指將從礦石中提取到的金屬及金屬化合物運用各種各樣的工藝制成具有其完好性能的金屬材料的一種技術(shù)。在國際鋼鐵市場上我國屬于一個產(chǎn)鋼鐵的大國，我國每年的鋼鐵總產(chǎn)量都排在世界的前列。雖然鋼鐵產(chǎn)量的數(shù)據(jù)，可以作為一個國家經(jīng)濟發(fā)展水平情況的重要衡量參數(shù)，但鋼鐵的產(chǎn)量高并不代表著我國是一個鋼鐵鑄造冶煉方面的強國。我國每年需要從國外進口的特種鋼鐵材料不在少數(shù)，在特種鋼材的鑄造冶煉的技術(shù)能力和發(fā)達國家相比還有一定的差距，這說明了我國冶金技術(shù)的方面的發(fā)展水平還有很大的進步空間。要想改變在特種鋼鐵材料方面大強度進口的發(fā)展現(xiàn)狀，快速將我國家從單一的產(chǎn)鋼大國變?yōu)橐粋€名符其實的鋼鐵強國，就必須提升冶金技術(shù)水平，加大冶金技術(shù)在煉鐵高爐中的應(yīng)用。

2 冶金技術(shù)的分類

當前的冶金技術(shù)主要分為三個大類：電冶金、濕法冶金、火法冶金。

（1）電冶金。電冶金技術(shù)即用電力能源去提取出金屬的過程和工藝，它又分為電冶金和電熱冶金兩個類別。將所需的金屬利用電化學(xué)反應(yīng)從溶液或者熔體中提取出來的方法就是電冶金，而電熱冶金技術(shù)是指將電能轉(zhuǎn)換為熱能的一個冶金程序。

（2）濕法冶金。濕法冶金技術(shù)一種在液體中冶金的技術(shù)，此種冶金方法的溫度一般比較低，對提純制備金屬進行浸泡，在浸泡過程中采用適量、恰當?shù)娜軇┑V石進行加工，所需的金屬或金屬物會和溶劑發(fā)生反應(yīng)，鐵離子會在溶液中呈游離狀態(tài)，容易提取[1]。

（3）火法冶金。利用物理及化學(xué)的變化在高溫狀態(tài)下將鐵礦石由之前固有的形態(tài)轉(zhuǎn)換成另一種化合物或者元素，并其集中在固體、液體或者氣體中，讓所需的金屬和其他金屬雜質(zhì)分離的冶金方式就叫火法冶金?；鸱ㄒ苯鸬倪^程通常依靠燃料的燃燒，溫度較高。

3 煉鐵高爐中冶金技術(shù)的應(yīng)用

（1）高爐噴煤。焦炭在煉鐵高爐中是一個非常重要的冶煉項目，它在冶煉技術(shù)和鐵礦石之間起到了一個還原劑的作用，但是它的冶煉方式和過程都較為復(fù)雜，冶煉成本也較高，環(huán)境污染嚴重。高爐噴煤技術(shù)在高爐的風(fēng)口將煤粉吹入爐膛，更加直接的提供了還原劑及熱量，大大減少了環(huán)境污染，有效地降低了煉鐵成本[2]。在煉鐵高爐的生產(chǎn)中，值得我們重點關(guān)注的是有效地降低燃料比及提升煤粉的燃燒率，實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化的方法。我國長時間的高爐煉鐵技術(shù)的研究及實踐等都體現(xiàn)出降低煤渣比及精料是達到低燃料比、高煤比預(yù)想的生產(chǎn)基礎(chǔ)，采用預(yù)熱的技術(shù)設(shè)計是生產(chǎn)過程中的安全保障。

