摘 要：隨著社會不斷進(jìn)步,我國冶金技術(shù)飛速發(fā)展,已被廣泛應(yīng)用到煉鐵高爐中,冶金煉鐵效率與鋼鐵生產(chǎn)質(zhì)量明顯提高,極大地促進(jìn)了煉鐵行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。因此,本文探討了煉鐵高爐中冶金技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煉鐵高爐,冶金技術(shù),發(fā)展

引言

目前,我國社會整體經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,對鋼材資源的使用數(shù)量與質(zhì)量逐漸的提高,這就給冶金技術(shù)帶來了很大的壓力,需要不斷的完善與創(chuàng)新這一技術(shù),從而提高我國鋼鐵能源的穩(wěn)定供給。我國傳統(tǒng)的冶金技術(shù)在使用的過程中存在很多的弊端,技術(shù)比較落后,生產(chǎn)出的產(chǎn)品也多為粗鋼。在高爐煉鐵中使用冶金技術(shù)之后,對于鋼材的的生產(chǎn)量與質(zhì)量都得到了很大的提高。與此同時,我國冶金技術(shù)并不夠完善還是存在一些漏洞,有待提高。

1冶金技術(shù)分類

1.1濕法冶金技術(shù)

在溶液里進(jìn)行冶金過程中,需要利用濕法冶金技術(shù),該技術(shù)對溫度的要求并不高,在運(yùn)用濕法冶金技術(shù)期間,需要嚴(yán)格按照如下步驟進(jìn)行,首先,浸出。浸出指的是在對礦石加以浸泡時,采用能夠和礦石發(fā)生反應(yīng)的溶液,對礦石進(jìn)行浸泡,使得礦石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過程中,金屬會以離子的形式存在于溶液當(dāng)中,可以將分離的金屬予以提取。其次,凈化。在對礦石分離出來的金屬溶液予以凈化處理時,主要目的是將雜質(zhì)加以去除,從而確保分離出來的物質(zhì)不含有雜質(zhì),最后,金屬的制備。對于金屬制備而言,其是對不含有雜質(zhì)的溶液進(jìn)行電離處理,通過發(fā)生氧化還原反應(yīng),將需要的金屬加以提取的過程。

1.2電冶金技術(shù)

具體來講,電冶金技術(shù)指的是合理地運(yùn)用電能,將金屬予以提取的方法,該方法就稱之為電冶金技術(shù)。通常情況下,電冶金技術(shù)可以分為兩種,分別是電化冶金和電熱冶金,對于電化冶金而言,主要是通過在電化學(xué)反應(yīng)的作用下,實(shí)現(xiàn)將所需要的金屬從溶體和溶液中提取出來的過程,而電熱冶金則是能夠?qū)㈦娔苻D(zhuǎn)化成為熱能的冶金過程。當(dāng)然,電熱冶金和火法冶金還是有很多的差別,最重要的是熱能來源有很大區(qū)別。

1.3火法冶金技術(shù)

所謂火法冶金技術(shù)指的是在高溫條件下,所展開的冶金過程。在高溫條件下,礦石能夠發(fā)生一系列的化學(xué)和物理反應(yīng),所以礦石的形態(tài)會發(fā)生變化,從而形成另外一種形態(tài)的單質(zhì)或者是化合物。在應(yīng)用火法冶金技術(shù)過程中,必須有一定熱能的支持,這些熱能主要是由所燃燒的燃料予以供給,有的熱能來源于化學(xué)反應(yīng)供給,進(jìn)而順利完成火法冶金全過程?；鸱ㄒ苯鸬倪^程主要包含干燥、焙解、焙燒、熔煉、精煉、蒸餾、提取環(huán)節(jié)。

2煉鐵高爐中冶金技術(shù)的應(yīng)用

2.1高爐噴煤

焦炭在煉鐵高爐中是一個非常重要的冶煉項(xiàng)目,它在冶煉技術(shù)和鐵礦石之間起到了一個還原劑的作用,但是它的冶煉方式和過程都較為復(fù)雜,冶煉成本也較高,環(huán)境污染嚴(yán)重。高爐噴煤技術(shù)在高爐的風(fēng)口將煤粉吹入爐膛,更加直接的提供了還原劑及熱量,大大減少了環(huán)境污染,有效地降低了煉鐵成本[2]。在煉鐵高爐的生產(chǎn)中,值得我們重點(diǎn)關(guān)注的是有效地降低燃料比及提升煤粉的燃燒率,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化的方法。我國長時間的高爐煉鐵技術(shù)的研究及實(shí)踐等都體現(xiàn)出降低煤渣比及精料是達(dá)到低燃料比、高煤比預(yù)想的生產(chǎn)基礎(chǔ),采用預(yù)熱的技術(shù)設(shè)計(jì)是生產(chǎn)過程中的安全保障。

2.2高爐干法除塵

干法除塵和濕法除塵是高爐干法除塵技術(shù)的兩種主要類型,在干法除塵這一層面,又被分成了布袋除塵及高壓靜電除塵兩種方式,在這兩種方式中布袋除塵應(yīng)用更為廣泛,因此此種除塵方法符合我國水資源相對缺乏的實(shí)際情況,并且其效果俱佳的同時運(yùn)行的成本也較低。我國在上個世紀(jì)八十年代將高爐干法布袋除塵技術(shù)引進(jìn)了我國,運(yùn)用于煉鐵高爐已經(jīng)有三十余年了。在引進(jìn)高爐干法布袋除塵技術(shù)的初期,我國煉鐵高爐大部分采取的都是利用加壓煤氣對大布袋進(jìn)行反吹的除塵方式,所以在當(dāng)時的大型高爐企業(yè)中高爐干法布袋除塵技術(shù)在并沒有取得較好的推廣成果。在上世紀(jì)八十年代只有兩百立方米至三百立方米的煉鐵高爐可以進(jìn)行這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用,通過十年的經(jīng)驗(yàn)摸索和技術(shù)改進(jìn),我國終于在上個世紀(jì)90年代自主研發(fā)出了高爐干法除塵的升級版：高爐煤氣低壓脈沖布袋除塵技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)成果后其研究成果被迅速的應(yīng)用到了煉鐵高爐中,幾乎所有大型高爐企業(yè)新建的一千立方米以下的高爐上都采用了此項(xiàng)技術(shù),使的我國的煉鐵冶金技術(shù)在短短七八年內(nèi)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。

