分析冶金技術(shù)在煉鐵高爐中的應(yīng)用以及發(fā)展

鞏乃振 王棟棟

摘要：近幾年，隨著我國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展，冶金技術(shù)相較于以往，也有了較好的發(fā)展。本文就冶金技術(shù)的分類以及冶金技術(shù)在煉鐵高爐中的應(yīng)用進行了分析，并對冶金技術(shù)的發(fā)展進行了探究，僅供參考。

關(guān)鍵詞：冶金技術(shù);煉鐵高爐;應(yīng)用;發(fā)展

引言：

隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，冶金技術(shù)在煉鐵高爐中的應(yīng)用得到了極大的推廣和應(yīng)用。在目前我國追求綠色、經(jīng)濟發(fā)展的背景下，創(chuàng)新冶金技術(shù)，實現(xiàn)低投入、高回報、低風(fēng)險的經(jīng)濟發(fā)展，成為目前冶金行業(yè)共同追求的目標(biāo)。

一、冶金技術(shù)的分類

電冶金。電冶金技術(shù)是指用電力作為能源，經(jīng)過加熱提煉出各種金屬的工藝過程和生產(chǎn)工藝，它又可以分為電化學(xué)冶金和電熱化學(xué)冶金兩個技術(shù)類別。將所有必需的大量金屬電能利用于熱電化學(xué)反應(yīng)從金屬溶液或者金屬熔體中進行提取煉制出來的冶金方法一般就是用熱電化學(xué)冶金，而對于電熱化學(xué)冶金這種技術(shù)主要是廣泛指將金屬電能通過轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化為其他熱能的一個冶金技術(shù)程序。

濕法冶金。濕法金屬冶金制備技術(shù)是一種在有機液體中進行冶金的制備技術(shù)，此種濕法冶金制備方法的工作溫度一般比較低，對經(jīng)過提純之后制備出的金屬原料進行有機浸泡，在這種浸泡加工過程中需要采用適量、恰當(dāng)?shù)挠袡C溶劑來對礦石原料進行固化加工，所有必需的制備金屬或其他金屬物質(zhì)都會和有機溶劑礦石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，鐵離子礦石會在有機溶液中表現(xiàn)呈輕微游離流動狀態(tài)，容易進行提取。[1]

二、冶金技術(shù)在煉鐵高爐中的應(yīng)用

1、高爐雙預(yù)熱技術(shù)

煉鐵爐和其他高爐所使用需要的能源大約有78%以上是由焦炭和氧化煉鐵爐中煤粉的熱化和燃燒化學(xué)反應(yīng)過程提供的，剩下的則由那些用于控制熱風(fēng)和氧化煉鐵爐的燃料過程中的其他化學(xué)反應(yīng)熱化和燃燒作用提供。高爐焦炭煤氣是指煉鐵高爐生產(chǎn)工藝過程中高爐所需要和使用的副產(chǎn)高爐燃燒煤炭中，通常含有34%的副產(chǎn)高爐焦炭能量和熱量，將其轉(zhuǎn)換成可以作為煉鐵副料高爐生產(chǎn)用的高爐焦炭煤氣（其中主要包括作為副產(chǎn)高爐燃燒煉鐵焦炭煤氣、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐燃燒煉鐵焦炭煤氣）。回收煤氣可再資源利用煤氣副產(chǎn)品的特點煤氣的再資源利用是促進我國實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保低碳綠色減排的重要手段，是一種降低生產(chǎn)經(jīng)營成本的有效控制措施。雙混合預(yù)熱燃燒技術(shù)就是一種利用預(yù)熱高爐中的煤氣預(yù)熱燃燒鍋爐產(chǎn)生的一種高溫燃燒廢氣與利用熱風(fēng)爐中的煙道燃燒廢氣的兩種混合預(yù)熱氣體共同作為燃燒熱源，混合后的氣體可將高爐煤氣和助燃用的空氣同時預(yù)熱至3000c以上。

