中国高炉炼铁技术装备发展成就与展望

付亚洲 邵治国

摘要：高炉炼铁技术在运用中相对比较复杂，为了确保在炼铁过程中能有较高的质量和产出量，就需要保证每一个环节都能够按照标准来完成。但是在这一过程中，它对环境的污染和消耗等方面都有一定的影响。从其优点来看，该技术对我国的钢铁行业有很大的帮助，所以说，就需要对其技术工艺有一定的研究，确保高炉冶炼炼铁技术能够更好的服务于钢铁行业。

关键词：高炉炼铁技术;装备发展;成就展望

1 简单分析高炉冶铁炼铁技术阐述

1.1 高炉结构介绍

高炉炼铁所运用到的设备就是高炉，它的设计也十分有技巧，即高炉的外形是圆柱形的，它不仅有出风口，还有排气口和炼铁的出口。其炼铁的过程重要就是从上端有原料的入口，然后在经过制作后从下端排出铁。由于冶炼铁需要极高的温度，而高炉正符合这样的特性，即耐高温性、耐火性。

1.2 简单了解高炉炼铁的工艺流程

要想真正地了解高炉冶铁的技术，还需要对其的工艺流程也有一定的了解。它主要是由四部分来完成的，首先是对高炉进行上料，其次是装料，接着进行高炉的通风，最后就是对排出的煤气进行一定的净化工作。有些钢铁企业在进行高炉冶炼时，只注重钢铁的炼出，却忽略了煤气的净化工作。为了让企业能尽可能多地得到收益，就需要更多钢铁的冶炼。但是煤气的净化工作在一定程度上也会有一定的花销，所以有些企业便省略了这一道工序。然而这道工序是必不可少的，它对空气的保护有很大的作用。这几道工序主要的过程如下：在进行上料时，由于高炉的大小有别，所以在进行上料前要了解高炉容量的大小，并且调整好投放原料的分量。这样一方面能保证工程质量能达到标准，另一方面，它可以节省原料的使用，尽可能地节约成本。在第二步装料工序时，它实际上就是将原材料地比例分配好，然后进行原材料的安装。它的目的就是将原材料充分的利用起来，更好的冶炼钢铁。在进行送风时，它实际的作用就是在进行冶炼时提供氧气，确保冶炼铁顺利进行。其主要的原理就是：让热风机对空气进行一定的加热，让它在高温下进行冶炼。而最后一步其实是最重要的一步，它对环境有很大的保护作用。因为在这个过程中会生成一些有害的物质，对环境有一定的污染。所以说，对煤气进行一定净化工作，避免对环境造成一定的污染。

1.3 高炉炼铁探究目标

如今钢铁产业是我国比较重要的产业，虽然高炉冶炼炼铁技术有很大的环境污染和高消耗的问题，但是它却对我国钢铁产业有着十分重要的作用，同时促进我国经济发展。所以说，今天在进行高炉炼铁工作时，不仅要确保工作的顺利进行，还需要保证不对环境造成极大的影响。因此，高炉炼铁的新探究目标就是依据这两大问题展开的，确保钢铁行业的可持续。

2 主要技术创新成就分析

2.1 富氧喷煤

从20世纪60年代开始在首钢、鞍钢高炉上喷煤，1990年以后，高炉喷煤技术列入国家科技计划，1999年宝钢1号高炉创造了月平均喷煤量达到250kg/t以上的新纪录。目前，全国大中型高炉基本全部采用高炉喷煤技术，取得了显著的经济和环境效益。2017年，全国高炉喷煤平均达到143.16kg/t，入炉焦比为363.83kg/t，宝钢、湛江、首钢京唐、太钢、武钢等部分大型高炉入炉焦比和煤比达到世界先进水平。

2.2 高炉煤气干法除尘

目前中国自主研发的高炉煤气干式布袋除尘技术在设计研究、技术创新、工程集成及生产应用等方面取得突破性进展，自主设计研发了大型高炉煤气全干式脉冲喷吹布袋除尘技术，完全取消高炉煤气湿式除尘备用系统。高炉煤气布袋除尘技术发展迅猛，近期中国新建或大修改造的高炉几乎全部采用煤气布袋除尘工艺，取得了显著的应用效果。首钢京唐3座5500m高炉以及宝钢、湛江、包钢等企业的大型高炉均采用了煤气干法除尘技术。

2.3 球团

近年来中国在球团技术领域发展成就突出，建成了一批带式焙烧机和链箅机-回转窑球团生产线，球团技术装备大型化、现代化取得长足进步。中国拥有国际先进的500万t/a带式焙烧机和链箅机-回转窑球团生产线，自主研发的链箅机-回转窑和自主集成的带式焙烧机工程设计、装备制造、生产运行等均取得显著成效。通过技术攻关，有效解决了造球、布料、焙燒、回转窑结圈等技术难题，球团品位、强度等指标达到国际先进水平。积极研究高铁低硅酸性球团、含钛含镁球团、赤铁矿氧化球团，大型带式烧结机生产赤铁矿球团取得显著进展，碱性球团、自熔性球团、高镁低硅复合球团的生产取得成功;球团烟气脱硫-脱硝技术取得明显应用成效。

2.4 大型高效焦化

为降低配煤成本，节约优质炼焦煤资源，扩大炼焦煤源开发，中国结合国情开展了一系列研究工作，拓展弱黏结煤在炼焦中的应用。基于煤调试技术和炼焦煤水分调控技术，武钢7.63m大型焦炉贫瘦煤配加量达14%～16%，少用优质瘦煤达10%以上，低变质弱黏结性煤配加量达20%以上。

3 高炉炼铁技术未来发展探究

3.1 降低高炉燃料比技术排放

有关高炉燃料比的降低来看，可入手于下述两方面：一方面，将高炉炼铁中消耗的碳量减少，依据现有高炉生产技术，最大限度减少高炉的燃料比;另一方面，可考虑降低碳依赖程度，深入探索、开发天然气或不含碳还原剂等。由于煤炭使用期间会有大量二氧化碳排除，一顿的煤炭基本能够产生0.7t的碳排放量，而天然气基本只会产生0.39t的碳排放量，相对而言实现了显著降低。燃料比之所以十分高，是因为高炉风温偏低、焦炭灰分偏高或是不稳定的炉料成分等因素引发的，而在面对这一系列问题时，就应当选择科学合理且有效的解决措施，以便将燃料比降低。

3.2 完善高炉精料技术运行效益

要想将高炉炼铁高效运行的目标达成，并为其顺利生产提供保障，最为关键的便是能将资源与能源可供给与可获取要求最大限度实现，并且能够实现更高的资源与能源利用率。高炉精料技术具备十分合理且科学的炉料结构，优化其炉料结构时需与经验、资源及技术最优化原则相适应，而在增强炉料综合冶金水平之后，即可将环境友好化、资源减量化及能源利用最优化等目标实现。所以，作为高效工业技术的高炉精料技术在铁氧化物还原冶金炼铁中能够发挥无可取代的作用，具备高品质绿色工业技术研究的意义。

4 结语

总之，中国经济发展的速度减缓和增长方式转变，市场拉动将会降低，加上资源和能源可获取性的制约，以及生态环境治理的限制，钢铁产业“去产能”将在未来很长一个时期内成为产业发展的主旋律，面向未来，中国钢铁产业将发生重大变革，炼铁技术装备的发展应遵循产业发展战略、不断创新，实现炼铁技术装备的大型化、现代化、绿色化、智能化发展。

参考文献：

[1]丁玉龙.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究[J].绿色环保建材，2018（6）：18-19.

（作者单位：河钢宣钢炼铁厂）