冶金技術在煉鐵高爐中的應用與發展

王中華

摘 要：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。

關鍵詞：冶金技術；煉鐵高爐；應用發展

1冶金技術及我國高爐煉鐵發展現狀

1.1電冶金

在我國高爐煉鐵的冶金技術中包含多種冶金技術，這些冶金技術根據使用要求與生產環境的不同分為三種。其中就有電冶金技術，這種技術主要是指將礦石中的金屬材質通過電能將其提取出來。電冶金又分為：電熱冶金與電化冶金。電熱冶金與活法冶金基本類似，主要的特點區別就是將電能轉化為熱能。電化冶金技術中通過相關的電化反映，從而采取提取的作用。

1.2火法冶金

另外一種冶金技術就是火法冶金。這一技術主要是將礦石放在高溫的環境下實現提取的技術方法，通過高溫的環境是礦石能夠發生物理變化，將其原有的固態轉變為液態或者氣態。從而使礦石在發生形態變化的同時，礦石內部的物質可以有效的分離出來，這樣就會增加接觸面積，一但熱量進行釋放就會增加到冶金所需要的溫度。

1.3濕法冶金

還有一種是濕法冶金技術的使用，濕法冶金技術所需的環境溫度比較低。對需要進行冶煉的金屬進行浸泡處理，在整個浸泡的過程中適當的采取溶劑，對礦石進行加工處理。這樣需要提取的金屬物質就會慢慢與溶液發生化學反應，鐵離子也會在整個溶液中呈現出化學反應。

2煉鐵高爐中冶金技術的應用

2.1生物冶金技術

生物冶金技術是一項較為常用的技術，該技術的部分環節是在溶液中進行的，且在整個冶金過程中，不需要較高的溫度來進行，通過“浸出→凈化→制備金屬”等過程來進行冶金。在此過程中，“浸出”過程通常先用溶劑來將礦石進行適當的處理，主要是通過化學反應來提取其中的金屬，對于一些較難浸出的礦石來說，需要在此之前進行預處理，使其成為易浸出的化合物，然后再展開浸出工藝?！皟艋边^程是去除雜質的過程，由于一些金屬在浸出的過程中融入了部分雜質，因此，需要對其進行凈化，提高其純度?！爸苽洹边^程是指通過置換反應、還原反應等方式從已經凈化的液態中提煉出金屬，達到冶金的目的。

2.2火法冶金技術

火法冶金技術是指在高溫條件下展開一系列的冶金過程，其主要通過“干燥→焙燒→熔煉→精煉→蒸餾→提取”等高溫過程來促使礦石發生一些列的物理變化和化學變化，使其由礦石狀態逐漸轉變為化合物狀態、單質狀態，達到去除雜質的目的。通常情況下，由于火法冶金所需要的溫度較高，通常通過燃料燃燒來進行熱量的供給，同時也可以通過適當的化學反應來進行供給。

在應用的過程中，上述的每個過程都發揮著重要作用，下面針對部分環節做探討：第一，干燥。該環節主要是脫去物料中的水分，并伴隨著部分化學反應。常用的干燥方法有氣流干燥法、圓筒干燥法等，前者是將物料裝入到破碎機中，通過高溫熱氣流來將其粉碎并呈現出戶懸浮的狀態，使其與高溫氣流直接接觸，在幾秒的時間內快速干燥，而后者則是通過回轉的圓筒干燥窯達到干燥的目的。第二，焙燒。該環節是為下一步環節做基礎準備的環節，根據工藝的不同可以將其分為以下幾種方式：氧化方式、還原方式、鹽化方式、燒結方式以及揮發方式，其中氧化焙燒方式和還原焙燒方式是較為常用的方式。第三，精煉。精煉實際上是一個除雜的過程，可以分為兩大類，一是化學精煉，而是物理精煉。其中，化學精煉包括氧化精煉、堿性精煉等方式，物理精煉包括精餾精煉、熔析精煉等方式。

2.3電冶金技術

電冶金技術，顧名思義是利用電能來提取礦石中的金屬，在使用的過程中可以分為兩種技術：一是電化冶金，該種方式是通過電解反應來進行冶金，根據反應過程中的電解液性質的不同，可以將其分為水溶電解方式和熔鹽電解方式。二是電熱冶金，該種方式與火法冶金相似，但是具有加熱速度較快、調溫較為準確、達到溫度較高等特點，在使用的過程中能夠減少金屬的燒損程度，但是這種方式的耗能較多，只能夠在電能充足的情況下才能夠使用并發揮出優勢。等離子熔煉方法是一種先進的電熱冶金方法，其通過等離子弧來作為熱源進行冶金，具有溫度高、反應快等特點。

3煉鐵高爐冶金技術的發展趨勢

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

總之，隨著科技的發展，冶金技術將會越來越完善，但是其整體發展水平與西方發達國家還存在著一定差距，因此，需要我國相關研究人員能夠致力于冶金技術的研究，使用新能源和新技術來代替傳統意義上污染較大的技術，推動冶金行業的發展，以帶動我國社會的經濟發展。

參考文獻

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（作者單位：河鋼集團宣鋼公司技術中心）