以降低能耗为目标的高炉炼铁工序的优化研究

张少华 孙勇 樊欢

摘 要： 钢铁行业始终是中国经济建设中最重要的基础性行业，尤其是在中国特色社会主义市场经济不断发展、工业化进程日益推进的今天更是如此。从实际情况来看，我国的钢铁企业目前还存在能耗过高的问题，炼铁步骤中的能量消耗甚至超出了企业全部能耗的一半以上，因此尽快采取措施优化能耗问题就显得至关重要。具体来说，可通过入炉料坚持高质量原则、提高入炉焦炭的质量、适宜的高喷煤量、实现高炉大型化等措施，优化高炉炼铁工序，降低其能耗。

关键词： 降低能耗;高炉炼铁;工序优化

【中图分类号】TF5 【文献标识码】A 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.36.265

引言：中国是世界上最大的钢铁产出国，这带动了中国重工业的高速发展，也拉动了中国经济建设，因此越来越多的人开始关注钢铁产业的发展情况。从实际情况来看，目前我国的钢铁冶炼技术已经十分完善，唯一的美中不足在于能耗过高，一来不符合可持续发展的要求、二来不符合节约能源的政策，在这种情况下对其进行调整势在必行。企业方面应根据高炉炼铁工序的实际情况，从提高高炉炼铁入炉料的质量、优化入炉工艺的操作两方面分别入手，优化能源消耗问题。

1 提高高炉炼铁入炉料的质量

1.1 入炉料坚持高质量原则

根据高炉炼铁的实际经验来看，提高高炉炼铁入炉料的质量是保证炼铁效率的有效措施，因此必须要坚持入炉料高质量原则，确保烧结矿、块状矿等多种入炉原料的质量稳定性，加强原料系统的处理能力，并调整操作步骤和生产手段，避免高炉炼铁工艺造成严重的环境污染问题。同时也需要看到，在工业化进程不断推进的今天，我国各地区的钢铁需求量日益提升，因此部分钢铁企业大批量使用高质量的铁矿粉进行冶炼，这使得市面上高品质的铁矿粉供不应求，这种情况不仅仅出现在中国，世界范围内也是如此。为了应对和解决这一问题，必须要加强高炉炼铁工艺的原材料管理，加强技术把关、避免劣质材料入炉。

1.2 提高入炉焦炭的质量

除了原材料之外，钢铁企业的高炉炼铁工艺水平还受到焦炭质量的影響，可以说焦炭是高炉炼铁工艺的核心和重点，焦炭的质量决定了冶炼中入炉材料能否得到有效地处理，也就决定了冶炼的效率。近年来干法熄焦技术在钢铁企业焦炭处理中发挥着越来越大的作用，得到了人们的广泛认可，这使得焦炭材料的质量和强度得到了提升。在今后的发展中，还应该加强这方面的研究，使捣固炼焦技术等新技术发挥更大的作用。

2 优化入炉工艺的操作

2.1 维持合理的炼铁强度

高炉炼铁工艺本身并不复杂，因此保证合理强度能够让入炉原料得到更好地利用，有助于提升钢铁产量，但是这并不意味着可以不关注燃料比上升情况，一旦燃料比过高，则冶炼过程的稳定性会大打折扣，设备的使用年限也会大打折扣。在实际的生产中，一些钢铁企业为了提升钢铁产量、为了追求更高的经济利益，使高炉炼铁工艺的运行强度长时间保持在极高水平，但是最终结果却并不能尽如人意，钢铁产量反而出现了小幅度的下降。与此同时，这样的尝试还使焦炭和原材料的使用量大幅度提升，使企业成本不断增长，最终可以说是得不偿失，因此维持合理的炼铁强度十分关键。

2.2 适宜的高喷煤量

高炉炼铁工艺中，煤粉的使用技术至关重要，只有保证煤粉的正常使用，高炉炼铁的效果才能有所保障，换句话来说，高炉炼铁过程中煤粉使用工序的耗能比较低，因此利用煤粉代替部分焦炭，往往能够控制焦炭使用量，从而达到降低能源消耗量的目标，企业的生产成本自然而然会大幅度降低。然而从传统的钢铁企业生产情况来看，很多企业都没有意识到煤粉合理利用的重要性，一味追求钢铁产量，最终造成了焦炭消耗量无端增加的问题，这显然不利于钢铁冶炼的正常进行。为此，在今后的生产中，企业方面需要采取措施控制喷煤量，降低企业的成本。

2.3 实现高炉大型化

钢铁企业中，高炉设备可以说是冶炼生产的根本和基础，没有高炉就谈不上冶炼生产，它能够提升热量交换效率、让原材料和焦炭煤粉等得到最大化的应用，避免不必要的能源浪费。而高炉的容积越大、其生产及转换能力就越强，能够节约的能源量就越多。因此在今后的发展中，钢铁企业方面有必要根据生产新标准、不断提升高炉的规模，实现高炉大型化，替换过去的小型高炉，让生产效率得到提升。

2.4 重视对二次能源的回收及利用

二次能源的回收利用，是降低能耗、保证高炉炼铁工序的优化效果的必然手段，具体来说就是要推广高炉煤气干法袋式除尘技术的使用。和传统除尘技术比较起来，高炉煤气干法袋式除尘技术显然具有更好的除尘效果，同时还能够节约水电资源。目前很多钢铁企业已经开始使用这种技术，也确实取得了极佳使用效果，当然这种技术也有一定的局限性，那就是它只能在小型高炉中使用，不符合高炉大型化的趋势。因此，尽快对这一技术进行完善、并将之推广开来，对于钢铁企业的发展而言就显得至关重要。

结语：钢铁企业在中国特色社会主义市场经济发展过程中扮演了不可忽视的重要作用，为汽车工业、机械工业等行业的发展提供了基础性的钢铁材料支持，让中国的经济整体呈现跨越式发展的趋势。但是随着可持续发展战略的落实、随着我国自然资源的枯竭，过去的高炉炼铁技术已经不再具有可行性，难以在新时代背景下发挥应有作用，反而会给经济发展和环境保护带来负面影响，为此必须要采取措施、以降低能耗为目标进行高炉炼铁工序的优化。

参考文献

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