采用高爐余熱高溫回收燃燒技術(shù)，使用新型轉(zhuǎn)爐焦炭煤氣燃料進行高溫?zé)裏嶂硷L(fēng)爐，利用新型高爐焦炭廢氣熱水器代替高爐化學(xué)熱，以熱管（屬）專用換熱器進行預(yù)熱助燃燃燒空氣或轉(zhuǎn)爐煤氣，有效地節(jié)約了高爐焦炭，改善了熱風(fēng)爐焦炭燃燒工況，提高了高爐焦炭能量利用率，降低了高爐焦炭煉鐵率。目前，在我國大型煉鐵行業(yè)中，采用高爐雙層預(yù)熱增值技術(shù)，只有約25.8%的高爐余熱可以回收利用，以高爐熱力學(xué)基本定律分析為理論基礎(chǔ)的數(shù)值計算和定量分析表明，此項增值技術(shù)具有極大的應(yīng)用空間。

2、高爐干法除塵

高爐驅(qū)動除塵靜電技術(shù)主要可分為干式干法靜電除塵和濕式干法靜電除塵，而根據(jù)干法靜電除塵又可以分為高壓布袋靜電驅(qū)動除塵和高壓布袋塵，其中高壓布袋靜電除塵技術(shù)運行方便、成本較低、除塵效果較好。

高爐預(yù)熱加壓干式干法反吹的大布袋干式煤氣通風(fēng)除塵技法工藝技術(shù)在1958年我國高爐引進初期，在大型民用工業(yè)高爐設(shè)備生產(chǎn)制造企業(yè)并未得到應(yīng)用以及推廣，因為當(dāng)時只有200～300m3的大型工業(yè)高爐生產(chǎn)企業(yè)中才可以廣泛性地采用此煤氣除塵工藝技術(shù)。經(jīng)過近20年的技術(shù)應(yīng)用推廣經(jīng)驗總結(jié)和新技術(shù)不斷改進，20世紀(jì)90年代，我國煉鐵公司通過自主研發(fā)設(shè)計，自制研發(fā)了高爐干法除塵技術(shù)，此項不斷改進的新技術(shù)在短短七八年的應(yīng)用時間里，已經(jīng)成功地被推廣應(yīng)用在我國的1000m3以下的大型萬噸高爐上，使目前我國大型煉鐵工業(yè)生產(chǎn)工藝技術(shù)進展速度發(fā)生了質(zhì)的巨大的新跨躍。近年來，干法煉鐵鍋爐隔熱除塵系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展成熟，現(xiàn)在2600m3以下的大型干法煉鐵爐和中型高爐都已經(jīng)可廣泛應(yīng)用此項鍋爐除塵相關(guān)技術(shù)。

3.高爐噴煤技術(shù)

焦炭鋼鐵是冶煉高爐過程冶煉的重要必需品，它可以為焦炭冶煉高爐過程提供巨大熱量，同時它也是冶煉鐵礦石的過氧還原催化劑。高爐直接噴煤冶煉技術(shù)主要是從工業(yè)高爐的出風(fēng)口向爐內(nèi)空氣噴煤時吹出的煤粉，在工業(yè)高爐中直接噴煤起到了提供高爐熱量和作為還原催化劑的重要作用，這樣不僅大大降低了高爐冶煉的鐵焦比，而且大大減少了高爐煉焦設(shè)備和設(shè)施，減少了高爐煉焦設(shè)備生產(chǎn)對爐內(nèi)環(huán)境的直接污染。這是我國現(xiàn)代工業(yè)高爐煉焦冶煉的一次重大技術(shù)革命。根據(jù)目前鋼鐵市場的生產(chǎn)價格，使用液化煤粉煉鐵可以大大降低每家煉鐵廠的生產(chǎn)成本約800元。[2]

三、冶金技術(shù)的未來發(fā)展

1、電冶金技術(shù)

