阐述高炉炼铁节能降耗及资源合理利用技术

郝鑫磊

摘要：市场竞争的越发激烈，促使钢铁企业所获得的利润空间不断缩小，进而导致其发展形势处于严峻状态。在这种情况下，相关企业必须要通过对技术的合理利用，优化产品结构，降低耗能，以此能够在最大程度上满足相关标准和要求。。对于高炉炼铁行业来说由于化石燃料的逐渐减少，导致该行业没有充足的资源，致使行业发展缓慢，在节能减排等要求下，致使高炉炼铁急需进行行业优化，因为能源的限制，要想使行业有所发展，就要更换燃料。本文通过对这一行业的各种优良技术进行总结，以供参考。

关键词：高炉炼铁;节能降耗;资源合理利用

自改革开放以来，我国工业水平得到迅猛发展，早在2012年产量就已经达到了6.6亿吨，占世界总产量的六成。这标志着我国在这一行业还是处于比较领先的位置，但这也导致矿产资源越发的珍贵和相关燃料价格不断提高。因其产量过剩，国内市场无法全部将其消耗，而出口又有着诸多困难，使得企业之间的竞争非常激烈，但利润却却在逐渐缩小。随着高炉炼铁各项成熟节能技术的成功应用，进一步降低能耗已成为瓶颈。因此“十二五”后三年高炉炼铁企业节能压力仍然十分巨大。

1 铁焦技术

铁焦技术通过使用价格低廉的非黏结煤或微黏结煤用作生产原燃料进行煤矿的生产，将其与铁矿粉混合，制成块状，用连续式炉进行加热干馏得到含三成铁、七成焦的铁焦。再经过专业设备加工，最后经过冶炼就能得到与原始技术一样的炼铁成果。这一技术使用较高含量的铁焦代替原始含量，经过实验表明会节省大量的焦与主焦煤，也通过这一试验说明铁焦具有提高反应速率的作用，证明了在高炉炼铁中铁焦含量至少可以达到30%。目前这项技术正在日本的各个工厂进行实际生产，而且取得了一定的成果。但是现阶段技术还未完全成型，还需要大量实验进行完善。

2 高炉喷吹生物质和木炭技术

生物质指的是，动物、植物、微生物通过新陈代谢产生的有机物，这种有机物很适合进行热解行为，并且可以碳化温度来实现二氧化碳排放量的减少，算是这一领域的新型能源之一。部分学者通过研究表明，生物质和废塑料很适合应用在高炉炼铁的某些工艺中，而且不需要额外的人、物力、财力的消耗。生物质可以代替煤粉等还原剂进行高炉喷吹。其相较于煤粉还有着一定的优势，例如可以控制二氧化碳的含量，还能提高原料的还原能力，并且使高炉恒温带的温度降低，使气体得到更好的利用。

3 高炉喷吹焦炉煤气

因为焦炉煤气的主要成分是氢气，含有一些其他的碳氢化合物。这样一来就使得高炉炼铁的能源更加清洁。而且它可以充当良好的还原剂，不仅如此，还提高了碳氢元素的利用率，降低了化石燃料的使用量，极大的促进了节能减排的步伐。我国已经建设了利用相关技术的工厂，并且进行了试生产，通过生产过程的数据显示，对于燃料的需求量明显降低，这就证明了焦炉煤气在炉中起到了明显的作用，调节了炉内的工作环境，使高炉的生产得到了保证。

4 高炉喷吹废塑料

这种技术在德国与日本早就投入到日常的生产之中，早在1994年德国企业就在研究这一技术，在1995年了研制出第一台运用这一技术的设备，并进行了技术的完善，为这一技术投入使用打下了坚实的基础。而日本则在利用废旧塑料代替焦炭上面取得了一定成就，根据数据表明，利用废旧塑料产生的能源有80%得到利用，这就表明其可以很好的代替原有材料进行高炉炼铁。

