論高爐煉鐵節能降耗及資源合理利用技術

高永

摘 ?要：隨著社會的日益發展對于各行各業都提出了更高的要求，也帶來了更多的挑戰。鋼鐵企業面臨不斷縮小的利潤空間，其發展形勢較為嚴峻。要想在激烈的競爭之中站穩腳跟，相應企業應當在進行高爐煉鐵時采取合理的節能降耗措施，并對原有的高爐煉鐵技術進行優化，這樣才能夠有效拓寬自身的發展空間。本文就高爐煉鐵節能降耗及資源合理利用相關技術的實際操作和優化策略展開了討論，以期為鋼鐵行業的發展提供一些幫助。

關鍵詞：高爐煉鐵;節能降耗;資源合理利用

1 鐵焦技術

鐵焦技術最早出現于日本，發展至今其在實際應用中發揮了一定的作 用，但與此同時此項技術發展在目前并未十分成熟。此項技術主要是使用 微黏結霉或非黏結煤等價格更低的結煤作為原料，再生產煤礦資源，并且 這些結煤還可以與鐵礦粉按照一定的比例混合，在其成為塊狀后進行干餾 處理，從而能夠得到三七成比例的鐵焦。最后還需要對其進行二次處理，然后才能得到較好的煉鐵效果。據相關研究和實踐表明，此項技術能夠使 主焦煤和焦的使用量大幅減少，同時也說明了鐵焦對于高爐煉鐵過程中的 反應速率的提高有著十分重要的作用，另外，這也說明了在高爐煉鐵中鐵 焦含量即使達到百分之三十也不會對高爐煉鐵質量產生較大的影響[1]。

2 高爐噴吹煉鐵技術的具體操作方式

2.1 ?高爐噴吹生物質和木炭技術

生物質可以算得上是高爐煉鐵領域內的一種新型能源，屬于有機物的 一種。而對于這種有機物，主要應用于熱解行為。其中，可在碳化溫度 下，不斷減少二氧化碳的排放量。相關學者在研究中發現，生物質與廢塑 料多應用于高爐煉鐵多個工藝環節中，在這些環節中，企業并不需要使用 過多的是人力、物力和財力。另外，生物質在實際應用中可代原來所使用 的還原劑，如煤粉等，進行高爐噴吹。將其與煤粉相比，所具有優勢更 多。具體來說，不僅能夠對二氧化碳含量進行有效控制，同時還在提高原 料還原能力上起到重要的作用。

2.2 ?高爐噴吹焦爐煤氣

在高爐煉鐵過程中，高爐噴吹焦爐燃氣技術是低碳化技術典范，具有 很多優勢。首先，焦爐燃氣是比較環保的還原劑，其還原產物對環境危害 較小，在焦爐燃氣噴吹過程中，燃氣能夠和顆粒煤炭充分燃燒，具有較高 的利用率。同時，噴吹焦爐燃氣技術造高爐煉鐵流程中工藝較為簡單。在 向高爐中噴吹焦爐煤氣后，能夠使得高爐中上部溫度下降，造成熔融區域 變窄，焦爐燃氣中的氫氣也氧化鐵能夠急速反應，促進能源利用率提高， ?間接的降低了生產每噸鋼鐵所需要的成本。因此，高爐噴吹焦爐燃氣技術 的應用不僅能夠達到節能減排的目，還能夠有效增加鋼鐵產出量，減少二 氧化碳的產出量。這是一種非常好的高爐煉鐵技術。

2.3 ?高爐噴吹廢塑料

在過去20年里，德國就已經展開了對高爐噴吹廢塑料這一領域的技術 研究，隨著研究的不斷開展和用到具體生產工藝中，同時其研發出多種設 備用于高爐噴吹廢塑料，還對這一施工技術進行了大幅度的完善。同樣在 日本的相關行業也開展了大量的實驗研究，最終得出研究結果表明，利用 廢舊塑料所生產各種煤礦資源中，其可利用率達到了80%，遠遠超過預期 的水平。這種技術的優勢在于能夠利用廢舊塑料來替換掉原有的材料，從 而確保了其成本和能源供應。

2.4 ?焦爐除塵灰綜合噴吹

高爐中的除塵灰主要包含兩種成分，首先是在爐前出鐵時所造成的， ?另外則是在爐頂主皮帶料頭部放料的過程中造成的。兩種粉塵通過一定科 學比例進行配比，也是目前企業中最常用的除塵灰。同時此類粉塵還可以 再進行回收二次利用，進而達到節能減排的效果。一般來說此類粉塵的應 用既可以有效提升燃燒效果，還可以充分回收鐵元素，進而有效提升最終 煤礦資源產量。同時加強對廢料回收及利用可以有效減少成本的支出以及 對環境的污染，無需對廢料進行處理而直接投入使用，進而也提升了整體 產量水平。但是由于此類粉塵的粒徑較小，相對來說在該方面的技術應用 領域仍然不夠成熟，對于除塵灰收集及過濾仍存在一定的技術欠缺。