電解冶金萃取技術(shù)顧名思義，是一種利用量子電能技術(shù)在礦石生產(chǎn)過程中直接萃取少量金屬的技術(shù)。在實際工藝過程中，一般可分為兩種冶金技術(shù)：一種是電化學(xué)電解冶金，主要是通過金屬電解氧化反應(yīng)過程進行電解冶金，根據(jù)電解反應(yīng)過程中金屬電解質(zhì)在礦石中的氧化性質(zhì)不同，可分為金屬水溶性氧化電解煉銅模式和金屬熔鹽溶液電解冶金模式。二是采用電熱金屬冶金，該種加熱方式與高壓火法電熱冶金相似，但是同樣具有金屬加熱反應(yīng)速度較快、調(diào)溫較為準(zhǔn)確、達到額定溫度較高等幾大特點，在實際使用的整個過程中雖然能夠大大降低各種金屬的受熱燒損程度，但是這種冶金方式的電消耗能量比較多，只有它能夠在室內(nèi)電能充足的這種情況下才能夠廣泛使用并充分發(fā)揮出它的優(yōu)勢。

2、探索可再生的無污染技術(shù)

在焦炭煉鐵的生產(chǎn)過程中，降低企業(yè)焦炭消耗比例一直是煉鐵企業(yè)家們應(yīng)該特別關(guān)注的一個焦點，在焦炭技術(shù)快速發(fā)展的關(guān)鍵同時它也要盡量減少焦炭消耗量以保護環(huán)境。在積極探索可再生利用能源技術(shù)方面，利用鋰化氫電池技術(shù)的發(fā)展效果應(yīng)該是最佳的，雖然目前它還處于技術(shù)研發(fā)的關(guān)鍵階段，但是它很可能也會成為未來可再生利用能源無機物污染利用技術(shù)的新發(fā)展途徑。在激烈市場競爭環(huán)境下，高爐復(fù)合煉鐵相關(guān)技術(shù)也在不斷地高速發(fā)展，創(chuàng)新尋求改革。在這一發(fā)展過程中，資源的綜合利用率雖然得到了不斷的提高，但是與發(fā)達國家地區(qū)相比還是存在很大的發(fā)展差距。所以，這就必然要求我們在不斷向發(fā)達國家企業(yè)學(xué)習(xí)高新技術(shù)的同時，更多地要不斷學(xué)習(xí)和提高鋼鐵高爐復(fù)合煉鐵工程技術(shù)水平，克服困難，積極探索新一代能源技術(shù)，樹立科學(xué)、環(huán)保的發(fā)展理念，保障推動我國鋼鐵高爐復(fù)合煉鐵工業(yè)冶金工程技術(shù)的新時代發(fā)展。[3]

結(jié)論：

隨著當(dāng)前我國國民經(jīng)濟的快速發(fā)展與不斷進步，冶金生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展已經(jīng)取得了很大的進步，但是它的整體技術(shù)水平與發(fā)達國家還是存在很大差距，這就必然需要樹立科學(xué)、節(jié)能、環(huán)保的發(fā)展理念，大力研發(fā)新能源技術(shù)，不斷推動我國高爐焦炭煉鐵冶金技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，提高我國高爐焦炭煉鐵能源利用率，降低對鋼鐵焦炭的直接依賴?yán)贸潭龋e極探索發(fā)展新能源。

參考文獻：

[1]劉炳俊. 淺析大數(shù)據(jù)技術(shù)在高爐煉鐵生產(chǎn)中的應(yīng)用[J]. 冶金管理，2020，395（09）：4+7.

[2]錢貴東. 淺析我國電氣自動化技術(shù)在冶金行業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]. 世界有色金屬，2020，541（01）：19-20.

[3]江濤. 機電技術(shù)在冶金設(shè)備中的管理及維護探討[J]. 科技風(fēng)，2020，000（015）：162.