中國高爐煉鐵的現狀及存在的問題探討

竇碧波

（酒鋼集團榆中鋼鐵有限公司，甘肅 蘭州 730104）

鋼鐵工業技術創新發展受21世紀環保推動因素影響，需在技術方面創新與改革?；诖藯l件下，我國工業領域也在此方面加大人力、物力、財力等投資力度，目的是能在此領域技術提升階段、創新發展階段等解決基礎難題，以此為核心，重點解決高爐煉鐵環節中的污染問題、能耗問題等，可保證高爐煉鐵技術發展有新的突破，利用技術手段改變高爐煉鐵發展局面，促進中國高爐煉鐵向自動化、智能化方向發展，為我國經濟水平提升做出巨大貢獻。

1 中國高爐煉鐵發展現狀

1.1 管控力度加強

結合當前中國高爐煉鐵發展現狀分析，不單單是我國政府及相關部門對該領域革新發展給予大力支持，而且鋼鐵企業、工業領域也充分意識到自身穩定反正的影響性，在發展中把更多在重心放在高爐煉鐵創新發展方面，加大對其整體的管控力度，并在高爐煉鐵熱風溫度提升方面有顯著效果[1]?；诖藯l件下，能合理管控高爐煉鐵加工環節中的煉鐵焦比，影響能源消耗量，解決生態環境污染等相關問題。

例如：經相關部門的實際調查與分析，針對所記錄的信息數據了解到高爐熱風溫度的增強。在高爐煉鐵熱風溫度在950℃～1050℃時，溫度變化影響煉鐵焦比，每提高100℃就可降低約15kg/t煉鐵焦比；當高爐煉鐵熱風溫度在1050℃～1150℃時，每提高100℃就可降低約10kg/t煉鐵焦比。充分說明高爐熱風溫度提高是降低煉鐵焦比重要手段之一。

從鋼鐵企業發展角度分析，企業自身會擁有大量高爐煤氣，高爐熱風溫度提高而降低煉鐵焦比，影響高爐企業能源消耗與使用情況，也使熱風成為高爐企業煉鐵環節中重要及廉價的能源，有效降低高爐企業煉鐵成本，創造更大的經濟效益。

1.2 高爐大型化發展

當前，中國已經自主研發眾多現代化大型高爐設備，并在高爐企業煉鐵環節中廣泛應用，已經初步完成高爐大型化發展工作。而在后續發展階段，只需注重基礎條件的充足性，由專業化研究隊伍結合實況全面性探究，具備較強的創新意識與能力，能深度探究高爐企業煉鐵發展實況，無論是在技術手段的應用，還是相關措施的優化等，均能為我國高爐大型化發展起到良好的促進作用。

例如：在2000年中國迎來第一批大型高爐，以“首鋼京唐5500m3高爐”為代表，在國內高爐企業煉鐵環節中相繼使用。經歷史開端的科學處理，大批量大型高爐設備擴大應用范圍，并在國內高爐企業中占有重要地位。截止目前為止，國內4000m3級以上的大型高爐遠遠超過預期目標，并使中國中國高爐煉鐵大型化發展，提高高爐裝備技術水平與性能，各項指標共同發展。

1.3 改善爐料結構

中國高爐煉鐵發展影響高爐企業綜合效益，隨著各領域需求量的增加，出現了國內鐵礦石資源儲量不足情況，還需在煉鐵環節中全面性分析，能結合創新發展過程中所出現的各項問題，有相應的解決措施，在初期發展階段還需依靠國內、國外兩種鐵礦石資源[2]。

例如：在過去幾年的發展中，中國高爐煉鐵發展依據進口鐵礦石、國內鐵礦石，產量持續性增加，整體投資成本加大，隨著其價格的增加，也使我國工業領域充分意識到“創新”的重要性，在此方面中國高爐企業加大新技術、新設備的應用力度，在研發中逐漸優化爐料結構，使我國高爐爐料質量有了進一步的改善。

1.4 提高操作水平

受新技術、新設備等因素影響，使中國高爐煉鐵發展在創新過程中越來越重視技術經濟指標的對比與深度分析，能了解新高爐的建成投產，最主要的影響因素是“高爐操作”，需在此方面進行相應的改善，以“大型化”發展為創新目標，無論是技術手段還是操作水平，均有顯著的變化。

例如：在大型高爐創造階段就應用了現代化裝備，主要包括噴煤系統、無料鐘爐頂、槽下篩分、高溫熱風爐、高壓爐頂等，在運行中工作人員對相關信息數據的記錄，結合具體信息數據對比分析，可全面性地掌握中國鋼鐵企業煉鐵技術經濟指標的變化。

主要信息數據包括：利用系數3.017/t·m-3·d-1、焦比423/kg·t-1、噴煤比131/kg·t-1、燃料比527/kg·t-1、入爐礦品位61.07/%、熟料比94.28/%、高爐風溫1100/℃。

2 中國高爐煉鐵發展問題

2.1 自然資源短缺

當前，中國高爐煉鐵發展瓶頸問題是自然資源短缺，分析中國高爐煉鐵生產主要應用國內資源、進口資源，但因發展環節中的高爐設備、高爐煉鐵能源效率等無法滿足預期要求，則會增加能源消耗量，實際效益與預期標準存在巨大差距。同時，會增加能源應用成本，而我國相關部門忽視對自然能源的生產，往往會把更多的財力、物力、人力等放在生產量提升方面，因生產資源的缺乏，使整體效果無法保證。