3 優化高爐煉鐵中的噴煤技術的策略

3.1 ?顆粒形式煤炭噴吹技術

法國、英國、美國這類發達國家在進行高爐煉鐵時主要使用了噴吹粒

煤技術，且使用時間較長，工藝較為成熟，積累了大量經驗。但這一技術 在我國并未得到充分的利用，縱觀我國冶煉行業，只有萊鋼在進行生產過 程之中才采取了這一項技術，且有著較為豐碩的成效，在生產過程中的煤 炭比能夠達到每噸170公斤，由此能夠看出這一技術具備一定優勢。相比 于噴吹粉末性質煤炭技術，噴吹顆粒形式煤炭技術有著以下幾個方面的優 點：①噴吹系統具備較高的安全性能。和粉末煤炭相比，顆粒煤炭在顆粒 直徑方面有著較大的優勢，其表面積遠遠小于粉末性質煤炭，這樣一來就 會讓進行高爐煉鐵時產生爆炸及火災這類安全事故的概率大幅度降低，有 效保障了其安全性。②能夠大幅節省能源，降低能源損耗。在對顆粒煤進 行制造時，所需要設施設備在耗電量方面相對較低，與粉末煤制造所需設 施設備相比降低了75%的耗電量，且顆粒煤制造設備在煙氣入磨方面也遠 遠大于粉末煤制造設備，這也就表明了干燥環境下煤氣消耗有了較為明顯 的減少。③對煤炭的種類要求不高，基本上不論何種性質的煤炭資源都能 夠使用這一技術來完成高爐煉鐵操作。④工藝較為簡易，成本投入較低。 ?根據相關資料顯示，在具備同等生產水平這一前提之下，對顆粒煤制造設 備所投入的成本支出較低，與粉末煤制造所需的設施設備成本支出相比降 低了75%，同時這項技術對相關工作人員要求并不高，經過幾次簡易的練 習便能夠熟練進行操作[2]。

3.2 ?合理科學的配比煤炭種類

在進行高爐煉鐵前，企業相關技術人員需要對煤炭種類以及比例實施 科學配比，獲得最適宜的煤炭配比，這樣不僅能夠降低燃料成本，而且能 夠有效擴大噴煤資源。在對不同種類的煤炭特點進行分析，在將其用科學 合理比例進行投放燃燒，能夠產生高于原煤四分之一的熱量，一些企業在 了解不同煤炭種類所具備的優點后，保證噴煤工藝不受干擾的基礎之上， ?為獲取良好的節能效果，將性價比

較高、煤種優越褐煤添加至混合噴煤中，能夠進一步降低高爐煉鐵煤炭 損耗，在保障高爐煉鐵質量的同時，還降低企業資金投入，將企業資金控制 在合理范疇內。 ? 但不足是，褐煤雖價格較低，所含水分相對較高[3]。所以， ?在高爐煉鐵時應結合褐煤含水量以及高爐煉鐵要求，對褐煤進行科學合理配 比，從而制定出最適合比例，降低資金投入，解決褐煤含水量問題。

3.3 ?提高燃燒效率

目前，高爐噴煤技術已經比較熟練，這時考慮如何提高煤粉的燃燒效 率就成為優化技術的又一重要突破口。就噴入煤粉之后而言， ? 煤粉在爐內 發生燃燒， ? ?那么如何提升燃燒速度是目前要重點考慮的，加入助燃劑和 降低煤粉燃點都是比較好辦法。其中，加入助燃劑已經處于研究之中的狀 態，根據目前的實驗結果表明，加入適當的助燃劑可以有效的縮短煤粉的 點燃時間，使煤粉的燃燒速率得到顯著提高。

結束語

綜上所述，為了能夠在滿足節能減排的前提下，讓我國的鋼鐵事業得 到可持續的發展，降低生產成本是順應發展的必然趨勢。因此，各企業需 要對原料進行合理利用，在操作工藝上進行不斷的優化，提高資源的利用 率，緩解原料短缺的壓力，促進我國煉鐵事業的發展。

參考文獻：

[1]孫敏敏，寧曉鈞， 張建良，等.煉鐵系統節能減排技術的現狀和發展[J].中國·冶金，2018，28（3）：1-8.

[2]劉炳俊.淺論高爐煉鐵節能降耗及資源合理利用策略[J].科學技術創新，2020，（22）：188-189.

[3]韓成.試論高爐煉鐵低碳化和智能化技術發展現狀[J].冶金與材料，2020，40（2）：115-117.