高爐煉鐵技術及高爐冶煉需注意的問題探析

摘 要：從分析高爐煉鐵技術的具體應用情況入手，研究了高爐煉鐵工藝流程，并提出了在高爐煉鐵過程中需要注意的一些問題，為改善高爐煉鐵技術提供參考資料，同時也為冶鐵行業的健康發展提供參考依據。

關鍵詞：高爐煉鐵技術；具體應用；工藝流程；

中圖分類號：TG142 文獻標識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-08-00-01

煉鐵技術作為整個鋼鐵工業中的關鍵技術之一，對整個煉鐵工程的發展起著重要的作用。而高污染、高耗能、高物耗是我國鋼鐵生產的主要特征，這個特征在整體煉鐵系統中表現最為明顯。因此研究分析高爐煉鐵技術的工藝流程與應用有著重要的意義。

一、高爐煉鐵技術的應用

生產1噸的鐵需要消耗大約20噸自然資源，其中煉鐵系統工序消耗能源占能源總消耗量的70%，生產成本則占65%左右。根據相關數據調查顯示，在2010年，我國重點企業的煉鐵工序實際能源消耗是407.76kgce/t，焦化工序實際能源消耗是105.89kgce/t，燒結工序實際能源消耗是52.65kgce/t。此外，外排爐渣為320kg/t。產生1.5t的CO2和20kg/t至50kg/t的粉塵。

現階段，高爐煉鐵技術作為全球煉鐵生產中的主要流程。在2012年，全球產鐵量為11億噸左右，而非高爐煉鐵總產量則是5.794萬噸，占產鐵總量的5.3%。直接還原鐵是有5544萬噸，而熔融還原鐵則有250萬噸。此外，我國作為國際煉鐵大國，在2012年鐵生產總量為6.543億噸，是全球鐵生產總量的59.5%，這為中國鋼鐵工業的可持續性發展創造了基礎[1]。

二、高爐煉鐵工藝流程

（一）高爐本體。煉鐵生產的關鍵部分就是高爐本體，其是圓筒形設備，主要包括了由鋼鐵焊接成的爐殼、由耐火磚砌筑成的爐襯、冷卻設備、爐型、立柱、爐體框架以及高爐的基礎等部分。高爐內部空間就是爐型，其從下至上分成五段，包括了爐缸、爐腹、爐腰、爐身以及爐。在高爐內完成整個煉鐵過程。

（二）上料系統。上料系統的工作是把高爐所需要的原燃料，根據一定的比例經過上料設備完整地運送至爐頂受料漏斗內。

（三）裝料系統。裝料系統的工作是把上料系統運送的爐料，裝入爐中，并均勻分布在爐中。該系統也能夠起到回收煤氣與密封爐頂的作用。

（四）送風系統。送風系統的工作是把鼓風機運送的冷風通過熱風爐進行預熱處理后送至高爐內。

（五）煤氣凈化系統。煤氣凈化系統的工作是凈化處理在高爐煉鐵過程中所產生的含量偏高的荒煤氣，以此得到達標的氣體燃料[2]。

（六）渣鐵處理設備。渣鐵處理系統的工作是把爐中放出的鐵和渣，根據相關要求進行處理。

（七）噴吹燃料設備。噴吹燃料設備的工作是把煤進行收集、計量以及磨制后，從風口穩定、均勻地噴至高爐中。

三、在高爐煉鐵過程中需要注意的一些問題

（一）高爐煉鐵生產指導技術問題。高爐煉鐵生產指導技術經過了多年的實踐經驗總結而來，不同的發展階段需要制定不同的煉鐵指導方法。現階段的煉鐵指導技術是遵循“高效、低耗能、環保、長壽、優質”的原則。從目前形勢而言，我國鋼鐵產能超出了市場的實際需求，造成了供過于求的現象，同時環保、能源以及資源等諸多問題也在限制著我國煉鐵生產發展。所以企業需要轉變冶煉觀念，研究在具體冶煉環境下合理的冶煉強度，降低燃料比，不斷降低能源消耗，從而降低投資成本，提高經濟效益與社會效益。

（二）冶煉的強度問題。要想確保高爐長期穩定工作，利用好煤氣，降低燃料比，保證高爐的穩產、高產，就需要保障冶煉強度的合理性。不同高爐需要按照自身冶煉要求研究出合理的冶煉強度。

（三）燃料比的降低。其一，精料：優化配料，通過優化煉焦工藝與配煤生產出適合中、大型高爐需求的焦炭。其二，要想獲得優質的高堿度燒結礦，就需要優化配料，按照生產SFCA的具體要求，改善燒結工藝。其三，焦炭是影響高爐爐熔的主要因素，也是影響噴煤量的重要原因。噴煤在100kg/t的情況下，焦炭的平均粒徑從50.4毫米下降至23毫米；噴煤量為200kg/t的情況下，焦炭的平均粒徑從53.04毫米下降至17.15毫米[3]。

（四）其他問題。風溫問題：加強風熱爐蓄熱室中的對流傳熱與輻射，讓其在燃燒階段內能夠存儲較多的高溫熱量。

煤氣能量的利用問題：按照鐵礦石還原熱量學研究計算，煤氣利用率在0.6左右。

四、結語

綜上所述，科學技術的日益進步，使得高爐煉鐵技術在不斷的改進，高爐煉鐵技術依然占據著重要的地位。因此相關工作人員還需要進一步改善煉鐵系統，使得改善后的煉鐵系統能夠達到降低投資成本、節約資源、降低能夠消耗的效果，全面提高我國鋼鐵企業在市場上的競爭力，推動我國鋼鐵行業的可持續性發展。

參考文獻：

[1]秋關根.黃海平.涂萌萌.高爐煉鐵技術的應用與工藝流程探索[M].天津人民出版社.2012.10（05）：160-163

[2]吳良鋪.柴燕武.高俊義.分析高爐煉鐵技術的具體應用和工藝流[J].沈陽建筑大學學報.2011.23（11）：819-822

[3]周榕.文國瑋.劉淑英.研究高爐煉鐵技術的應用情況以及工藝流程[J].湖北經濟學院學報（人文社會科學版）.2013.02（11）：250-254