高炉冶炼炼铁技术探讨

高炉冶炼炼铁技术探讨

刘章富

阳春新钢铁有限责任公司  529629

摘要：高炉冶炼炼铁技术是钢铁生产的关键工艺，高炉炼铁的技术水平不仅关系着钢铁冶炼质量，也影响着生产的能源资源消耗，对钢业工业发展有着重要意义。高炉冶炼炼铁技术具有节约资源、减少污染排放的优点，为了进一步提高能源利用效率，实现低碳环保的高效率冶炼，在实际工作中还需要注意加强冶炼炼铁技术的分析。高炉冶炼炼铁中应用热压含碳球、控制炉内顶压及含氧量、保持高风温、预防炉身结瘤以及燃烧焦炭等技术，可以进一步提升冶炼效率，减少能耗，促进钢铁工业的发展。

关键词：高炉冶炼；炼铁；技术探讨

　　钢铁是工业发展中必要的原材料，而炼铁技术作为钢铁生产的关键技术条件，探讨高效、节能、环保的炼铁技术对促进工业发展具有重要意义。高炉冶炼炼铁技术是借助高炉设备进行钢铁冶炼的生产技术，高炉炼铁技术的生产量大、生产效率高、能耗小，是目前钢铁冶炼中比较关键的技术类型。为了更好发挥高炉冶炼炼铁技术的优势，在钢铁生产中还需要结合具体情况，对常用的技术类型与技术特点进行分析，加强高炉冶炼炼铁技术控制，从而提升炼铁的生产水平。

一、高炉冶炼炼铁技术

1、高炉冶炼炼铁技术分析

　　高炉冶铁炼铁技术是利用高炉这一冶炼设备进行炼铁的技术，高炉炉壳由钢板制成，壳内有耐火砖作为内衬，由炉喉、炉身、炉腰、炉缸几部分组成。高炉外形为圆筒形，设置有出风口、排气口和炼铁进出口，可以将原材料从高炉上端入口投入，经过冶炼后由下端排出，实现钢铁的冶炼。高炉冶炼炼铁具有一定专业性和复杂性，工作环节包括上料、装料、通风、废弃废渣排除与净化几个步骤[1]。在实际应用中除了要考虑钢铁冶炼的效果，还要注意煤气净化等工作的重要性。高炉冶炼炼铁技术是一种生产量大、效率高、能耗小的炼铁技术，可以在达到生产目标的情况下，明显的节约资源与能源，减少污染物排放，具有较强的环保效果，满足低碳生产的需求。随着高炉冶炼炼铁技术的不断发展，高炉炼铁的工作质量也在不断提升，为钢铁生产提供了良好的技术条件。

2、常用技术类型

①高炉喷吹生物质及木炭技术

　　高炉喷吹生物质及木炭技术是利用动物、植物、微生物产生的有机物等生物质资源的冶炼技术，可以为高炉冶炼的解热提供良好帮助。在高炉炼铁中喷吹生物质及木炭，能够通过碳化减少二氧化碳排放量，在无需投入过多人力物力的情况下，即可完成高炉喷吹，可以控制二氧化碳含量，提升原料的还原能力，在解热中发挥良好的作用，有利于合理应用气体[2]。

②铁焦技术

　　铁焦技术同样是高炉炼铁中比较常见的技术条件，在煤矿生产时将生物原料作为微粘结煤和非粘结煤，与铁矿粉混合，随后在连续式炉中炼成铁焦。使用铁焦代替原本煤炭能够提升反应速率，有利于提升高炉炼铁的工作效率，能有效节约炼铁的煤炭资源，保证高炉冶炼炼铁的质量。

③粒煤喷吹技术

　　粒煤喷吹技术是一种比较优质的炼铁工艺，可通过冲击式破碎机制备粒煤，将粒煤用于高炉冶炼炼铁中。粒煤喷吹技术具有效率高，安全性可靠等特点，能够在一定程度上节约高炉炼铁的能源。在实际应用中，粒煤喷吹技术也可与其他技术相结合，进一步提升高炉炼铁的工作效率，降低炼铁成本，具有比较高的应用价值[3]。

④氧气高炉

　　高炉冶炼炼铁中氧气高炉主要应用变压吸附技术、CCS技术两种技术条件，可为高炉冶炼提供大量氧气，提升炼铁效率。变压吸附技术也被称为PSA技术，主要利用气体组分在固体材料吸附特性的存在差异，实现气体提纯与分离，可以有效制取氧气，满足高炉炼铁的氧气需求。CCS技术则是通过碳捕集与封存的应用，捕集封存二氧化碳，可以帮助减少高炉炼铁的碳排放，提高高炉冶炼的环保性。

