高爐煉鐵技術(shù)及高爐冶煉需注意的問題探析

摘 要：從分析高爐煉鐵技術(shù)的具體應(yīng)用情況入手，研究了高爐煉鐵工藝流程，并提出了在高爐煉鐵過程中需要注意的一些問題，為改善高爐煉鐵技術(shù)提供參考資料，同時(shí)也為冶鐵行業(yè)的健康發(fā)展提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：高爐煉鐵技術(shù)；具體應(yīng)用；工藝流程；

中圖分類號：TG142 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3520（2014）-08-00-01

煉鐵技術(shù)作為整個(gè)鋼鐵工業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)之一，對整個(gè)煉鐵工程的發(fā)展起著重要的作用。而高污染、高耗能、高物耗是我國鋼鐵生產(chǎn)的主要特征，這個(gè)特征在整體煉鐵系統(tǒng)中表現(xiàn)最為明顯。因此研究分析高爐煉鐵技術(shù)的工藝流程與應(yīng)用有著重要的意義。

一、高爐煉鐵技術(shù)的應(yīng)用

生產(chǎn)1噸的鐵需要消耗大約20噸自然資源，其中煉鐵系統(tǒng)工序消耗能源占能源總消耗量的70%，生產(chǎn)成本則占65%左右。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，在2010年，我國重點(diǎn)企業(yè)的煉鐵工序?qū)嶋H能源消耗是407.76kgce/t，焦化工序?qū)嶋H能源消耗是105.89kgce/t，燒結(jié)工序?qū)嶋H能源消耗是52.65kgce/t。此外，外排爐渣為320kg/t。產(chǎn)生1.5t的CO2和20kg/t至50kg/t的粉塵。

現(xiàn)階段，高爐煉鐵技術(shù)作為全球煉鐵生產(chǎn)中的主要流程。在2012年，全球產(chǎn)鐵量為11億噸左右，而非高爐煉鐵總產(chǎn)量則是5.794萬噸，占產(chǎn)鐵總量的5.3%。直接還原鐵是有5544萬噸，而熔融還原鐵則有250萬噸。此外，我國作為國際煉鐵大國，在2012年鐵生產(chǎn)總量為6.543億噸，是全球鐵生產(chǎn)總量的59.5%，這為中國鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展創(chuàng)造了基礎(chǔ)[1]。

二、高爐煉鐵工藝流程

（一）高爐本體。煉鐵生產(chǎn)的關(guān)鍵部分就是高爐本體，其是圓筒形設(shè)備，主要包括了由鋼鐵焊接成的爐殼、由耐火磚砌筑成的爐襯、冷卻設(shè)備、爐型、立柱、爐體框架以及高爐的基礎(chǔ)等部分。高爐內(nèi)部空間就是爐型，其從下至上分成五段，包括了爐缸、爐腹、爐腰、爐身以及爐。在高爐內(nèi)完成整個(gè)煉鐵過程。

（二）上料系統(tǒng)。上料系統(tǒng)的工作是把高爐所需要的原燃料，根據(jù)一定的比例經(jīng)過上料設(shè)備完整地運(yùn)送至爐頂受料漏斗內(nèi)。

（三）裝料系統(tǒng)。裝料系統(tǒng)的工作是把上料系統(tǒng)運(yùn)送的爐料，裝入爐中，并均勻分布在爐中。該系統(tǒng)也能夠起到回收煤氣與密封爐頂?shù)淖饔谩?/p>

（四）送風(fēng)系統(tǒng)。送風(fēng)系統(tǒng)的工作是把鼓風(fēng)機(jī)運(yùn)送的冷風(fēng)通過熱風(fēng)爐進(jìn)行預(yù)熱處理后送至高爐內(nèi)。

（五）煤氣凈化系統(tǒng)。煤氣凈化系統(tǒng)的工作是凈化處理在高爐煉鐵過程中所產(chǎn)生的含量偏高的荒煤氣，以此得到達(dá)標(biāo)的氣體燃料[2]。

