高爐冶煉煉鐵技術工藝及運用的探討

王志 欒立賢 夏明

摘要：重工業作為我國經濟增長的基礎支柱，對推動我國國民經濟發展，提高我國國際地位具有重要作用。高爐冶煉煉鐵技術是重工業生產中的基礎技術之一，其科學運用對提升重工業生產效率具有重要意義。同時，近年來我國重工業的迅猛發展給環境造成了嚴重的負擔，為減輕重工業生產對環境造成的不良影響，必須對高爐冶煉煉鐵技術的工藝流程及運用進行分析，結合實際生產情況，優化技術工藝，在減輕環境負擔的同時，發展我國重工業生產，推動經濟的健康增長?；诖?，本文首先簡要對高爐冶煉煉鐵技術的基本情況進行介紹，隨后介紹了高爐冶煉煉鐵技術的實際運用，最后就高爐冶煉煉鐵技術的發展展開探討，以此供有關人士參考交流。

關鍵詞：高爐冶煉煉鐵技術;工藝流程;運用;發展

引言：

近年來，我國重工業發展迅猛，成為了我國國民經濟增長的重要推動力之一。高爐冶煉煉鐵技術作為鋼鐵工業的基本工藝技術之一，對鋼鐵產業的發展具有重要作用。隨著近年來經濟市場對鋼鐵產品需求量的增加，行業對高爐冶煉煉鐵技術的工藝要求越來越高，高爐冶煉煉鐵技術的運用，必須在保證對環境友好的前提下，提升生產效率。基于此，加強對高爐冶煉煉鐵技術的工藝和運用研究，探討該技術的發展之路十分必要。

一、高爐冶煉煉鐵技術的概述

（一）高爐概述

高爐冶煉煉鐵技術是以高爐為主要設備，實現鋼鐵生產目的的技術。高爐一般為圓筒形，具有出風口、煉鐵進出口、排氣口等多個開口[1]。在實際作業過程中，工作人員需要從高爐上端開口投入原材料，經過一系列制作流程后，鋼鐵產品會從高爐下端口排出。由于冶煉過程中的溫度極高，所以高爐具有十分強大的耐火性，這也是高爐的主要特點之一。此外，作為高爐冶煉作業中的核心設備，高爐的運行狀態將直接決定冶煉作業是否安全、穩定。因此，在實際作業開展前，工作人員都會對高爐進行嚴格的檢查，主要包括對燃燒器的檢查，以確保生產過程的安全。

（二）工藝流程簡述

基于高爐冶煉煉鐵技術的復雜性以及專業性特點，技術人員在運用該技術時必須嚴格按照流程和技術規范進行，確保生產的安全。高爐冶煉煉鐵技術主要有四個流程，即上料、裝料、通風和排出廢渣、凈化廢氣。技術人員必須嚴格按照相關技術規范進行操作，才能夠保證生產活動的順利進行。但是現階段我國大部分鋼鐵企業為節約生產成本，對廢氣廢渣的處理沒有給予足夠的重視，忽視了該流程的重要性，給自然環境造成了極大的負擔。為保證行業的健康發展，高爐冶煉作業必須嚴格按照流程及相關技術規范進行。

首先，在上料時，技術人員必須根據生產需求以及高爐的容量，適當投放原材料，在確保冶煉質量的同時，減少原料的浪費，提高鋼鐵生產給企業帶來的經濟效益。其次，在裝料過程中，需要技術人員嚴格按照比例科學投放原料，確保原料能夠得到充分利用，提高生產效率。此外，在通風環節，技術人員應該確保為高爐內冶煉作業的進行提供足夠的氧氣，為原料的高溫冶煉提供條件。最后，在廢渣、廢棄的排出及處理方面，企業不能一味追求經濟效益而忽視生態效益，需要對冶煉過程中產生的大量煤氣進行處理，避免煤氣直接排放到空氣中給人或環境造成危害，同時也為行業的可持續發展提供保障。

二、高爐冶煉煉鐵技術的運用

（一）將熱壓含碳球團應用于煉鐵過程中

高爐冶煉煉鐵技術的應用需要大量的能源作為基礎，面對現階段我國能源短缺的情況，為確保鋼鐵冶煉的產品數量和質量，必須充分利用熱壓含碳球團，實現對礦物資源的充分利用，提高高爐冶煉煉鐵的生產效率。根據相關實驗數據以及調查數據顯示，在應用高爐冶煉煉鐵技術中，如果熱壓含碳球團的含量在30%以上，就能在原料數量相同的情況下，生產出更多的鋼鐵產品，同時減少廢鐵、廢渣的產生數量[2]。

