冶金技术在炼铁高炉中的应用和发展

904 编辑：中冶有色技术网来源：翟剑斌祝立辉

2024-03-06 14:07:12

摘要：冶金技术通过在炼铁高炉中的应用，提出高炉炼铁中几项具体的技术成果，对冶金技术及高炉炼铁的发展趋势进行展望。

关键词：冶金技术、工艺技术、高炉

Abstract: metallurgical technology in blast furnace ironmaking through in this paper, the application of blast furnace ironmaking several specific technical achievement, in metallurgy technology and the development trend of the blast furnace ironmaking was discussed.

Keywords: metallurgical technology, process technology, blast furnace

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

引言：冶金技术是指从矿石中提取金属及其金属化合物，然后再使用各种加工方法将金属或金属化合物制成具有一定性能的金属材料的过程和工艺。现代冶金技术主要包括火法冶金、湿法冶金以及电冶金三种技术。

一、冶金技术方法

1、火法冶金

高温条件下火法冶金过程。铁矿石在高温下通过一系列的物理和化学变化，由原来的形式到另一种化合物或元素，并集中在气体，液体或固体内，以实现这一目标的金属和其他杂质分离的目的。火法冶金技术需要热通常是依靠燃烧燃料供应，而且还通过化学反应的供应。火法冶金过程：干燥烘烤烤熔化精炼、蒸馏萃取。

2、湿法冶金

在液体中进行的冶金过程是湿法冶金，冶金温度一般不高。湿法工艺：浸提纯制备金属。浸出过程是使用适当的溶剂矿石加工，需要提取金属和溶剂的反应，因此，铁离子在溶液中的状态。有些更难以提取矿石浸出，需要预处理，使它容易提取某些化合物。净化过程的部分原因是金属与需要提取金属的解决方案，该解决方案将这些杂质去除方法。制备金属是利用电沉积，减少，更换方法提取目标从净化液态金属工艺。

3、电冶金

使用电力能源提取金属的方法就是电冶金。电冶金可分为电冶金和电热冶金。电冶金是利用电化学反应，将需要的金属从溶液或熔体提取。电热冶金电能转换为热能的冶金过程，和火法不仅在不同的热源是不同的。

二、冶金技术在炼铁高炉中的具体应用

1、高炉干法除尘’

高炉除尘技术主要是干法除尘和湿式除尘器，而干分为高压静电除尘器和布袋过滤器，具有运行成本低和更。在水资源缺乏的国情，我国在十九年代引进的高炉煤气干法布袋除尘技术，至今已有30年的历史。高炉煤气干法布袋除尘技术的介绍，在早期，广泛用于高压气体反吹布袋除尘工艺，高炉煤气干法布袋除尘技术在大型高炉公司并未得到较好的推广，因为只有200 ~300 m 3高炉可以采用此技术。经过近20年的经验和技术改进十九，90年代，我公司自主研发的高炉煤气低压脉冲袋式除尘技术，这种技术在短短的七年或八年已应用于几乎所有新建的1000立方米以下高炉冶炼过程，是一个质的飞跃。近年来，干法除尘技术的发展越来越成熟，现在2600m3以下高爐可以使用这种技术。

2、高炉喷煤技术

焦炭是一个必要的高炉冶炼，冶炼工艺与热，和铁矿石还原剂。高炉喷煤技术的高炉风口吹入炉膛煤粉在高炉，直接提供热量和还原剂，使高炉炼铁焦比降低，同时降低焦化焦炭生产设施，减少对环境的污染程度，是现代高炉冶炼的重大革命。根据目前的市场价格，使用一吨煤粉可降低炼铁成本约800元。在高炉生产，主要关注的是如何提高燃烧率和降低燃料比，实现经济系统。长时间的学习和实践经验告诉我们，浓缩还原渣率高，煤比，低燃料比生产基地lc7Yh1wSRfBDvlLXtYoAIf99SZMBWWGQfBrCCnjWPg=，预热工艺设计是保证安全生产。早期系统串联系统，后来逐渐取代平行槽系统，单一线+分配器结构也成为受欢迎的。通过不断的实践，该系统的测量和控制精度大大提高。现在经典的过程为：中速磨，热风炉废气+烟气炉袋粉的平行槽直接吹单管喷雾+分配器。在宝钢高炉喷煤技术为代表，后改革在炼铁高炉生产状况，提高成本控制。