（六）渣鐵處理設(shè)備。渣鐵處理系統(tǒng)的工作是把爐中放出的鐵和渣，根據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行處理。

（七）噴吹燃料設(shè)備。噴吹燃料設(shè)備的工作是把煤進(jìn)行收集、計(jì)量以及磨制后，從風(fēng)口穩(wěn)定、均勻地噴至高爐中。

三、在高爐煉鐵過程中需要注意的一些問題

（一）高爐煉鐵生產(chǎn)指導(dǎo)技術(shù)問題。高爐煉鐵生產(chǎn)指導(dǎo)技術(shù)經(jīng)過了多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)而來，不同的發(fā)展階段需要制定不同的煉鐵指導(dǎo)方法。現(xiàn)階段的煉鐵指導(dǎo)技術(shù)是遵循“高效、低耗能、環(huán)保、長壽、優(yōu)質(zhì)”的原則。從目前形勢而言，我國鋼鐵產(chǎn)能超出了市場的實(shí)際需求，造成了供過于求的現(xiàn)象，同時(shí)環(huán)保、能源以及資源等諸多問題也在限制著我國煉鐵生產(chǎn)發(fā)展。所以企業(yè)需要轉(zhuǎn)變冶煉觀念，研究在具體冶煉環(huán)境下合理的冶煉強(qiáng)度，降低燃料比，不斷降低能源消耗，從而降低投資成本，提高經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

（二）冶煉的強(qiáng)度問題。要想確保高爐長期穩(wěn)定工作，利用好煤氣，降低燃料比，保證高爐的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)，就需要保障冶煉強(qiáng)度的合理性。不同高爐需要按照自身冶煉要求研究出合理的冶煉強(qiáng)度。

（三）燃料比的降低。其一，精料：優(yōu)化配料，通過優(yōu)化煉焦工藝與配煤生產(chǎn)出適合中、大型高爐需求的焦炭。其二，要想獲得優(yōu)質(zhì)的高堿度燒結(jié)礦，就需要優(yōu)化配料，按照生產(chǎn)SFCA的具體要求，改善燒結(jié)工藝。其三，焦炭是影響高爐爐熔的主要因素，也是影響噴煤量的重要原因。噴煤在100kg/t的情況下，焦炭的平均粒徑從50.4毫米下降至23毫米；噴煤量為200kg/t的情況下，焦炭的平均粒徑從53.04毫米下降至17.15毫米[3]。

（四）其他問題。風(fēng)溫問題：加強(qiáng)風(fēng)熱爐蓄熱室中的對流傳熱與輻射，讓其在燃燒階段內(nèi)能夠存儲較多的高溫?zé)崃俊?/p>

煤氣能量的利用問題：按照鐵礦石還原熱量學(xué)研究計(jì)算，煤氣利用率在0.6左右。

四、結(jié)語

綜上所述，科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，使得高爐煉鐵技術(shù)在不斷的改進(jìn)，高爐煉鐵技術(shù)依然占據(jù)著重要的地位。因此相關(guān)工作人員還需要進(jìn)一步改善煉鐵系統(tǒng)，使得改善后的煉鐵系統(tǒng)能夠達(dá)到降低投資成本、節(jié)約資源、降低能夠消耗的效果，全面提高我國鋼鐵企業(yè)在市場上的競爭力，推動我國鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]秋關(guān)根.黃海平.涂萌萌.高爐煉鐵技術(shù)的應(yīng)用與工藝流程探索[M].天津人民出版社.2012.10（05）：160-163

[2]吳良鋪.柴燕武.高俊義.分析高爐煉鐵技術(shù)的具體應(yīng)用和工藝流[J].沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào).2011.23（11）：819-822

[3]周榕.文國瑋.劉淑英.研究高爐煉鐵技術(shù)的應(yīng)用情況以及工藝流程[J].湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院學(xué)報(bào)（人文社會科學(xué)版）.2013.02（11）：250-254