中國高爐煉鐵技術裝備發展成就與展望

付亞洲 邵治國

摘要：高爐煉鐵技術在運用中相對比較復雜，為了確保在煉鐵過程中能有較高的質量和產出量，就需要保證每一個環節都能夠按照標準來完成。但是在這一過程中，它對環境的污染和消耗等方面都有一定的影響。從其優點來看，該技術對我國的鋼鐵行業有很大的幫助，所以說，就需要對其技術工藝有一定的研究，確保高爐冶煉煉鐵技術能夠更好的服務于鋼鐵行業。

關鍵詞：高爐煉鐵技術;裝備發展;成就展望

1 簡單分析高爐冶鐵煉鐵技術闡述

1.1 高爐結構介紹

高爐煉鐵所運用到的設備就是高爐，它的設計也十分有技巧，即高爐的外形是圓柱形的，它不僅有出風口，還有排氣口和煉鐵的出口。其煉鐵的過程重要就是從上端有原料的入口，然后在經過制作后從下端排出鐵。由于冶煉鐵需要極高的溫度，而高爐正符合這樣的特性，即耐高溫性、耐火性。

1.2 簡單了解高爐煉鐵的工藝流程

要想真正地了解高爐冶鐵的技術，還需要對其的工藝流程也有一定的了解。它主要是由四部分來完成的，首先是對高爐進行上料，其次是裝料，接著進行高爐的通風，最后就是對排出的煤氣進行一定的凈化工作。有些鋼鐵企業在進行高爐冶煉時，只注重鋼鐵的煉出，卻忽略了煤氣的凈化工作。為了讓企業能盡可能多地得到收益，就需要更多鋼鐵的冶煉。但是煤氣的凈化工作在一定程度上也會有一定的花銷，所以有些企業便省略了這一道工序。然而這道工序是必不可少的，它對空氣的保護有很大的作用。這幾道工序主要的過程如下：在進行上料時，由于高爐的大小有別，所以在進行上料前要了解高爐容量的大小，并且調整好投放原料的分量。這樣一方面能保證工程質量能達到標準，另一方面，它可以節省原料的使用，盡可能地節約成本。在第二步裝料工序時，它實際上就是將原材料地比例分配好，然后進行原材料的安裝。它的目的就是將原材料充分的利用起來，更好的冶煉鋼鐵。在進行送風時，它實際的作用就是在進行冶煉時提供氧氣，確保冶煉鐵順利進行。其主要的原理就是：讓熱風機對空氣進行一定的加熱，讓它在高溫下進行冶煉。而最后一步其實是最重要的一步，它對環境有很大的保護作用。因為在這個過程中會生成一些有害的物質，對環境有一定的污染。所以說，對煤氣進行一定凈化工作，避免對環境造成一定的污染。

1.3 高爐煉鐵探究目標

如今鋼鐵產業是我國比較重要的產業，雖然高爐冶煉煉鐵技術有很大的環境污染和高消耗的問題，但是它卻對我國鋼鐵產業有著十分重要的作用，同時促進我國經濟發展。所以說，今天在進行高爐煉鐵工作時，不僅要確保工作的順利進行，還需要保證不對環境造成極大的影響。因此，高爐煉鐵的新探究目標就是依據這兩大問題展開的，確保鋼鐵行業的可持續。

2 主要技術創新成就分析

2.1 富氧噴煤

從20世紀60年代開始在首鋼、鞍鋼高爐上噴煤，1990年以后，高爐噴煤技術列入國家科技計劃，1999年寶鋼1號高爐創造了月平均噴煤量達到250kg/t以上的新紀錄。目前，全國大中型高爐基本全部采用高爐噴煤技術，取得了顯著的經濟和環境效益。2017年，全國高爐噴煤平均達到143.16kg/t，入爐焦比為363.83kg/t，寶鋼、湛江、首鋼京唐、太鋼、武鋼等部分大型高爐入爐焦比和煤比達到世界先進水平。

