探討高爐冶煉煉鐵技術工藝及應用

黃樹東

摘 要：鋼鐵業作為我國的重工業，對我國的經濟發展有直接的影響。高爐冶煉是鋼鐵的基本生產方法，但還是高污染、高損耗的過程。在環保有效生產政策的呼聲下，要達到高爐冶煉的可持續發展，有必要加大對實操經驗的良好吸收，并將其應用于熱壓含碳球團、處理爐體結核、爐頂壓力管控等核心部分，加強高爐煉鐵技術標準，促進鋼鐵工業升級轉變。

關鍵詞：高爐冶煉;煉鐵技術;技術與應用

引言：煉鐵技術是維系鋼鐵工業的重要手段。這里面把高爐當做設施的高爐煉鐵是鋼鐵生產的關鍵組成部分。具備環境污染少的優勢。現在，有些公司正在追求利潤的方向不斷前進，對高爐煉鐵技術的深入探索不僅滿足了可持續發展的需求，而且達到了企業家追求利潤的愿望，這無疑是雙贏的。怎么深入提高高爐冶煉煉鐵技術，使其較好地用于工業生產，是可以讓我們思考和探索的。

1高爐煉鐵科技探究

1.1注入生物質和木炭技術。生物質是煉鐵過程中的一種新能源，指的是動植物和微生物代謝的有機物，可以通過熱解碳化來降低二氧化碳的排出。在高爐煉鐵經過中使用生物質和廢塑料可以降低人力和物力等資源的損耗。而且，在控制二氧化碳含量、減少高爐恒溫區溫度和加強原料還原能力等方面，可以代替高爐噴吹中的粉末還原劑。煤粉的特性優勢可以相等。

1.2粒煤噴吹技術。高爐顆粒煤噴射技術在國外很多國家得到廣泛應用。由于其不爆炸、節能、節省設施投資、減少生產成本的特點，已在高爐冶煉方面獲得了普遍的發展。

1.3鐵焦技術。鐵焦技術指的是礦山產出經過中，把鐵礦粉和低價微粘性或非結塊煤等生物原料混合。在連續爐中加熱并干餾后，得到30%或70%的鐵焦，然后再使用有關設施和對應的方法達到冶煉，冶煉效果可與原始工藝相當。用鐵焦代替原物料，不光加強了反應速度，而且節約了煤炭資源。特別是如果鐵焦炭含量大于30%，則可取得較好的熔煉結果。該項技術只在發達國家使用，并且依舊處在探索階段，還有更多的改進空間。

1.4氧氣高爐的主要技術。第一是PSA科技。氣體吸附隔離技術的概念基本是基于氣體組分在固定材料上的差距吸附特性，這可以經過周期性的壓力變化和氣體凈化分離來達到。技術是具有極高技術的相對完整的制氧技術。具有制氧工藝簡捷、設備投入少少、自動化程度高、實操維護簡單、節約能源的優點。伴隨節能減排技術的普及推廣，PSA技術的市場會不斷擴大。第二種是CCS（技術，指的是捕獲的二氧化碳的存儲，以降低其對空氣的環境影響。存儲方式主要是存儲。地下存儲和海床存儲更為常見。他們指出將二氧化碳注入廢棄的煤田、油田或海層，比植物存儲的方法更容易實施。

2高爐冶煉煉鐵工藝流程

高爐冶煉生產的目標是把鐵礦石分解成鐵水，這基本是爐體和其他輔助裝置達到布標。最開始出現的還原反應，然后通過使用還原劑將礦石中的鐵和有色金屬元素與氧元素化學分離。第二個是熔化和排渣過程，該過程將還原的金屬和脈石機械分離。最后，經過溫度管控獲得化學成分，并經過液體和鐵渣的相互作用獲得化學成分穩固的鐵水。高爐煉鐵技術的工藝環節在下面：一是加料過程：原料的占比和高爐相匹配，就是原料的占比是按照高爐的體積來決定的，不同的高爐原料的比例也不同卷。第二個是裝料系統：為了保障高爐中的燃料完整燃燒，應將配置比受控的原料均勻地分散在高爐中，還需密封高爐的頂部。第三是供氣系統：冷空氣在被熱風機和熱風爐加熱后到達爐膛，帶來燃燒氧氣。第四是氣體凈化系統：排放沒有處理的燃燒氣體會污染環境;為此，有必要使用凈化器來處理清潔氣體。第五是噴吹燃料系統：將磨碎的煤均勻地噴入爐內，可以保持爐內的高溫，并保證鐵水穩定合格。