熱壓含碳球團的制作主要有以下三個過程：首先需要根據生產需要，預熱煤粉和鐵等，為原料的充分融合提供基礎;其次，需要充分攪拌原料，適當升高溫度;最后，處理熱壓塊，熱壓含碳球團就此生成。

（二）嚴格控制爐內壓強和含氧量

在高爐煉鐵過程中，爐內溫度會急劇升高，導致爐頂處于高壓狀態，為保證生產的順利、安全進行，技術人員必須按照相關操作規范控制爐內頂壓，將爐頂壓力控制在高爐的壓力允許范圍內。與此同時，由于爐內溫度及壓力的增加，高爐內的氣壓也會發生變化，為確保作業過程中煤氣能與礦物質充分接觸，提高鋼鐵的產出量，技術人員必須對爐內的含氧量進行嚴格控制。避免由于爐內氧氣不足，原材料難以充分燃燒，導致的有害氣體的產生，同時降低生產中對廢氣的凈化難度，有效保護生態環境。

（三）確保風溫符合煉鐵要求

風溫是決定高爐煉鐵質量和效率的關鍵因素，在高爐冶煉煉鐵技術的應用過程中，如果風溫不能達到生產要求，將會導致大量的能源浪費。根據相關資料的查閱可知，高爐煉鐵時的風溫控制在1000℃到1200℃之間為宜[3]。為實現煉鐵過程中對風溫的有效控制，需要合理利用熱風爐。當前我國鋼鐵行業生產中常見的熱風爐主要有頂燃式和蓄熱式兩種，其中頂燃式熱風爐的氣體應用率較高，在同等條件下，相比于蓄熱式熱風爐更易達到最高溫度，生產效率也相對較高。

（四）燃燒焦炭

在高爐冶煉煉鐵技術的應用過程中，高爐內溫度需要維持在1800℃到1900℃之間，確保鐵能夠充分進行氧化反應。為達到溫度需求，技術人員需要不斷向爐內投放焦炭，使焦炭在下落過程中不斷加熱，在風口與熱風充分接觸，燃燒產生大量熱量，使爐內溫度得以提高。

三、高爐冶煉煉鐵技術的未來發展

（一）高爐大型化

隨著鋼鐵市場對產品需求量的不斷增加，高爐大型化成為了高爐冶煉煉鐵技術的一大發展趨勢。現階段我國鋼鐵產業的高爐大型化已經有了一定進步，高爐的設備水平不斷提升，為鋼鐵生產量的增加以及生產效率的提升奠定了基礎。

現階段我國的大型高爐裝備水平已經有了很大提升，采用了銅冷卻壁、水渣粒化裝置等多種先進裝備，標志著高爐冶煉煉鐵技術的發展。在高爐的大型化過程中，需要技術人員對爐內反應進行細致的研究，探索大型高爐煉鐵的最適裝料制度和送風制度，有效提高冶煉效率，推動鋼鐵行業的發展。

（二）高爐煉鐵自動化

時代的發展要求高爐煉鐵的自動化發展。當前我國的高爐煉鐵自動化也取得了一定進展，企業對可視化高爐、生態高爐以及低成本高爐的研究和開發力度不斷加強[4]?？梢暬郀t是指利用數字成像技術，將爐內情況可視化，實現對高爐煉鐵的有效控制。生態高爐是指通過不斷提高爐內反應強度，提高原料利用率，減少廢氣、廢渣的排出，實現對生態環境的保護。低成本高爐是指利用科學的檢測以及配備自動化設備，降低高爐的建設成本，同時利用自動化控制系統，提高生產過程的自動化程度，實現對生產成本的有效控制，同時提高生產效率。

四、結束語

隨著科學技術的不斷發展以及社會生產力的不斷提高，高爐冶煉煉鐵技術必須發展才能保證符合時代發展需求。作為鋼鐵產業生產活動中的基礎技術，高爐冶煉煉鐵技術的發展對推動鋼鐵產業的發展以及國民經濟水平的提升具有重要意義。基于此，相關技術人員應該不斷加強對該技術工藝流程的研究，不斷提高鋼鐵生產效率，同時實現對資源、資金的節約以及對生態環境的保護，推動鋼鐵產業的持續健康發展。

參考文獻：

[1]朱明琦.關于高爐冶煉煉鐵技術工藝及應用研究[J].冶金管理，2019，No.385（23）：5-6.

[2]朱仁良.關于未來煉鐵技術發展的探討[C]//2019年全國高爐煉鐵學術年會摘要集.2019.

[3]李偉.高爐冶煉煉鐵技術工藝及應用分析[J].中國金屬通報，2020（3）：5-6.

[4]劉海亮，張永升.高爐冶煉煉鐵技術工藝及應用研究[J].中國金屬通報，2019，No.1007（08）：47+49.