高炉炼铁新工艺

高炉炼铁新技术

高炉炼铁,简单地说就是在高炉中用还原剂将铁矿石中的铁氧化物还原成金属铁的过程,是钢铁生产中的重要环节.世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95%以上。但是比起电炉炼铁,高炉炼铁技术相对落后许多且不能生产高附加值产品,因此发展高炉炼铁新技术是非常急迫并且重要的.

钢铁工业是我国乃至绝大多数国家的命脉,在国名经济中扮演着无可取代的地位,随着各国对高炉炼铁工业的大力投入,政策上的绿灯,以及科研人员的不断试验和探索研究,高炉炼铁在技术上取得了很多新的进展.

高炉炼铁新技术:

1. 高炉长寿技术

高炉长寿的核心技术是形成和维护好一代高炉的合理炉型，保护好永久性炉衬的完整。

意义:

1)高炉寿命可直接节约大修费用

2)少因大修而引起的停产损失和经济效益的提高。

3)个钢铁企业带来巨大效应，包括生产成本降低，能源消耗减少，污染物排放减少，实现钢铁联合企业的高效化生产、连续化和紧凑化生产得以延续进行。

2. 高炉脱湿鼓风技术

高炉脱湿鼓风是使风的绝对含湿量稳定在较低的数值,然后再鼓入高炉。高炉脱湿鼓风可起到降低焦比、提高人炉干风温度的作用。经济效益明显。

3．高炉炉内监测技术(炉顶红外摄象技术)

高炉是一个高温高压条件下的密闭反应器，一般工长通过常规的温度、压力、流量和煤气成分等监测结果来判断炉况、操作高炉。高炉炉内监测技术就是通过红外成像及图像信息处理技术可直观观察到炉内的状况，对高炉工长操作高炉具有直到意义。我们的高炉以前曾经引进了一套该系统，据了解只有红外成像系统而没有图像信息处理。新的高炉炉内监测技术新增加了陶像信息处理，更具有实际意义。

4.炼铁节能和环保技术

高炉节能技术:(1)高炉大喷煤技术:强调高炉的精料、提高风温及改善高炉操作, 重视制粉和喷吹系统的技术改造,提高产量、降低制粉能耗和加工成本 。

(2)高风温技术 ;

(3)顶压发电技术(TRT) ：将高炉煤气管网中流动煤气的压力能转换成电能的一种设备，降低设备投资和提高发电效率。 通过采取提高高炉炉顶压力、适当增加煤气发生量、优化高炉喷煤的配煤技术和对发电设备进行特殊维护等措施，使高炉余压发电效率明显提高。能够完全避免回收过程中的二次污染，而且还可以实现资源的有效回收利用。变高炉煤气湿法除尘为干法除尘，可以明显提高煤气温度，从而大幅增加煤气的可回收余能，增

加TRT的发电能力，同时也可节约水资源，减少废水污染。

(4)高炉低硅冶炼

(5)高炉煤气干式除尘 ：干式除尘可回收煤气显热,消除煤气洗涤造成的水污染,是一项有效的节能和环保技术。炉顶煤气温度和湿度的控制、布袋检漏以及电除尘电场控制和排灰等。

(6)高炉喷吹废塑料 :高分子碳氢化合物,是高炉炼铁的良好还原剂和发热剂。 消除“白色污染”、改善社会环境

高炉环保技术:

(1)烧结烟气脱硫：（碱性脱硫）

(2)粉尘的综合利用：包括加强烧结配加粉尘，高炉用粉尘冷固结球团技术，开发高炉喷吹粉尘技术,高锌粉尘的脱锌技术,回收有用金属,提高粉尘利用率。

（3）降低系统CO2排放量

5.高炉专家系统

专家系统(ＥＳ)：专家系统是指在某些特定的领域内，具有相当于人类专家的知识和经验，以及解决专门问题的能力的计算机程序系统。

专家系统的特点：（1）知识信息处理；（2）知识利用系统；（3）知识推理能力；（4）

咨询解释能力。

专家系统的基本结构：由数据库、知识库、推理机和解释系统四部分组成。高炉系统检测到的数据，送到上机位，部分数据经过滤波处理，大量数据根据需要按偏差，极差、平均、加权等不同方式加工，或按一定公式计算，形成组合变量。

