高爐煉鐵低碳化和智能化技術發展現狀

韓國新

摘要??? 就目前鋼鐵行業的發展現況而言，其未來的發展方向是朝著高爐煉鐵低碳化以及智能化的方向發展的，而高爐—轉爐的流程依舊還是國際鋼鐵產業生產中所使用的最為主要的工藝流程，而高爐煉鐵為完成節能減排以及可持續發展的重要基礎。就當前的國內外的環保形勢而言，鋼鐵行業的高爐煉鐵在發展的過程中面臨著巨大的考驗。本文主要探討在高爐煉鐵中的新技術的技術應用，分析我國以及國際上的高爐煉鐵低碳化以及智能化的全新技術的發展現狀，以期為我國的高爐煉鐵技術的進步提供幫助。

【關鍵詞】高爐煉鐵 低碳化技術 智能化技術 發展現狀

1 燒結環保技術

1.1 燒結煙氣治理技術

燒結煙氣有較低的溫度、較大的氣量且較高的污染物的實際含量、成分較為復雜，目前是鋼鐵產業的煙氣治理中的重中之重。伴隨著環保的國際形勢的日益嚴峻，在鋼鐵工業中的燒結煙氣的治理和減排的壓力也隨之逐步的增加。國外的大部分的燒結鋼鐵廠一定要嚴格的控制在生產中產生的粉塵以及氯化物等有害物的排放，在治理燒結煙氣中充分的利用先進的科學的技術。其中最為突出的就是移動電極電除塵技術與干法除塵技術，而為了降低生產過程中的有害物的大量產生，煙氣循環燒結技術同樣得到了廣泛的使用，通過國內大型的鋼鐵廠如寶鋼、寧鋼的實踐結果表明，煙氣循環燒結技術能夠有效的降低煙氣的實際生成量以及固體燃料的具體消耗。

1.2 超級燒結技術

活性炭煙氣凈化技術。在我國的大型鋼鐵生產企業中大量的應用了活性炭煙氣凈化技術，如此不僅大規模的完成了諸多的生產產生的有害物的集中凈化的處理工作，進一步的較大程度的將燒結外排的煙氣里存在的有害物質的濃度降低。

液密封環冷機技術。在日常的生產中運用液密封環冷機技術之后漏風率能夠從35%下降低到5%，也就是基本上的消除掉了粉塵外逸的現象，如此便進一步的改善了生產時的現場環境。節能環保燒結機技術。使用這項技術能夠將料層的實際厚度從600mm進一步的提高至900mm，而固體的燃料能夠減少3kg的標煤。

2 常見的高爐智能化與自動化技術

2.1 高爐煉鐵智能化與可視化技術

2.1.1 高爐模擬與可視化操控技術

就當前而言，在進行高爐數學化模擬時主要是在對流體力學與離散元方法的基礎上進行的。流體力學的作用是對連續性的相行為進行描述，而離散元方法主要的作用是對非連續性的相行為的評價。因為離散元方法能夠更加合理地進行非連續性的相行為的具體描述，而且由于現代科學技術的發展以及建模方式的不斷進步，對于高爐建立數學模型大都是將以上兩種建模有效的結合從而產生的CFD-DEM的數學模型。對于CFD-DEM方法而言，利用CFD方法進行流體位置的預測工作，利用DEM方法進行顆粒部分的求解工作，把兩中方法有機的耦合便能夠解決掉流體到固態的兩相之間實際流動數值的仿真。

2.1.2 高爐專家系統

為了完成高爐煉鐵自動化的生產目標，國際上使用最為廣泛的系統為VAiron高爐專家系統。VAiron是一款集工藝模型、人工智能、閉環專家系統以及軟件應用等功能為一體的高爐煉鐵專家系統，VAiron高爐專家系統可以使工作人員清楚的觀察到高爐內部的實際狀況以及工藝流程。VAiron高爐專家系統主要是由諸多的模型進一步的有機組合而來的。通過實踐表明VAiron高爐專家系統是一款對于高爐煉鐵極為有利的系統，目前，在國際上得到了廣泛的應用，并取得了非常好的實用效果。

2.2 電氣設備自動化技術

電氣自動化技術中包含了諸多領域的綜合成果而產生的，在高爐煉鐵的過程中利用電氣自動化技術進行日常的生產，不但可以促進我國的鋼鐵產業的穩定快速的發展，并且推動了我國的鋼鐵產業整體水平的提升，促進了整個行業的可持續發展。電氣自動化技術不斷的我國鋼鐵產業的電氣設備朝著科技化、高效化的方向不斷的發展，提升了煉鐵的效率質量。

3 我國的高爐智能化與自動化技術的應用

為了能夠更加準確的掌握高爐內部的信息以及對爐內信息的分析，高爐的可視化操控技術就是探測高爐內部實際狀況的最為有效的手段之一。其中最為突出的就是北京科技大學和北京神網公司共同合作研發的高爐可視化與仿真技術，主要的作用是對高爐的布料與冶煉的實際狀況進行檢測，從而更好的指導高爐的具體操作，取得的成果是非常可觀的，得到了廣泛的使用。上述的技術中包含主要高爐頂部的攝像技術、高爐風口處的紅外攝像以及圖像的處理技術和熱流強度的檢測技術。其中高爐風口處紅外攝像與圖像信息處理技術能夠同時的對每個高爐風口上的實際工作的狀況進行檢測，從而能夠及時的發現高爐內部的具體的狀況，在出現異常狀況時能夠及時的解決。而三維熱流強度檢測技術能夠對高爐的爐缸中的熱流的實際強度進行檢測，從而對高爐的實際爐型的好壞進行判斷，進而確認對應高爐在冷卻時的具體制度。以上新技術的廣泛運用，不僅能夠實現節能減排的目標，還能夠在某種程度上提升我國鋼鐵產業的生產量，促進了整個行業的可持續發展。

4 結束語

綜上所述，在環境問題日益嚴重的背景下，人們的環保意識逐步的在提升，因此高爐煉鐵節能減排也逐步的成為一個全球都關注的熱點問題，國內以及國外都積極地進行新技術的研發以及運用，從而達成高爐煉鐵低碳化以及智能化的目標。隨著科學技術的發展，我國的高爐煉鐵在面臨巨大的考驗的同時，也迎來了全新的機遇，伴隨著新技術的不斷研發以及利用，我國的鋼鐵產業的低碳環保的目標也在逐步的實現，為促進整個行業的可持續發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

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