淺談煉鐵高爐冶金技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展

金福祿

（遼寧恒通冶金裝備制造有限公司， 遼寧 本溪 117019）

早期的鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)普遍采用的是煉鐵高爐技術(shù)，由于生產(chǎn)技術(shù)的落后，早期的產(chǎn)品為粗鋼。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，冶金技術(shù)也得到發(fā)展，尤其是冶金技術(shù)應(yīng)用在高爐煉鐵中，明顯提高了鋼鐵的質(zhì)量以及經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)企業(yè)競爭力也得到了很大的提升，進(jìn)而在市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境中找都了立足點(diǎn)。

1 冶金技術(shù)方法

冶金技術(shù)是將金屬以及金屬化合物從礦石中取出，并且加工成所需要的金屬材料的技藝。冶金技術(shù)主要有以下幾種方法，火法冶金、電冶金、濕法冶金。

1.1 火法冶金

火法冶金技術(shù)是最傳統(tǒng)的冶金方法，主要就是將礦石放在高溫的條件下進(jìn)行冶煉的方法。這種火法冶金技術(shù)的原理是：在高溫的條件下，礦石會(huì)發(fā)生物理變化，逐漸由最先的固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)，到最后甚至是氣態(tài)。在礦石發(fā)生變化的過程中，礦石的內(nèi)部物質(zhì)會(huì)被分離出來，產(chǎn)物主要是單質(zhì)或者是化合物。

1.2 電冶金

電冶金技術(shù)是后來發(fā)展起來的一門技藝，主要就是指利用電對礦石中的金屬材料進(jìn)行提取的方法。大致上可以分為兩類：第一種就是電熱冶金，從本質(zhì)上來說與火法冶金的技術(shù)大致相同，最大的區(qū)別就是用電來提供熱能。第二種就是電化冶金技術(shù)，方法就是利用電化學(xué)技術(shù)進(jìn)行提取。

1.3 濕法冶金

濕法冶金技術(shù)與其他的冶金技術(shù)有所不同，濕法冶金是在溶液中進(jìn)行冶金的過程，而且這種冶金技術(shù)所需要的溫度也不用很高。大致的過程就是：浸入—凈化—制備金屬。在最開始的浸入過程中，首先使用溶劑對礦石進(jìn)行處理，使得金屬與溶劑進(jìn)行反應(yīng)，而且使得金屬以離子的狀態(tài)進(jìn)入溶液中。凈化部分主要就是將金屬中的雜質(zhì)去除的過程，這一過程是在溶液中進(jìn)行的。最后是制備金屬，就是使用還原等方法從凈化液中提取出金屬的過程[1]。

2 煉鐵高爐冶金技術(shù)的應(yīng)用

2.1 高爐噴煤技術(shù)

高爐噴煤技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)。主要指的就是在高爐的風(fēng)口處向內(nèi)噴煤粉，煤粉將會(huì)發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)也能夠在冶煉的過程中提供熱量。在傳統(tǒng)的冶煉過程中，焦炭與煤粉的作用幾乎是相同的，但是從本質(zhì)上來說煤粉相較于焦炭要好一些，使用煤粉可以減少焦炭的含量，同時(shí)高爐里的焦炭比例也會(huì)因此減少，使用煤粉一方面能夠提高煉鋼的質(zhì)量，另一方面也能夠防止環(huán)境污染。以中國的寶鋼為例，它在高爐煉鐵的過程中使用的噴煤技術(shù)就是重大變革的技術(shù)，而且還是里程碑似的變革[2]。

2.2 雙預(yù)熱技術(shù)

雙預(yù)熱技術(shù)主要指的就是利用高爐煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫廢氣以及混合氣體作為熱源，這種混合氣體能夠?qū)⒚簹馀c助燃空氣預(yù)熱到300℃以上。我國的大多數(shù)的煉鋼企業(yè)都在高爐中采用了雙預(yù)熱的技術(shù)，而且在使用了雙預(yù)熱之后取得了1 200℃以上的高溫。例如：寶鋼3號(hào)的熱風(fēng)爐使用分離型雙預(yù)熱裝置，4號(hào)的熱風(fēng)爐使用分離型熱管煤氣、空氣雙預(yù)熱裝置。采用這種余熱回收裝置，利用高爐的廢氣熱代替化學(xué)熱，有效地節(jié)約了焦炭，提高了煉鐵率。目前通過數(shù)據(jù)分析得知，我國回收利用的廢氣僅為25%，數(shù)據(jù)說明雙預(yù)熱技術(shù)還是有很大的發(fā)展空間。