3高爐煉鐵技術應用研究

3.1應用熱壓含碳顆粒。在高爐中冶煉鐵的經過中，需要的鐵能耗較大。所以，有必要在確保一定量的鐵輸出的同時使能量消耗最小化。在高爐冶煉經過中，熱壓含碳顆粒的應用可以確保降低能耗，實現節能。熱壓碳球的應用可以增強高爐設施中礦物的化學反應，增加鐵的產量，并達到最大的能源運用和產量。在熱壓的含碳粒料的所含比例達到31%時，鐵含量的輸出可以擴大。在熱壓含碳顆粒的運用經過中，必須對高爐設備內部實行預熱，以保證高爐設備的內里溫度滿足煉鋼的要求。在預熱經過中，高爐設備內里的礦物元素持續被氧化和還原，高爐設備中的礦石粉經過使用熱壓的含碳顆粒實行預熱和攪拌，以最高程度地利用礦物能量。

3.2控制爐內的最高壓力和氧氣含量。如果要提升高爐鐵冶煉的總體水平并減少空氣污染，就必須使用盡可能少的原材料來提取大量的鋼材。在進行特定操作時，第一必須保證將爐內的最高壓力控制在一定程度，以防止因為高溫和高壓而造成爐內最高壓力的控制損失。會影響高爐煉鐵過程。所以，在控制高爐爐頂壓力的經過中，第一必須保證爐頂最大壓力在可控制程度內。在冶煉經過中，對高爐內部施加一定的壓力，不光有利于鋼的生產，而且還可以防止爐頂壓力過大而引起冶煉操作無法被控制。另外，在增壓過程中，還必須保證高爐設備內部氣體的有序流動，以免影響最終的氣體凈化工作。其中，高爐煤氣和礦物質粉末的熔化和接觸時間越久，冶煉產量就越大。在此過程中，只控制高爐冶煉的最高壓力是相對不足的。還必須控制爐中的氧氣和氣體流量。所以，在發展高爐冶煉操作期間，如果冶煉設備中的氧氣不夠，則也許不能用氧氣還原高爐中的大量生鐵，從而降低鐵含量。鐵燃燒不夠還會造成大量有毒氣體，這將影響后續的氣體凈化工作，并降低冶煉工作的效益及品質。

3.3爐體結節的緣由及處理方式。高爐冶煉經過中，因為冶煉會產出較多有害氣體和雜質，高爐壁和爐身也許會造成結瘤的形成，而造成結瘤的緣由極有可能是爐內溫度還不夠高。在熔煉過程中，在氧氣還原下不能生成生鐵。在這樣的狀況下，高爐壁和爐身上會出現結瘤。所以，對于爐壁和爐體的結瘤必須采取對應的管控策略。一般而言，如果在高爐設備的爐壁和爐身上出現結瘤，則一定要提升爐內溫度，以保證爐內氣體可以減少爐內的生鐵，從而加大鐵的產出量和質量，并保證爐內溫度被管控后，能夠在一定程度內加強熔煉產量。

3.4維持較高的風溫

高爐煉鐵中的風溫非常重要。倘若風溫還偏低，將會加大能源消耗。 我國能夠達到的最高溫度仍然與別的發達國家保持一定差距，因此，如果要維持較高的溫度，能夠使用熱風爐來達到。 盡管它消耗更多的能量，但在維持高風溫方面具有特殊的用處。 熱風爐也包含兩種種類，一種是最高燃燒型，另一種是蓄熱型。前一種的成果要好于后者。 前者不光可以完整運用氣體，還可以提高溫度。 后者無法完整運用氣體，但也可以保持溫度。

結束語：

高爐煉鐵工藝的改進避免了高污染、高消耗，給煉鋼工業的現代成長帶來一定程度現實含義。高爐煉鐵的工藝步驟基本包括還原反應、熔渣處理、鐵水和渣的分離等。還包含滲碳，除塵等詳細過程。

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