高炉炼铁技术的应用与发展

陈文

摘要：我国是钢材生产大国，钢材的冶炼技术较为成熟，在当前背景下，高新技术的研发与应用对我国炼铁事业的发展具有重要影响，有助于钢材冶炼质量的提高。在炼铁高炉冶金的过程中，先进的冶金技术应用有助于高炉炼铁效率的提升和钢铁行业高质量发展。本文首先介绍了冶金技术的类型以及其在炼铁高炉中的应用，其次对炼铁高炉冶金技术的发展现状及问题进行详细分析，最后对冶金技术的发展前景展开深入探讨。

关键词：炼铁企业；炼铁高炉；冶金技术；技术应用；技术发展

引言

工业的迅速发展，使得钢铁材料的需求量大大提高，虽然说现在社会朝着第三产业发展，但是我国目前对于钢铁行业的需求只增不减，不仅如此，人们对于其的质量又有了更高水平的需求。根据我国目前钢铁的发展情况而言，我国钢铁的制造主要依靠的高炉技术，这项技术在实际的生产中经常会出现一些问题的，发展水平比较落后，而制造出的钢铁也会存在一些质量问题，所以为了解决这类问题，我们想到了在高炉炼铁技术中融入了冶金技术，这样一来就能够有效的解决目前高炉炼铁中所出现的一些问题，有利于提升整个行业的炼铁质量，因此我们探究炼铁高炉冶金技术的应用发展具有重要的意义。

一、高炉炼铁发展现状

自改革开放以来，我国就开始不断的借鉴和引进国外先进的炼铁设备和技术，就目前的发展情况而言，我国的炼铁技术取得了一定的进步，能够生产出高质量的钢铁材料。但是随着时代的进步，社会市场经济的发展使得我国的钢铁的需求量大大的减少，出现了供大于求的现象。根据相关的数据研究表示，高炉炼铁染料喷煤比例较高，燃料比例和焦比有所下降。利用冶金技术生产钢铁的企业，燃料比和焦比更低。这一数据表明冶金技术在高炉炼铁行业的应用具有重要的价值，能够有效的促进炼铁技术的发展。

二、冶金技术的类型

（一）电冶金技术

常见的电冶金技术主要分为两种，一种是电热冶金技术，该技术的应用原理与火法冶金技术相似，主要是利用电化反应对金属进行冶炼，并在溶液或者是溶体中将矿石中的金属物质提炼出来。另一种是电化冶金技术，该技术主要应用的是电化学技法，利用电能转化热能的方法将矿石中的金属物质进行提炼。虽然，电冶金技术与火法冶金技术应用原理相似，但是二者的热能来源大不相同。

（二）湿法冶金技术

湿法冶金技术及应用原理主要是矿石金属物质的提炼，矿石资源的冶炼需要在溶液中进行，该技术的应用对冶炼温度要求偏低，冶炼流程相对简单，需要施工人员优先做好矿石的浸出工作，以起到净化矿石的作用。随后，在溶液中进行金属的冶炼，具体操作如下：（1）合理选用溶剂浸出矿石。在矿石中的金属与溶剂发生反应后，矿石中的离子会与溶剂相融合，以此完成矿石的净化目标。（2）在对矿石进行浸出处理之后，矿石中的部分金属会与溶液进行有机融合，此时需要技术人员对净化溶液进行去杂质处理。（3）利用置换法或者是还原法完成金属制备的同时，需要处理净化溶液，进一步从中提取所需金属物质。

（三）火法冶金技术

火法冶金技术属于传统冶金方法之一，应用原理是将矿石放在高温环境中进行冶炼、加工与制作，致使矿石发生物化反应，随后由原始状态转变为金属化合物，又或者是金属单质等。转化后的物质可汇集于气体、液体或固体当中，以此有助于将矿石资源中的杂质与金属物质进行分离，实现金属物质的提炼目标。物化反应中，矿石会优先从固态变为液态，最后成为气态，火法冶金技术的应用对燃料燃烧温度具有较高要求，必要之时，需要通过化学反应提高温度。因该技术的冶炼过程较为繁杂，具体冶炼过程中包括干燥处理、焙烧、焙解、蒸馏提取、精炼以及熔炼等诸多操作。