二、高炉冶炼炼铁技术应用要点

1、应用热压含碳球

　　热压含碳球是高炉冶炼连特中比较优质的技术，应用有利于增加生产数量，减少废铁及废渣产出量，在高炉冶炼炼铁中有良好的应用价值。在实际进行高炉冶炼炼铁时，应该制备并应用热压含碳球，根据工作要求预热矿粉、煤粉，保证原料在合适温度下充分融合，通过搅拌使其保持均匀，随后适当升高温度，运用合理技术进行热压块处理，将其加工成为热压含碳球[4]。热压含碳球的使用满足了高炉炼铁对矿物资源多次利用的要求，可以极大提升资源利用率，在一定程度上节约了钢铁冶炼的成本，有利于提升高炉冶炼的技术水平。

2、控制炉内顶压及含氧量

　　高炉冶炼炼铁过程中需要重视炉内顶压、含氧量的科学管控，通过调整顶压、含氧量，保证炼铁作业的安全，提升炼铁工作的效率。技术人员在高炉炼铁过程中应该根据炉顶所能承受压力限度进行参数调节，将压力控制在安全范围内，避免顶压过高或过低影响冶炼质量。比如，若顶压持续增加，则容易影响炉内气体，增加煤气净化难度[5]。另外，炼铁中含氧量也是比较重要的内容，煤气与矿物充分接触时间越长，钢铁产量会越多，保证炉内氧气量充足，能够更好的提升冶炼效果。在实际工作中，技术人员需要密切监测氧气含量的变化，避免高炉中出现氧气不足问题，同时注意观察炉内气体的变化，及时做好对应处理，保证炼铁的安全性。

3、保持高风温

　　高风温的保持能够提高高炉冶炼炼铁的作业效率与质量，在工作中应该引起足够的重视。技术人员需要保证高炉炼铁过程中风温能够满足炼铁的需要，将风温控制在1000℃左右，必要情况下还可将风温升至1200℃。保持高炉炼铁的高风温可以避免过多能源消耗，也能够提高钢铁冶炼的工作效率。目前高炉炼铁中高风温的维持需要通过热风炉实现，而热风炉在使用中也会消耗一定能量，因此在进行高炉炼铁时，需要注意选用性能优越、节能减排的热风炉提供稳定的高风温，保证钢铁冶炼的质量。

4、预防炉身结瘤

　　炉身结瘤会对高炉冶炼炼铁造成一定负面影响，因此在冶炼过程中应该有效预防炉身结瘤。高炉炼铁过程中技术人员应该关注炉身结瘤的检查，考虑到炉身结瘤的常见因素，做好炼铁过程中炉内温度、炉内气体变化等检测，避免由于温度变化、气体不稳定导致炉身结瘤。若高炉出现炉身结瘤情况，则需要及时应用炸瘤措施进行处理，保证高炉的高效运行。

5、燃烧焦炭

　　在高炉中投放焦炭有利于提升高炉温度，让高炉冶炼炼铁保持高温状态，促进铁矿完成氧化反应，提升冶炼质量。技术人员在高炉炼铁中，应该重视焦炭的合理应用，根据高炉冶炼的具体情况，不断向炉内投放焦炭，让炉温维持在1800℃—1900℃之间，满足炼铁需求。在投放焦炭的过程中，也应该关注焦炭燃烧效果，注意根据焦炭燃烧情况及时增加氧气，保证高炉炼铁顺利进行。

结束语：

　　高炉冶炼炼铁技术在钢铁行业发展中具有重要意义，优质高炉冶炼技术能够提高钢铁的生产效率，降低生产中的能耗与污染。在应用高炉冶炼炼铁技术时，需要关注高炉冶炼的技术特点，考虑到炼铁的生产需求，科学管控冶炼流程的各个环节，做好顶压与含氧量的控制，让高炉维持高风温，并预防高炉结瘤，保证生产的安全性、有效性，通过高炉冶炼炼铁技术的控制，提高炼铁效率与质量，实现钢铁工业的可持续发展。

参考文献：

[1]郭艳军.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用分析[J].山西冶金,2021,44(02):160-161+181.

[2]张付昌.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用分析[J].冶金管理,2021,14(07):1-2.

[3]张强.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用探究[J].冶金管理,2021,17(07):9+30.

[4]董洪旺.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用分析[J].中国金属通报,2020,29(03):6+8.

[5]李伟.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用分析[J].中国金属通报,2020,14(02):5-6.