高爐冶煉煉鐵技術工藝及應用

馬東華

（南京鋼鐵聯合有限公司煉鐵事業部第二煉鐵廠，江蘇 南京 210035）

在現代化背景下，鋼鐵企業所面臨的競爭壓力越來越大，傳統煉鐵技術暴露的問題越來越多。在這種背景下，要想保證自身市場地位不動搖，增強自身的核心競爭力，鋼鐵企業應該跟上時代發展步伐，認識到高爐煉鐵技術的重要作用，綜合考慮自身實際情況制定更為科學合理的煉鐵方案，從而進一步提高煉鐵效率及質量，滿足市場建設需要，在推動自身長遠發展的同時，為我國的現代化發展建設做出更大的貢獻。所以，本文展開高爐冶煉煉鐵技術工藝及應用探究有著重要的現實意義。

1 高爐煉鐵實際工藝流程概述

要想有效提高高爐煉鐵利用率，相關工作人員必須要準確把握高爐整體結構，并對煉鐵工藝流程展開全方位的分析。通過實際分析發現，在實際上料的時候，工作人員應該先在高爐內部展開通風出現，以此來展開煤氣凈化，防止其對高爐煉鐵效率及質量造成影響。但是，因為現在很多鋼鐵企業在應用鋼鐵進行煉鐵的時候，更多還是將重心放在了提高鋼鐵質量上，缺乏對凈化工作的重視，給鋼鐵質量埋下了比較大的隱患，并不符合鋼鐵企業長遠發展的需要。所以，要想推動自身長遠發展，獲得更多社會經濟效益，提高生產效率及質量，提升對高爐內部凈化工作的重視，制定針對性更強的凈化方案。同時，由于高爐同樣存在大小和好壞的差異，因此在上料的時候，相關工作人員應該準確了解高爐實際容量，做好原料調整，防止高爐的正常運轉受到原料過高影響。另外，要先進一步提高高爐煉鐵質量，鋼鐵企業還應該提升對成本節約的重視，細致深入的分析高爐運行需要花費的能量，從而制定更為完善的煉鐵策略，這樣才能夠為高爐煉鐵的高效展開及作用發揮提供更有力的支持和保障。最后，因為高爐煉鐵工藝本身就有污染性存在，所以生產人員必須要明確認識到自身所承擔的重要責任，對有害氣體排放情況展開更為全面深入的分析，然后以此為基礎制定更為完善的策略，進而為高爐煉鐵的高效展開做出更大的貢獻，切實保證環境不受侵害。

2 高爐冶煉煉鐵技術分析

2.1 高爐煉鐵的工藝流程

運用高爐冶煉的煉鐵工藝技術，需要通過煉鐵工藝流程才能夠確保煉鐵作業的順利進行。一般來講，高爐煉鐵的工藝流程分為四個組成部分。首先，在高爐冶煉過程當中，需要在高爐內部輸送鐵原料；其次，是將原料裝進高爐設備中，接著需要對高爐內部進行相應的通風工作；最后，對高爐煉鐵后產生的廢渣進行排除，同時對產生的煤氣進行排除。在高爐冶煉的工藝流程開展過程中，許多企業往往更加注重鋼鐵的煉出，忽略了最后需要對排除的煤氣開展凈化工作。通過對煤氣的凈化，能夠降低空氣的污染，確保煉鐵工作中的安全和環保性能。因此，企業在煉鐵的過程中需要注重煤氣凈化工作的開展，以期實現高爐煉鐵工作的順利進行。在具體的高爐冶煉工藝流程中，首先，需要將高爐冶煉所需的原料投入至高爐中，在高溫高火下，生鐵原料在氧化劑的催化下冶煉成鐵。在投入原料時，需要根據高爐設備的儲存料多少確定進料數量。在進料的過程中，需要了解高爐設備的大小參數以及高爐的容量，針對原料的投放量進行精確計算，以確保調整好投放量，使冶煉工程能夠達到工藝標準。其次，需要對鐵原材料進行安裝。在安裝的過程中，利用大量的鋼鐵原材料實現提高鋼鐵冶煉的工藝質量。最后，需要對排除的煤氣進行凈化作業，通過該步驟能夠對排出的有害物質進行處理，也能夠提高鐵冶煉的整體安全。