（2）高爐干法除塵。干法除塵和濕法除塵是高爐干法除塵技術(shù)的兩種主要類型，在干法除塵這一層面，又被分成了布袋除塵及高壓靜電除塵兩種方式，在這兩種方式中布袋除塵應(yīng)用更為廣泛，因此此種除塵方法符合我國水資源相對缺乏的實際情況，并且其效果俱佳的同時運行的成本也較低。我國在上個世紀八十年代將高爐干法布袋除塵技術(shù)引進了我國，運用于煉鐵高爐已經(jīng)有三十余年了。在引進高爐干法布袋除塵技術(shù)的初期，我國煉鐵高爐大部分采取的都是利用加壓煤氣對大布袋進行反吹的除塵方式，所以在當時的大型高爐企業(yè)中高爐干法布袋除塵技術(shù)在并沒有取得較好的推廣成果。在上世紀八十年代只有兩百立方米至三百立方米的煉鐵高爐可以進行這項技術(shù)的運用，通過十年的經(jīng)驗摸索和技術(shù)改進，我國終于在上個世紀90年代自主研發(fā)出了高爐干法除塵的升級版：高爐煤氣低壓脈沖布袋除塵技術(shù)。這項技術(shù)研發(fā)成果后其研究成果被迅速的應(yīng)用到了煉鐵高爐中，幾乎所有大型高爐企業(yè)新建的一千立方米以下的高爐上都采用了此項技術(shù)，使的我國的煉鐵冶金技術(shù)在短短七八年內(nèi)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。

（3）高爐雙預(yù)熱技術(shù)。利用熱風(fēng)爐煙道廢氣的混合氣體和高爐煤氣燃燒時所產(chǎn)生的高溫廢氣作為熱源就是高爐雙預(yù)熱技術(shù)的運用方式，這兩種氣體混合能夠?qū)⒚簹夂椭嫉目諝忸A(yù)熱溫度達到三百攝氏度以上，我國的著名鋼鐵企業(yè)昆鋼、寶鋼等都將高爐雙預(yù)熱技術(shù)運用在煉鐵高爐中且取得的高風(fēng)溫達到了1200攝氏度以上。這種方式有效的節(jié)約了能源，提升了焦炭的利用率和高爐煉鐵率，減少了環(huán)境的污染。據(jù)統(tǒng)計，我國當前的煉鐵業(yè)在高爐雙預(yù)熱技術(shù)中能夠回收利用的廢氣余熱百分比僅僅只有25.8%，利用熱力學(xué)定律對此數(shù)據(jù)進行計算和分析，結(jié)果表示此值還有很大上升空間。

4 在高爐煉鐵中冶金技術(shù)的發(fā)展趨勢

（1）加強我國高爐煉鐵的反應(yīng)技術(shù)。提高反應(yīng)效率是加強高爐煉鐵反應(yīng)技術(shù)的關(guān)鍵所在。而做好在低溫和高速中還原；快速的實現(xiàn)礦石及焦炭的最佳配比；添加恰當?shù)拇呋瘎┻@三個方面是高反應(yīng)效率的主要方法。（2）對煉焦煤資源的依賴度有效地降低。在煉鐵高爐的生產(chǎn)進程中，對煉焦煤源進行擴大化，有效地降低焦比，從而達到對優(yōu)質(zhì)煉焦煤資源依賴度的控制，經(jīng)過煉焦配煤的數(shù)字優(yōu)化系統(tǒng)，自動匹配出對煉鐵高爐生產(chǎn)需求的最佳配煤模型。（3）對氫利用技術(shù)的探索。想要改善熔融帶的透氣性，有效地減少二氧化碳的排放量，穩(wěn)步提高高爐的功能，只能依靠利用碳化氫進行低溫還原的技術(shù)來實現(xiàn)，而當前我國對氫利用技術(shù)還處在摸索過程中。

5 結(jié)束語

當前，在我國的煉鐵高爐的生產(chǎn)過程中存在著很多的問題，例如高爐的數(shù)量極其多，但是總高爐的平均爐熔量大多偏?。粚Ω郀t噴煤技術(shù)的應(yīng)用水平普遍較低，與國際水平存在著較大差異；大部分煉鐵高爐企業(yè)對能源的回收利用率過低等情況，需要加大冶金技術(shù)對煉鐵高爐技術(shù)的應(yīng)用和探究，加強對相關(guān)人才的培養(yǎng)。

參考文獻：

[1]郭虎，黃晶.淺析煉鐵高爐在能源利用率方面的改進—冶金技術(shù)為例[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2015，13（25）：161.

[2]孫志明.冶金技術(shù)在煉鐵高爐中的應(yīng)用和發(fā)展[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊，2015，9（21）：426.

作者簡介：楊連闊（1983-），男，河北涿州人，專科，助理工程師，從事高爐生產(chǎn)及技術(shù)進步工作。endprint