5 焦炉除尘灰综合喷吹

高炉除尘灰指的是炉前出铁时产生的粉尘和炉顶主皮带料头部放料的过程中产生的粉尘经过一定比例的混合制成的，但由于这两种粉尘的颗粒极为细小，很不利于收集，但通过设想就可得知如果将其收回并完美利用，就是最好的节能方式之一。这样不仅可以使煤粉的燃烧效果得到提高，还能回收一部分浪费的铁元素，通过合理控制其添加量就能有效的提升产量，并且对本来的废料进行回收，充分的进行了材料的利用，不仅有助于提高产量，还节省了一部分资金。

6 高炉喷煤技术优化

（1）粒煤喷吹技术。高炉粒煤喷吹技术在国外已经有很多年的历史，例如在英、法、美都有大量应用这一技术的厂区存在。目前在我国却还没有大量应用，但通过事实证明这一技术也是可以进行推广的。与传统的技术相比该技术拥有几项优点，对比粉煤技术，粒煤技术更加安全，不容易造成爆炸，而且在制造过程中也会更加节省能源。粒煤在理论上可以适用于各种技术，这样企业就可根据自身需要进行选择，而且在相同的效率前提下，粒煤的设备投资只有粉煤的三成。而且在使用中的成本也比较低，所以这一技术更值得推广。

（2）合理配煤。通过合理配煤，不仅可以减少资金消耗，还可以根据煤种的特点进行调整配比，使其性能达到最佳。要想降低能源方面的资金消耗的话就要将眼光放到一些产量高、价格低但性能并不是特别好的煤种上，例如褐煤，这种煤因为煤化较低，导致含有水分较高，燃烧产生的热量也较少，但其含有的硫元素較少，可磨性也很好，可以满足高炉喷吹所需煤的要求，在生产中就可以適当的应用，通过科学的调整配比，就可以既降低资金的投入又可以减少含水量高带来的不利影响。

（3）提高燃烧效率。当前情况下，高炉喷煤技术已经比较熟练，这时考虑如何提高煤粉的燃烧效率就成为优化技术的又一重要突破口。就喷入煤粉之后而言，煤粉在炉内发生燃烧，那么如何提升燃烧速度是目前要重点考虑的，加入助燃剂和降低煤粉燃点都是比较好的办法。其中加入助燃剂已经处于研究之中的状态，根据目前的实验结果表明，加入适当的助燃剂可以有效的缩短煤粉的点燃时间，使煤粉的燃烧速率得到显著提高。

7加强低温余热资源的利用

低品质的余热在炼铁工序中主要体现在高炉冲渣水的余热。目前高炉渣余热回收技术尚没有进入成熟化阶段，回收的效率也不高。大多数炼铁厂采用水冲炉渣工艺，其冲渣热水只能用于取暖用，但大部分仍未得到利用。个别企业采用转法，用高压水击淬热钢渣或铁渣，对产生的蒸汽加以回收利用。因此，高炉冲渣水余热利用也将会成为进一步挖掘炼铁节能的潜力所在。

8结束语

总而言之，在化石能源日益减少的今天，我国的钢铁市场遇到前所未有的挑战，产能明显过剩。在节能减排等要求下，使得降低炼钢成本已经迫在眉睫，它是企业要继续发展必须经历的阶段，这就需要企业在改变燃料的同时还要注意改善炼钢水平，优化设备，利用自身或其他企业的废弃材料进行再利用，达到改善企业现状和较少资金投入的目的，进而改善资源利用效率，增加企业竞争力，使企业在不景气的市场氛围中依然能够脱颖而出。

参考文献：

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[2]秦玉文，仉庆华.生物质燃料推动烧柴革命[N].黑龙江经济报，2016（12）：06A01.

[3]王鹏. 浅谈高炉炼铁节能降耗及资源合理利用技术[J]. 中国金属通报， 2019， 1001（02）：26+28.

（作者单位：天津铁厂有限公司）