2.3高爐雙預(yù)熱技術(shù)

在煉鐵高爐中,所需能量的80%由焦炭和煤粉供給,其余20%由熱空氣和電荷的化學(xué)熱供給。高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣等將代替以煤為35%能源的高爐煉鐵過程。如果停止收受接管應(yīng)用回收利用副產(chǎn)煤氣,這就是給中國的節(jié)能減排做出了積極的貢獻(xiàn),同時也降低了企業(yè)生產(chǎn)成本的有效方法。雙預(yù)熱技術(shù)的新熱源是熱風(fēng)爐煙氣低溫?zé)煔馀c熱源的混合物,這種混合氣體能夠?qū)⑷細(xì)庖约爸細(xì)夥疹A(yù)熱到300℃,甚至更高。

從包鋼、宣鋼、鞍鋼和濟(jì)鋼等多家公司來看,它們運(yùn)用了預(yù)熱高爐技術(shù),采用高于1200℃鋼3號高爐的熱管熱回收預(yù)熱設(shè)備,對熱風(fēng)爐4號進(jìn)行了預(yù)熱,雙設(shè)備雙管齊下,效果顯著。比如濟(jì)南煉鐵廠高爐生產(chǎn)的頂燃式熱風(fēng)爐的氣體應(yīng)用預(yù)熱后,室外熱空氣與之前相比高出很多。甚至超過1200度。

3冶金技術(shù)的發(fā)展探討

3.1向著低焦煤、無污染的方向發(fā)展

在現(xiàn)階段的發(fā)展計(jì)劃中,我國提倡各個行業(yè)向著綠色的方向發(fā)展,也就意味著冶金技術(shù)也需要向著綠色的方向發(fā)展。因此,需要通過以下方式來呼應(yīng)我國綠色發(fā)展理念：第一,隨著科技的發(fā)展不斷改革和創(chuàng)新高爐煉鐵反應(yīng)技術(shù),通過尋找新技術(shù)和能源,改變現(xiàn)階段的一些技術(shù)來適當(dāng)提高實(shí)際反應(yīng)效率,比如：通過改變礦、焦的比例來提高反應(yīng)效率,通過加入新型的催化劑來提高反應(yīng)效率,通過對溫度進(jìn)行有效控制來提高反應(yīng)效率等方式。第二,在發(fā)展中不斷優(yōu)化煉焦配煤系統(tǒng),并通過適當(dāng)?shù)难芯縼碓O(shè)計(jì)符合實(shí)際冶煉需求的配煤方案,不斷優(yōu)化配煤比例,以降低整個冶金過程對煤焦的依賴性,同時也能夠達(dá)到降低碳排放量的目的,在最大程度上保護(hù)周圍生態(tài)環(huán)境。第三,加大力度研究綠色冶金技術(shù),降低生產(chǎn)過程中的污染排放量,向著無污染生產(chǎn)的方向發(fā)展,為冶金行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

3.2向著可再生、新能源的方向發(fā)展

隨著科技的發(fā)展,新技術(shù)和新能源已經(jīng)逐漸在各個行業(yè)中得到應(yīng)用,且在未來的發(fā)展中,將會有更多的可再生能源、高科技技術(shù)被研究出來。第一,就現(xiàn)階段而言,可以通過碳?xì)浠衔飳ΦV石進(jìn)行低溫還原處理,該方式不僅能夠提高整個冶金過程的透氣性,同時也能夠降低化合物的排放量,以便能夠在最大限度上提高高爐煉鐵的實(shí)際效率,包括提煉效率和能量利用效率。第二,有效利用氫能源,通過氫聚變或是裂變產(chǎn)生的熱量來代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上的焦煤,這樣可以降低焦煤的使用量,降低環(huán)境的污染。目前,氫能源的使用正在研究的初步階段,還沒有在各個行業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,且在未來的發(fā)展中,氫能源將會作為清潔能源在各個行業(yè)中應(yīng)用。

結(jié)語

隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與高新技術(shù)的普遍應(yīng)用,對于我國的煉鐵高爐中冶金技術(shù)的使用也得到了很大的提高。目前我國冶金技術(shù)的使用不僅追求較高的生產(chǎn)效率、低生產(chǎn)成本還對環(huán)境的保護(hù)提出更高的要求。這樣就需要我們不斷的提高冶金技術(shù)的研究與創(chuàng)新,從而保證這一技術(shù)的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]郭虎,黃晶.淺析煉鐵高爐在能源利用率方面的改進(jìn)—冶金技術(shù)為例[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì),2015,13（25）：161.

[2]孫志明.冶金技術(shù)在煉鐵高爐中的應(yīng)用和發(fā)展[J].房地產(chǎn)導(dǎo)刊,2015,9（21）：426.

[3]陳達(dá)士.最新高爐煉鐵新工藝、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2007：244-256.

（作者單位：天津冶金集團(tuán)軋三鋼鐵有限公司）