6.煤和铁矿石资源环境利用价值变化及预加工技术

（1）铁矿石资源环境变化

降低烧结矿中Al2O3含量，满足高炉生产的需求，铁矿石的

Al2O3 含量由1.52%上升到2.47%，粒度-0.15mm由4.58%升至28.8%。

(2) 铁矿石预加工技术

采用许多強化制粒技术和扩充烧结面积措施。在制粒中配入焦粉和石灰石粉，使产品还原性得到改善，该项技术即燃料和熔剂分加技术，这项技术已在JFE钢铁公司的西部钢厂使用，年产烧结矿达到1900万t。

(3)制粒新技术

添加分散剂技术﹕选用聚丙烯酸钠高分子化合物，配入量为0.05%～0.07%，适合的混合料水分为2.5～4.0%，分散剂价格比生石灰高30倍，综合还是有利于降低成本。

涂层制粒技术﹕JFE公司为了增加低价矿配比，降低固体燃耗和提高成品矿的还原性，

矿粉在一混内先混合制粒，在二混尾部粒度为0.8mm的焦粉和1.5mm左右的石灰石粉,配入的量分别为5%和10%,工业试验结果RI提高了7.3%,RDI改善了5%,烧结机利用系数提高了18.75%,生产率提高了0.69%,炉身RI提高了1.0%,燃料比降低了7kg/t,这项研究成果己在4台大型烧结机上生产应用.

(4)布料新技术

镶嵌式布料技术﹕将制成粒的低品质矿（马拉曼巴矿）通过控制布料使其按适当的方式布置于烧结料层中，这样控制烧结矿的粒度组成，确保烧结矿的质量。

磁力制动布料技术﹕这种布料的原理是根据混合料颗粒磁性的高低进行布料，使混合料在台车上降低偏析度，这种布料方法适用于磁铁矿粉烧结，由日本JFE公司开发,生产率约提高4.2%,烧结矿強度约提高2.6%,特别配入褐铁矿烧结时,能解决料层下部热量不足的问题。

梯形布料技术﹕800mm厚料层烧结,超过挡板部分料层呈正梯形分布,结果转鼓指数提高0.12%,Feo降低0.37%,返矿率下降1.6%.

(5)提高烧结机效率技术

对烧结料层喷吹H2气体燃料，降低烧结过程CO2排放。

降低烧结机漏风率：具体做法在弹性滑道与密封板之间采用长条形胶版密封；密封滑板壳体内采用胶垫或橡胶棒密封；相邻台车接触处采取喷涂耐磨合金粉或在易磨处装设衬板；台车栏板改为整体接个栏板；台车两侧采用加宽的盲篦条密封。烧结机主抽风耗电约

占烧结电耗的一半，降低漏风率是烧结节能降耗的重要手段，日本烧结机漏风率一般均控制在2%以内，是世界上最先进的指标。

在焦煤资源日趋匮乏，环保要求日益提高的情况下．炼铁工业要能够得到继续维持和发展就必须不断发展新工艺，未来高炉炼铁技术的重点将会放在以下几个方面：炼铁资源多变化问题(铁矿石、煤及人力变化)；如何延长设备寿命的问题；高炉灵活操作及更高效运行问题以及满足环境保护要求的问题。当然高炉炼铁的新技术还有很多，就不一一列举。就中国而言，作为一个钢铁生产大国，我们应该不断借鉴外国的先进技术，研究和发展自己的技术，并不断把这些新技术应用到我们的高炉炼铁工业中，这样才能更好提高钢铁的产量和质量以及加快经济又好又快发展。

参考文献：

[1] 《炼铁新技术的发展及在酒钢应用的可行性分析》，王国钧，2007

[2] 《日本高炉炼铁技术的新进展 》，许满兴，北京科技大学

[3] 《高炉炼铁知识讲座》，首钢技师学院，杨彦娟

[4] 《国外炼铁技术最新进展》，沙永志，钢铁研究总院炼铁室，2010.5

[5] 《炼铁新技术分析》，钢研院，张镇，2004