三、炼铁高炉冶金技术的应用

（一）双预热技术

冶金技术的应用可提升高炉中煤气的利用率，致使煤气能够充分燃烧，煤气燃烧过程中会与热风炉烟道中的废气混合气体发生反应，最终会有高温废弃物产生。在高炉炼铁操作中，高温废弃物可为高炉炼铁提供热源。双预热技术具有节能、环保的特点，属于一种新型的绿色技术，既可以提高焦炭的使用率以及高炉炼铁的生产率，减少煤矿资源的浪费，又可以减少废弃物排放对生态环境造成的破坏。所以，该技术被普遍应用于高炉炼铁之中。除此之外，该技术具有余热再利用的作用，可将余热进行回收再利用。

（二）干法除尘技术

干法除尘技术主要分为两种，一种是湿法除尘技术，另一种是干法除尘技术。其中干法除尘技术又可分为布袋除尘法与高压静电除尘法，相比于高压静电除尘法，布袋除尘法的应用成本偏低，应用范围较广，且除尘效果更佳，比较适合应用于水资源短缺的地区，既有助于缓解我国炼铁生产水资源短缺的压力，又有助于炼铁企业高炉炼铁成本的合理管控。随着科学技术的发展，干法除尘技术解决了高炉开炉及休风时间长的问题，现如今，诸多地区的高炉炼铁开始应用干法除尘技术，炼铁效率明显提升。

（三）高炉喷煤技术

高炉喷煤技术主要是在高炉风口处添加煤粉，随后煤粉会被吹送至炉膛内部，此过程中会有大量热源产生，既有助于减少废气、废水及废物排放对生态环境造成的污染，又可通过提高高炉炼铁冶金效率实现降低企业投资成本的目标。在高炉炼铁过程中，高炉喷煤技术的应用需要工作人员加强对炼铁冶金过程的监管，各冶金环节需要严格按照高炉炼铁标准进行。例如，煤粉的放置位置、燃烧率以及燃料选用等，有助于为高炉喷煤技术应用作用的充分发挥提供保障。

四、冶金技术在炼铁高炉中的应用发展趋势

（一）加强对氢原料的应用和探究

改进高炉炼铁技术的关键切入点就是要进一步提升炼铁化学反应中的反应效率。通过研究发现，如果在高炉炼铁技术中能够进一步增大焦炭与矿石的比例，并且在反应时加入足够的化学催化剂，能够使焦炭与矿石在低温和高速运转的条件下减少反应，从而有效地提升炼铁反应效率。除此之外，通过在化学反应过程中添入定量的氢原料，能够快速提升高炉炼铁技术中低温还原的速度，同时，还能够有效地降低原料制备过程中二氧化碳的排放量，这种加速还原的技术不仅实现了温室气体的抑制排放功能，同时，还有效地提升了化学反应的效率以及内部原料的透气性。但目前这项高效氯还原技术还处于初步研究阶段，是我国钢铁工业行业未来展望的主要方向之一。

（二）不断朝“低焦煤，无污染”的方向发展

首先，在高炉炼铁技术发展过程中，是炼焦配煤系统能够得到优化和升级，通过深度的研究以及探讨设计出符合高炉炼铁工厂以及市场冶炼需求的配煤方案，能够进一步优化配煤的比例，从而有效地降低高炉炼铁技术全过程对于焦炭资源的依赖程度。同时，也能够达到冶炼过程中降低碳排放量的目标，最大限度地维护工业发展与周边自然环境之间的和谐关系。其次，加大对于绿色无污染冶金技术的研究，进一步降低高炉炼铁技术生产过程中污染气体的排放量，推动高炉炼铁生产技术不断朝无污染以及绿色化的方向发展，为冶金行业的持续稳定运行奠定基础。

结语：

从国内冶金技术的成熟程度来看，能够更好地服务于我国各行业高质量发展。为了更好地适应资源和能源的高质量利用的需求，一方面要进一步引进新技术、新设备、新工艺；另一方，也要不断坚持自主创新，提升冶金技术在炼铁高炉中的应用水平，在国际钢铁行业高端领域占据一席之地。

参考文献：

[1]时天新.浅谈炼铁高炉冶金技术的应用与发展[J].冶金与材料,2022,42(5):73-75.

[2]郭乐.浅谈炼铁高炉冶金技术的应用与发展[J].商品与质量,2019(12):9.

[3]李金昌.炼铁高炉冶金技术的应用与发展[J].建材发展导向（下）,2018,16(3):51-52.