2.2 高爐煤氣干法除塵

目前中國自主研發的高爐煤氣干式布袋除塵技術在設計研究、技術創新、工程集成及生產應用等方面取得突破性進展，自主設計研發了大型高爐煤氣全干式脈沖噴吹布袋除塵技術，完全取消高爐煤氣濕式除塵備用系統。高爐煤氣布袋除塵技術發展迅猛，近期中國新建或大修改造的高爐幾乎全部采用煤氣布袋除塵工藝，取得了顯著的應用效果。首鋼京唐3座5500m高爐以及寶鋼、湛江、包鋼等企業的大型高爐均采用了煤氣干法除塵技術。

2.3 球團

近年來中國在球團技術領域發展成就突出，建成了一批帶式焙燒機和鏈箅機-回轉窯球團生產線，球團技術裝備大型化、現代化取得長足進步。中國擁有國際先進的500萬t/a帶式焙燒機和鏈箅機-回轉窯球團生產線，自主研發的鏈箅機-回轉窯和自主集成的帶式焙燒機工程設計、裝備制造、生產運行等均取得顯著成效。通過技術攻關，有效解決了造球、布料、焙燒、回轉窯結圈等技術難題，球團品位、強度等指標達到國際先進水平。積極研究高鐵低硅酸性球團、含鈦含鎂球團、赤鐵礦氧化球團，大型帶式燒結機生產赤鐵礦球團取得顯著進展，堿性球團、自熔性球團、高鎂低硅復合球團的生產取得成功;球團煙氣脫硫-脫硝技術取得明顯應用成效。

2.4 大型高效焦化

為降低配煤成本，節約優質煉焦煤資源，擴大煉焦煤源開發，中國結合國情開展了一系列研究工作，拓展弱黏結煤在煉焦中的應用。基于煤調試技術和煉焦煤水分調控技術，武鋼7.63m大型焦爐貧瘦煤配加量達14%～16%，少用優質瘦煤達10%以上，低變質弱黏結性煤配加量達20%以上。

3 高爐煉鐵技術未來發展探究

3.1 降低高爐燃料比技術排放

有關高爐燃料比的降低來看，可入手于下述兩方面：一方面，將高爐煉鐵中消耗的碳量減少，依據現有高爐生產技術，最大限度減少高爐的燃料比;另一方面，可考慮降低碳依賴程度，深入探索、開發天然氣或不含碳還原劑等。由于煤炭使用期間會有大量二氧化碳排除，一頓的煤炭基本能夠產生0.7t的碳排放量，而天然氣基本只會產生0.39t的碳排放量，相對而言實現了顯著降低。燃料比之所以十分高，是因為高爐風溫偏低、焦炭灰分偏高或是不穩定的爐料成分等因素引發的，而在面對這一系列問題時，就應當選擇科學合理且有效的解決措施，以便將燃料比降低。

3.2 完善高爐精料技術運行效益

要想將高爐煉鐵高效運行的目標達成，并為其順利生產提供保障，最為關鍵的便是能將資源與能源可供給與可獲取要求最大限度實現，并且能夠實現更高的資源與能源利用率。高爐精料技術具備十分合理且科學的爐料結構，優化其爐料結構時需與經驗、資源及技術最優化原則相適應，而在增強爐料綜合冶金水平之后，即可將環境友好化、資源減量化及能源利用最優化等目標實現。所以，作為高效工業技術的高爐精料技術在鐵氧化物還原冶金煉鐵中能夠發揮無可取代的作用，具備高品質綠色工業技術研究的意義。

4 結語

總之，中國經濟發展的速度減緩和增長方式轉變，市場拉動將會降低，加上資源和能源可獲取性的制約，以及生態環境治理的限制，鋼鐵產業“去產能”將在未來很長一個時期內成為產業發展的主旋律，面向未來，中國鋼鐵產業將發生重大變革，煉鐵技術裝備的發展應遵循產業發展戰略、不斷創新，實現煉鐵技術裝備的大型化、現代化、綠色化、智能化發展。

參考文獻：

[1]丁玉龍.高爐冶煉煉鐵技術工藝及應用研究[J].綠色環保建材，2018（6）：18-19.

（作者單位：河鋼宣鋼煉鐵廠）