高炉冶炼炼铁技术工艺及运用的探讨

王志 栾立贤 夏明

摘要：重工业作为我国经济增长的基础支柱，对推动我国国民经济发展，提高我国国际地位具有重要作用。高炉冶炼炼铁技术是重工业生产中的基础技术之一，其科学运用对提升重工业生产效率具有重要意义。同时，近年来我国重工业的迅猛发展给环境造成了严重的负担，为减轻重工业生产对环境造成的不良影响，必须对高炉冶炼炼铁技术的工艺流程及运用进行分析，结合实际生产情况，优化技术工艺，在减轻环境负担的同时，发展我国重工业生产，推动经济的健康增长。基于此，本文首先简要对高炉冶炼炼铁技术的基本情况进行介绍，随后介绍了高炉冶炼炼铁技术的实际运用，最后就高炉冶炼炼铁技术的发展展开探讨，以此供有关人士参考交流。

关键词：高炉冶炼炼铁技术;工艺流程;运用;发展

引言：

近年来，我国重工业发展迅猛，成为了我国国民经济增长的重要推动力之一。高炉冶炼炼铁技术作为钢铁工业的基本工艺技术之一，对钢铁产业的发展具有重要作用。随着近年来经济市场对钢铁产品需求量的增加，行业对高炉冶炼炼铁技术的工艺要求越来越高，高炉冶炼炼铁技术的运用，必须在保证对环境友好的前提下，提升生产效率。基于此，加强对高炉冶炼炼铁技术的工艺和运用研究，探讨该技术的发展之路十分必要。

一、高炉冶炼炼铁技术的概述

（一）高炉概述

高炉冶炼炼铁技术是以高炉为主要设备，实现钢铁生产目的的技术。高炉一般为圆筒形，具有出风口、炼铁进出口、排气口等多个开口[1]。在实际作业过程中，工作人员需要从高炉上端开口投入原材料，经过一系列制作流程后，钢铁产品会从高炉下端口排出。由于冶炼过程中的温度极高，所以高炉具有十分强大的耐火性，这也是高炉的主要特点之一。此外，作为高炉冶炼作业中的核心设备，高炉的运行状态将直接决定冶炼作业是否安全、稳定。因此，在实际作业开展前，工作人员都会对高炉进行严格的检查，主要包括对燃烧器的检查，以确保生产过程的安全。

（二）工艺流程简述

基于高炉冶炼炼铁技术的复杂性以及专业性特点，技术人员在运用该技术时必须严格按照流程和技术规范进行，确保生产的安全。高炉冶炼炼铁技术主要有四个流程，即上料、装料、通风和排出废渣、净化废气。技术人员必须严格按照相关技术规范进行操作，才能够保证生产活动的顺利进行。但是现阶段我国大部分钢铁企业为节约生产成本，对废气废渣的处理没有给予足够的重视，忽视了该流程的重要性，给自然环境造成了极大的负担。为保证行业的健康发展，高炉冶炼作业必须严格按照流程及相关技术规范进行。

首先，在上料时，技术人员必须根据生产需求以及高炉的容量，适当投放原材料，在确保冶炼质量的同时，减少原料的浪费，提高钢铁生产给企业带来的经济效益。其次，在装料过程中，需要技术人员严格按照比例科学投放原料，确保原料能够得到充分利用，提高生产效率。此外，在通风环节，技术人员应该确保为高炉内冶炼作业的进行提供足够的氧气，为原料的高温冶炼提供条件。最后，在废渣、废弃的排出及处理方面，企业不能一味追求经济效益而忽视生态效益，需要对冶炼过程中产生的大量煤气进行处理，避免煤气直接排放到空气中给人或环境造成危害，同时也为行业的可持续发展提供保障。

二、高炉冶炼炼铁技术的运用

（一）将热压含碳球团应用于炼铁过程中

高炉冶炼炼铁技术的应用需要大量的能源作为基础，面对现阶段我国能源短缺的情况，为确保钢铁冶炼的产品数量和质量，必须充分利用热压含碳球团，实现对矿物资源的充分利用，提高高炉冶炼炼铁的生产效率。根据相关实验数据以及调查数据显示，在应用高炉冶炼炼铁技术中，如果热压含碳球团的含量在30%以上，就能在原料数量相同的情况下，生产出更多的钢铁产品，同时减少废铁、废渣的产生数量[2]。