2.2 噴吹生物質及木炭技術

隨著社會的不斷進步，生物質這種新能源也被越來越多的應用到了高爐煉鐵當中，生物質指的是動植物和微生物在新陳代謝以后生成的有機物，在熱解時候會發生碳化現象，降低二氧化碳的排放量。同時，通過廢塑料以及生物質的有效應用展開高爐煉鐵還能夠降低人力、物力等資源的消耗，取代高爐噴吹常用的還原劑，做好CO2含量的有效控制，降低高爐恒溫帶溫度。

2.3 粒煤噴吹技術

目前，高爐粒煤噴吹技術已經被國外發達國家廣泛應用到了高爐煉鐵中，這項技術能源消耗低、花費成本較少、不容易爆炸等優勢，可以有效提高冶煉煉鐵效率及質量。

2.4 鐵焦技術

所謂鐵焦技術實際上指的是在冶鐵生產過程中，把價格較低的非粘結煤、微粘結煤等生物原料和鐵礦粉充分混合到一起，采用連續式爐進行加熱干餾處理，并以此為基礎獲取三成或者七成鐵焦，然后再采用更為科學合理的方式展開冶煉工作，取得與原始技術等同的成果。同時，通過鐵焦取代冶鐵原有物質，不單單能夠使反應效率得到進一步提高，降低煤炭資源用量，避免資源浪費。特別是如果鐵焦含量在三成以上更是能夠取得更為優秀的冶煉成果。但是，到現在為止，就算在發達國家鐵焦技術還處于摸索階段，還需要加大研究力度。

2.5 氧氣高爐關鍵技術

其一為變壓吸附技術，又被稱作PSA技術。這項技術的主要原理是綜合考慮固體材料上氣體組分存在的差異吸附特性，通過周期性壓力變換實現氣體提純分離目標。這項技術屬于非常成熟且技術含量極高的制氧技術，并且還具有流程簡單、設備投資少、自動化程度高、操作維護便捷以及節能活動等優勢。尤其是隨著人們環保觀念的不斷提高，PSA技術擁有著更為光明的應用前景；其二為碳捕集與封存技術，又被稱作CCS技術，應用這項技術的主要目標是將CO2捕集封存起來，降低其排放量，更好的保證生態環境。CCS技術最常用的封存方法為地下埋存與海底埋存，即將CO2注入到海水層或者廢棄的油田和煤田里面，和植物埋存法相比難度較低，更為容易實現預期目標。

3 高爐冶煉煉鐵技術工藝的實際應用探究

3.1 做好爐頂壓力與爐內氧含量的有效控制

在實際煉鐵過程中，要想合理應用高爐冶煉煉鐵技術進行工業生產，必須要保證高爐內氣體具有足夠的流動性，從而為凈化效率提升起到更大的促進作用。同時，通過實際分析發現，在指定承壓范圍內，隨著爐頂壓力的不斷增加，鋼鐵產量也會變得越來越高，而且隨著壓力的不斷提升氣體流動性會持續下降。正常來講，高爐排出口基本上都不會產生劇烈的氣體流動，這不僅會導致實際工作量大大增加，還會使爐內煤氣停留和接觸時間進一步提升，推動爐內礦料以及燃料發生更為完全的反應，還原礦物質里面存在的鐵元素，獲取產量更好、質量穩定合格的鐵液。但是，要想更加高效的完成壓力控制，必須要保證氧氣量符合預期。另外，經過實際分析發現，燃燒充分性對氧氣充足有著決定性的影響，而且充分燃燒還可以使氣體排放量降低，有效提高鐵液生產效率及質量。在合理界限范圍內，鐵液產量和氧氣燃料消耗量成正比。由此可見，切實做好爐頂壓力與爐內氧含量的有效控制可以進一步提升生產效率及質量。