2.2 生態環境污染較嚴重

因鋼鐵在生產環節中所包括的程序較多，不同生產環節中均會消耗能源，而往往因設備性能、功能等待提升，導致生產環節中所產生的污染物質類別較多、污染量較大，對生態環境造成嚴重污染。如果對此情況沒有及時地解決，會使固體污染物、氣體污染物、其他污染物等影響地質、水質、空氣質量等，無法滿足群眾日常生活、生產需求[3]。當然，也有部分企業對生態環境污染問題引起重視，并采取相關措施合理化解決，但實際效果依然與預期存在較大從差距，需在此方面及時解決。

2.3 設備結構傳統化

雖然當前中國鋼鐵企業已經引進與應用大型化高爐，但無法保證大型化高爐覆蓋面，也會在大型化高爐應用環節中出現問題，因企業內部不具備專業化工作人員，使基礎條件方面出現問題，無法對大型化高爐創新、探究等，人員思想意識與工作模式依然受傳統化模式緊固，把新技術、新設備等“拒之門外”。其中，在大型化高爐內部結構優化與創新設計階段就出現了問題，所應用的大型化高爐結構缺乏合理性，影響鋼鐵生產量及品質。中國大型化高爐結構重組，不單單是會因技術問題發生而產生不利影響，而且還會對各方面的經濟效益提升造成阻礙，大型化高爐結構調整屬于一項持久性工程，部分企業因在短期內未得到高標準的結果，會在發展中期放棄，浪費大量的人力、物力、財力，增加創新工作難度。

3 中國高爐煉鐵穩定發展策略

3.1 加大科學技術應用力度，促進中國高爐煉鐵自動化發展

結合中國高爐煉鐵發展現狀分析，建議在各項問題方面均能細化探究與處理，企業及工作人員對新技術應用引起重視，以“自動化”發展為核心，通過各項技術的準確應用，研發“可視型”自動化高爐，以高精度傳感技術、數據處理技術、智能化檢測技術等為核心技術，對高爐工藝流程完善，在生產環節中就可在線檢測設備運行實況，可第一時間發展問題、解決問題，避免影響整體運行穩定性與安全性[4]。

此外，還能降低工作人員生產難度，只需在生產環節中借助各項技術，分析檢測信息數據，就能直觀化地掌握密閉高爐運行狀態，在生產環節也可應用各項技術，完成高爐煉鐵生產編制系統，突出大型化高爐“自動化”、“可視化”特點，降低大型化高爐生產故障率。

當然，在部分企業中也應用著“生態型”自動化高爐，與傳統高爐相比較，“生態型”自動化高爐最明顯的變化是高爐內部反應強度提高，可有效解決生態環境污染問題，在生產環節中對歲產生的污染物（如：CO2、粉塵、硫化物、CO等）科學化處理，一邊生產一邊處理污染物，避免不達標的污染物直接排放而影響地質、水質等，實現生態高爐發展目標，在科學技術的影響下，提升高爐煉鐵技術水平與控制機能，高效率優化高爐煉鐵過程[5]。

例如：針對4000m3以上高爐生產技術指標分析（20座），利用系數2.165t/m3.d，煤比161.66kg/t、煤粉灰分8.97%、焦炭灰分12.04%、鐵料粒徑21.02mm、二元堿度1.09、鐵水溫度1482.09℃、一級頻率76.67%等。

3.2 新工藝質量管控，有效解決環境污染問題

高爐煉鐵會產生眾多污染物，在此領域創新發展階段需重點解決環境污染問題，分析中國高爐屬于一種“排放”CO2設備，那么在環境污染問題解決時，還需從根源上處理與管理，要控制中國高爐煉鐵工藝質量，明確生態環境污染問題解決目標，能在高爐煉鐵生產環節中控制碳的使用量。分析國外高爐煉鐵生產中的解決措施，是以“多種全氧”為主要原料，借助爐頂完成煤氣循環工藝[6]?；诖嘶A上，我國科研部門能借鑒與分析國外研發的新設備，能在中國高爐煉鐵發展環節中應用“全氧高爐”，與傳統高爐相比較，是用冷氧氣替代熱風，并從高爐風口鼓入，能保證爐頂的煤氣均由洗滌塔處理CO2，在煤氣循環使用調整熱風溫度，降低高爐焦比，保證燃料燃燒充分性，能減少污染物的產生量，并通過相應的防控與指標檢測，從而有效解決環境污染問題。

3.3 注重技術研發與手段創新，完善高爐結構

當前，高爐企業在煉鐵環節中加大大型化高爐設備應用力度，擴大影響范圍，在我國政府及相關部門大力支持下，使中國大型化高爐全面發展，并成為必然的發展趨勢。同時，還分析到裝備水平對大型化高爐設備應用性能、功能的影響，在裝備水平提升方面也有顯著效果，其中就包括“長壽化技術”，對大型化高爐設備成熟發展帶來積極影響。

此外，開展原燃料質量，既可滿足大型化高爐設備生產要求，又能在實際生產環節中通過長壽化技術，合理優化大型化高爐設備爐型結構、控制死鐵層厚度，增強爐身部位長壽控制效果等，在各項技術應用下，也需依據實況進一步地研發與創新，才可發揮出實際作用與價值，從而對我國現代化社會穩定發展起到推動作用。

4 結語

結合上述內容對中國高爐煉鐵發展現狀分析，可了解到我國當前高爐煉鐵發展優勢，管控力度加強、高爐大型化發展、改善爐料結構、提高操作水平等等，均能對我國現代化社會發展提供有利條件。但是，在實際發展環節中還是易受各項因素影響而引發具體問題，需工業領域詳細探究，并加大科學技術應用力度，促進中國高爐煉鐵自動化發展，注重新工藝質量管控，有效解決環境污染問題，分析技術研發與手段創新，完善高爐結構，均能保證中國高爐煉鐵自動化、可視化發展。