3、高炉双预热技术

高炉能量需要78%是由焦炭和煤粉的燃烧提供，其余的化学反应热为热空气。高炉炼铁过程中使用的34%的能源将被转换为一个副产品气体（包括高炉煤气，焦炉煤气，转炉煤气）。副产煤气回收利用是节能减排的重要手段，是降低生产成本的有效措施。双预热技术是利用高炉煤气燃烧产生的烟气和热风炉烟气从混合气体作为热源，混合气燃气和空气预热300℃以上。保山钢铁，昆明钢铁，鞍山钢铁公司和其他公司在高炉中应用双预热技术已经超过1200℃的高温空气。热风炉采用分离式热管余热回收双预热装置，4号高炉煤气，使用分离式热管空气预热器装置,二济钢炼铁厂1号高炉投产使用后顶燃式空气，煤气自身双预热热风炉，也得到了我上面200℃空气交付。使用余热回收技术，使用转炉煤气高炉热风炉尾气余热，不用化学热，热管（金属）热交换器预热燃烧空气或气体，有效的节约了焦炭，改善燃烧条件，提高利用率和利率的鼓风炉焦炭。目前，中国高炉炼铁预热技术在余热回收利用率只有25.8%，在热力学定律的基础上计算和分析表明，该值有很大的提升空间。

三、冶金技术及高炉炼铁的发展趋势

近年来，冶金技术，不断吸纳新成果的相关专业技术，加强冶金动力学和冶金反应工程学的研究，从而丰富，深化冶金技术。在冶金渣工艺及物性结构热力学等也不断深入，并建立智能热力学数据库，加强计算机的应用，逐步实现了高炉冶炼自动控制技术，实现了系统的最优化。冶金技术的不断发展，相应的生态环境的保护已逐渐成为一个热门的话题，因此研究冶金技术的同时，还应加强生态环境保护研究。

1、加强高炉炼铁工艺

高炉炼铁技术的关键是提高反应效率的提高。提高反应效率的方法主要有焦炭和矿石：执行最适当的比例，在低温，高速度降低,加入催化剂，提高反应效率。

2、降低炼焦煤资源的依赖

在工业过程的炼铁，扩大炼焦煤资源，降低焦比，减少优质焦煤资源的依赖，通过配煤优化系统，适用于自动优化炼铁生产需求的最佳配煤模型。

3、探索氢利用技术

利用烃类低温还原，不仅能够提高熔化区渗透，而且还减少二氧化碳的排放量，提高高炉的功能。氢能利用技术仍在不断的探索之路。

结束语：

随着相关行业新技术，新设备和新技术的发展，冶金技术在高端领域也得到了一定的发展。虽然冶金技术发展不断促进高炉生产，但目前我国高炉生产仍存在许多问题，如产业集中度低，小型企业,高炉，但平均炉普遍偏小,多数企业能耗回收利用不足,高炉喷煤水平不高，与世界水平还存在较大的差距。

参考文献：

[1]刘祥宫、刘芳,高炉炼铁过程优化与智能控制系统[M]．北京：冶金工业出版杜，2003：229—236．

[2]陈达士,最新高炉炼铁新工艺、新技术、新标准实用手册[M]．北京：冶金工业出版社,2007：244-256．

[3]郝素菊、蒋武锋、方觉,高炉炼铁设计原理[M]．北京：冶金工业出版村0003：79-81．

[4] 陈伟庆,冶金工程实验技术[II]．北京：冶金工业出版社，2004：44—59．

[5]郝素菊、蒋武锋、赵丽树、张维彬,高炉炼铁500问[M]．北京：化学工业出版社,2008：158—162．

[6] 项钟庸、王筱留,高炉设计—炼铁工艺设计理论与实践[M]．北京：冶金工业出版2,2007：362-365．

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