淺談煉鐵高爐冶金技術的應用與發展

金福祿

（遼寧恒通冶金裝備制造有限公司， 遼寧 本溪 117019）

早期的鋼鐵生產技術普遍采用的是煉鐵高爐技術，由于生產技術的落后，早期的產品為粗鋼。隨著社會的不斷進步，冶金技術也得到發展，尤其是冶金技術應用在高爐煉鐵中，明顯提高了鋼鐵的質量以及經濟效益，同時企業競爭力也得到了很大的提升，進而在市場經濟環境中找都了立足點。

1 冶金技術方法

冶金技術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

火法冶金技術是最傳統的冶金方法，主要就是將礦石放在高溫的條件下進行冶煉的方法。這種火法冶金技術的原理是：在高溫的條件下，礦石會發生物理變化，逐漸由最先的固態轉變為液態，到最后甚至是氣態。在礦石發生變化的過程中，礦石的內部物質會被分離出來，產物主要是單質或者是化合物。

1.2 電冶金

電冶金技術是后來發展起來的一門技藝，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，從本質上來說與火法冶金的技術大致相同，最大的區別就是用電來提供熱能。第二種就是電化冶金技術，方法就是利用電化學技術進行提取。

1.3 濕法冶金

濕法冶金技術與其他的冶金技術有所不同，濕法冶金是在溶液中進行冶金的過程，而且這種冶金技術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行處理，使得金屬與溶劑進行反應，而且使得金屬以離子的狀態進入溶液中。凈化部分主要就是將金屬中的雜質去除的過程，這一過程是在溶液中進行的。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 煉鐵高爐冶金技術的應用

2.1 高爐噴煤技術

高爐噴煤技術是應用最為廣泛的技術。主要指的就是在高爐的風口處向內噴煤粉，煤粉將會發生反應，同時也能夠在冶煉的過程中提供熱量。在傳統的冶煉過程中，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，同時高爐里的焦炭比例也會因此減少，使用煤粉一方面能夠提高煉鋼的質量，另一方面也能夠防止環境污染。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就是重大變革的技術，而且還是里程碑似的變革[2]。

2.2 雙預熱技術

雙預熱技術主要指的就是利用高爐煤氣燃燒產生的高溫廢氣以及混合氣體作為熱源，這種混合氣體能夠將煤氣與助燃空氣預熱到300℃以上。我國的大多數的煉鋼企業都在高爐中采用了雙預熱的技術，而且在使用了雙預熱之后取得了1 200℃以上的高溫。例如：寶鋼3號的熱風爐使用分離型雙預熱裝置，4號的熱風爐使用分離型熱管煤氣、空氣雙預熱裝置。采用這種余熱回收裝置，利用高爐的廢氣熱代替化學熱，有效地節約了焦炭，提高了煉鐵率。目前通過數據分析得知，我國回收利用的廢氣僅為25%，數據說明雙預熱技術還是有很大的發展空間。

2.3 干法除塵技術

隨著我國技術的逐漸成熟，我國自主研發的高爐煤氣低壓除塵技術已經在高爐煉鐵中得到廣泛應用，使得我國的煉鐵技藝取得了一次新的飛躍。高爐除塵技術主要可以分為干法以及濕法除塵兩種方法，在大多數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。值得慶幸的是，我國已經解決了高爐開爐、長期休風等問題，而且呈現出濕法除塵被淘汰的趨勢，并且我國已經在高爐中使用了全干的除塵方法，并取得了很好的效果。

3 煉鐵高爐冶金技術的發展趨勢

隨著時代的不斷發展，冶金技術也在不斷的升級，同時也引入了動力學以及熱力學的知識，從而不斷深化了冶金技術的改革。同時，隨著冶金技術的不斷發展，建立起了熱力學智能化數據庫，將計算機網絡引入冶金技術，繼而實現了智能化的系統。此外，冶金技術也更加注重生態環境的保護，降低了能耗外，還取得了利益的最大化。所以，在冶金技術不斷發展的過程中，應該注意以下幾個方面。

3.1 探索氫技術

說到底如何加強高爐煉鐵技術，提高其反應效率是最為關鍵的要素。那么想要提高反應效率有以下的幾種方法：第一種，就是將焦炭與礦石調制最佳搭配比例，通過添加催化劑，然后在低溫、高速中不斷還原產物，繼而可以更好地提高反應效率。第二種，就是在以上的過程中添加碳化氫進行低溫還原，利用這種方式進行還原，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，這種氫技術也在不斷的探索之中。

3.2 探索可再生的無污染技術

在煉鐵的過程中，降低焦炭比例是企業應該關注的焦點，在技術發展的同時要減少消耗保護環境。在探索可再生能源方面，利用氫技術的效果是最佳的，雖然目前處于研發的階段，但是可能成為未來可再生能源無污染技術的新途徑。在市場環境下，高爐煉鐵技術也在不斷地高速創新改革。在這一過程中，資源的利用率得到了不斷的改善，但是與發達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達國家學習技術的同時，更要不斷提高高爐煉鐵技術，克服困難，積極探索新能源技術，樹立好環保理念，保障我國高爐煉鐵冶金技術的新發展。

4 結語

隨著我國經濟的快速發展與進步，冶金技術已經取得了很大的進步，但是整體水平與發達國家還是存在很大差距，這就需要我們樹立節能環保的理念，不斷研發新技術，不斷推動高爐煉鐵技術的發展，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識。

[1]柴順堂，朱鵬.淺談煉鐵高爐冶金相關技術研究[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的應用與發展[J].湖北電力，2011，35（3）：55-56.