2.3 干法除塵技術(shù)

隨著我國技術(shù)的逐漸成熟，我國自主研發(fā)的高爐煤氣低壓除塵技術(shù)已經(jīng)在高爐煉鐵中得到廣泛應(yīng)用，使得我國的煉鐵技藝取得了一次新的飛躍。高爐除塵技術(shù)主要可以分為干法以及濕法除塵兩種方法，在大多數(shù)情況下干法除塵的過程中是需要濕法除塵作為備用。干法除塵同時(shí)也分為靜電與布袋除塵兩種方式。其中，布袋除塵的成本相對于更低，而且除塵效果也是更好，特別適合于水資源短缺的地區(qū)。值得慶幸的是，我國已經(jīng)解決了高爐開爐、長期休風(fēng)等問題，而且呈現(xiàn)出濕法除塵被淘汰的趨勢，并且我國已經(jīng)在高爐中使用了全干的除塵方法，并取得了很好的效果。

3 煉鐵高爐冶金技術(shù)的發(fā)展趨勢

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，冶金技術(shù)也在不斷的升級(jí)，同時(shí)也引入了動(dòng)力學(xué)以及熱力學(xué)的知識(shí)，從而不斷深化了冶金技術(shù)的改革。同時(shí)，隨著冶金技術(shù)的不斷發(fā)展，建立起了熱力學(xué)智能化數(shù)據(jù)庫，將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)引入冶金技術(shù)，繼而實(shí)現(xiàn)了智能化的系統(tǒng)。此外，冶金技術(shù)也更加注重生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，降低了能耗外，還取得了利益的最大化。所以，在冶金技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，應(yīng)該注意以下幾個(gè)方面。

3.1 探索氫技術(shù)

說到底如何加強(qiáng)高爐煉鐵技術(shù)，提高其反應(yīng)效率是最為關(guān)鍵的要素。那么想要提高反應(yīng)效率有以下的幾種方法：第一種，就是將焦炭與礦石調(diào)制最佳搭配比例，通過添加催化劑，然后在低溫、高速中不斷還原產(chǎn)物，繼而可以更好地提高反應(yīng)效率。第二種，就是在以上的過程中添加碳化氫進(jìn)行低溫還原，利用這種方式進(jìn)行還原，一方面可以減少二氧化碳的排放量，而且還能改善透氣性，提高高爐冶金的性能，這種氫技術(shù)也在不斷的探索之中。

3.2 探索可再生的無污染技術(shù)

在煉鐵的過程中，降低焦炭比例是企業(yè)應(yīng)該關(guān)注的焦點(diǎn)，在技術(shù)發(fā)展的同時(shí)要減少消耗保護(hù)環(huán)境。在探索可再生能源方面，利用氫技術(shù)的效果是最佳的，雖然目前處于研發(fā)的階段，但是可能成為未來可再生能源無污染技術(shù)的新途徑。在市場環(huán)境下，高爐煉鐵技術(shù)也在不斷地高速創(chuàng)新改革。在這一過程中，資源的利用率得到了不斷的改善，但是與發(fā)達(dá)國家相比還是存在很大的差距。所以，這就要求我們在不斷向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)技術(shù)的同時(shí)，更要不斷提高高爐煉鐵技術(shù)，克服困難，積極探索新能源技術(shù)，樹立好環(huán)保理念，保障我國高爐煉鐵冶金技術(shù)的新發(fā)展。

4 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與進(jìn)步，冶金技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步，但是整體水平與發(fā)達(dá)國家還是存在很大差距，這就需要我們樹立節(jié)能環(huán)保的理念，不斷研發(fā)新技術(shù)，不斷推動(dòng)高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展，提高高爐煉鐵利用率，降低對焦炭的依賴程度，積極探索新能源。希望通過本文的分析大家可以對高爐煉鐵有新的認(rèn)識(shí)。

[1]柴順堂，朱鵬.淺談煉鐵高爐冶金相關(guān)技術(shù)研究[J].通訊世界，2015（9）：160.

[2]李敏，郭志平，張維武.探究煉鐵高爐冶金技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展[J].湖北電力，2011，35（3）：55-56.