热压含碳球团的制作主要有以下三个过程：首先需要根据生产需要，预热煤粉和铁等，为原料的充分融合提供基础;其次，需要充分搅拌原料，适当升高温度;最后，处理热压块，热压含碳球团就此生成。

（二）严格控制炉内压强和含氧量

在高炉炼铁过程中，炉内温度会急剧升高，导致炉顶处于高压状态，为保证生产的顺利、安全进行，技术人员必须按照相关操作规范控制炉内顶压，将炉顶压力控制在高炉的压力允许范围内。与此同时，由于炉内温度及压力的增加，高炉内的气压也会发生变化，为确保作业过程中煤气能与矿物质充分接触，提高钢铁的产出量，技术人员必须对炉内的含氧量进行严格控制。避免由于炉内氧气不足，原材料难以充分燃烧，导致的有害气体的产生，同时降低生产中对废气的净化难度，有效保护生态环境。

（三）确保风温符合炼铁要求

风温是决定高炉炼铁质量和效率的关键因素，在高炉冶炼炼铁技术的应用过程中，如果风温不能达到生产要求，将会导致大量的能源浪费。根据相关资料的查阅可知，高炉炼铁时的风温控制在1000℃到1200℃之间为宜[3]。为实现炼铁过程中对风温的有效控制，需要合理利用热风炉。当前我国钢铁行业生产中常见的热风炉主要有顶燃式和蓄热式两种，其中顶燃式热风炉的气体应用率较高，在同等条件下，相比于蓄热式热风炉更易达到最高温度，生产效率也相对较高。

（四）燃烧焦炭

在高炉冶炼炼铁技术的应用过程中，高炉内温度需要维持在1800℃到1900℃之间，确保铁能够充分进行氧化反应。为达到温度需求，技术人员需要不断向炉内投放焦炭，使焦炭在下落过程中不断加热，在风口与热风充分接触，燃烧产生大量热量，使炉内温度得以提高。

三、高炉冶炼炼铁技术的未来发展

（一）高炉大型化

隨着钢铁市场对产品需求量的不断增加，高炉大型化成为了高炉冶炼炼铁技术的一大发展趋势。现阶段我国钢铁产业的高炉大型化已经有了一定进步，高炉的设备水平不断提升，为钢铁生产量的增加以及生产效率的提升奠定了基础。

现阶段我国的大型高炉装备水平已经有了很大提升，采用了铜冷却壁、水渣粒化装置等多种先进装备，标志着高炉冶炼炼铁技术的发展。在高炉的大型化过程中，需要技术人员对炉内反应进行细致的研究，探索大型高炉炼铁的最适装料制度和送风制度，有效提高冶炼效率，推动钢铁行业的发展。

（二）高炉炼铁自动化

时代的发展要求高炉炼铁的自动化发展。当前我国的高炉炼铁自动化也取得了一定进展，企业对可视化高炉、生态高炉以及低成本高炉的研究和开发力度不断加强[4]。可视化高炉是指利用数字成像技术，将炉内情况可视化，实现对高炉炼铁的有效控制。生态高炉是指通过不断提高炉内反应强度，提高原料利用率，减少废气、废渣的排出，实现对生态环境的保护。低成本高炉是指利用科学的检测以及配备自动化设备，降低高炉的建设成本，同时利用自动化控制系统，提高生产过程的自动化程度，实现对生产成本的有效控制，同时提高生产效率。

四、结束语

随着科学技术的不断发展以及社会生产力的不断提高，高炉冶炼炼铁技术必须发展才能保证符合时代发展需求。作为钢铁产业生产活动中的基础技术，高炉冶炼炼铁技术的发展对推动钢铁产业的发展以及国民经济水平的提升具有重要意义。基于此，相关技术人员应该不断加强对该技术工艺流程的研究，不断提高钢铁生产效率，同时实现对资源、资金的节约以及对生态环境的保护，推动钢铁产业的持续健康发展。

参考文献：

[1]朱明琦.关于高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究[J].冶金管理，2019，No.385（23）：5-6.

[2]朱仁良.关于未来炼铁技术发展的探讨[C]//2019年全国高炉炼铁学术年会摘要集.2019.

[3]李伟.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用分析[J].中国金属通报，2020（3）：5-6.

[4]刘海亮，张永升.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究[J].中国金属通报，2019，No.1007（08）：47+49.