3.2 合理應用熱壓含碳球團

在應用高爐冶煉煉鐵技術進行鋼鐵生產過程中，要想進一步提高礦物資源利用率，鋼鐵生產從業人員必須要做好熱壓含碳球團的優秀應用，這樣才能夠在滿足節能減排要求的同時，更好的實現環境保護目標，而且可以結合實際情況降低煉鐵廢渣的排放量，提高冶鐵效率及產量。但是，在應用熱壓含碳球團展開實際生產的過程中，應該保證實際溫度不低于100℃，并且還應該提前預熱生產所需材料以及溶劑，從而進一步推動溶劑以及物質的充分融合，防止升溫過程中出現更大的不良影響。另外，只有切實保證高爐煉鐵運轉正常才可以使煉鐵效率和質量得到進一步提升，將高爐冶煉技術的優勢以及作用發揮到機制。

3.3 確保爐內風溫符合標準

在應用高爐冶煉煉鐵技術進行生產的時候，必須要保證風溫滿足運行條件，這樣才可以使煉鐵效率及質量得到進一步提升。所以，生產人員在進行熱風爐實際管控的時候，應該對相關溫度情況展開更為細致深入的分析，并準確把握能源消耗情況，并以此為基礎制定更為科學合理的運行方案，這樣才可以切實保證熱風爐風溫符合高爐運行的實際需要。但是，在實際生產過程中，相關人員除了需要采用更為多樣化的措施提升熱風爐的實際風溫，還應該保證風溫可以充分分布于高爐當中。由此可見，只有綜合考慮生產實際選擇規格更為合理的熱風爐規格才可以為后續生產打下更堅實的基礎。

3.4 合理應用高爐噴吹廢塑料工藝

在應用高爐煉鐵技術展開實際生產的時候，不單單需要提升對煤粉質量的重視，還應該對高爐噴射時塑料顆粒質量展開更為全面深入的分析。所以，在加速度相同的基礎上，工作人員應該先對廢舊塑料顆粒速度展開細致分析，然后以實際情況為基礎，適當預熱煤粉以及塑料，盡量縮短煤粉在高溫區停留的時間，這樣才可以保證煤粉燃燒更加充分，推動媒體和塑料的充分融合，進一步提升燃燒效率，將高爐煉鐵技術的優勢發揮到最大。

3.5 做好爐身結瘤處理

在高爐冶鐵過程中，高爐結瘤是造成崩料現象發生的主要原因。同時，高爐結瘤還會造成爐內氣流穩定性下降，導致產量與質量下滑。因此，在應用高爐煉鐵技進行生產的時候，工作人員應該對高爐溫度進行定期檢測。另外，通過實際分析發現，原料內鋅符合過高會導致鋅元素沉積及軟熔變化，引發虧料線或者崩料、爐型變化等問題，進而造成高爐結瘤，并且在進行停爐補噴以后，爐內形態也會出現一定程度的轉變，影響到結瘤情況。所以，在發現高爐結瘤情況以后，工作人員可以采用如下幾種方式進行處理：首先，適當提升高爐內部溫度，從而更好滿足活躍度與熱量需要，并綜合考慮實際需要展開布料調整，提升氣流穩定性，為爐內情況改善夯實根基；其次，展開炸瘤處理。在確定結瘤位置以后，在結瘤上開孔放置適量炸藥，并保證炸藥和爐身間距在15cm以上，而且在操作過程中還應該注意防止爐涼問題出現。

4 結束語

總而言之，隨著科學技術水平的不斷提高，高爐煉鐵技術工藝水平也得到了突飛猛進的發展。所以，在經營發展過程中，鋼鐵企業要想獲得更多經濟效益，提高自身的核心競爭力，推動自身長遠發展，必須要跟上時代發展的腳步，認識到高爐冶煉煉鐵技術的重要作用，綜合考慮自身生產實際情況制定更為合理的技術應用方案，從而更加高效的完成煉鐵工作。同時，在應用高爐煉鐵技術生產的時候，鋼鐵企業還應該對此項技術的作用以及優勢進行細致深入的分析，發掘目前高爐冶鐵技術應用存在的問題，以此來推動冶鐵技術的完善發展，將冶鐵技術的作用充分發揮出來，降低能源方面的消耗及成本，幫助企業獲得更多社會經濟效益，進而切實保證自身的市場地位不動搖，并為我國經濟的長遠可持續發展做出更大的貢獻。