炼铁高炉的组成及炼铁技术分析赵奕澎

炼铁高炉的组成及炼铁技术分析赵奕澎

赵奕澎

（安阳钢铁股份有限公司炼铁厂河南455004）

摘要：为满足我国现阶段城市化发展的需求，使得对于钢铁的需求呈现逐年大幅度增加的趋势。与此同时，由于我国高炉炼铁工艺技术水平的提升，我国平均每年的炼铁总量均在世界前列。然而，随着社会对环境保护方面问题关注度的提升，为高炉炼铁工艺技术提出了新的发展方向。鉴于此，本文以介绍我国目前高炉炼铁生产现状为切入点，对高炉的组成以及提升炼铁技术的相关措施进行介绍，以供专业人士借鉴与参考。

关键词：炼铁；高炉；炼铁技术；分析

引言

目前，由于高炉具有较高的生产效率、较低的生产成本、较大的炼铁量和较长的使用年限，使得其已经成为我国炼铁的主要方式。尽管直接还原、熔融技术等新一批炼铁工艺获得了快速发展，但是高炉在冶金行业中扔占据主导位置。在现阶段，随着高炉炼铁工艺技术的不断优化与完善，未来高炉炼铁工艺技术必将朝着大型化、高效化、自动化以及环保化的方向发展。

一、我国目前高炉炼铁生产现状

1、部分地区高炉无序建设

目前，由于部分地区存在高炉无序建设情况，所以引发以下一系列问题，例如，（1）由于对炼铁原材料需求量的不断提升，使得原材料价格不断上扬，并且其质量指标呈现下降趋势；（2）大部分炼铁企业只为追求经济效益，导致能耗与焦比不断上升，特别是中小型高炉问题更为突出；（3）在目前新增的高炉设备中，大型高炉设备大约只占据其中的10%左右，所以呈现分散发展的特点，脑子满足我国未来规划中所提倡的集中度要求；（4）中小型高炉的无序建设导致环境污染更为严重，并且炼铁企业缺乏对环境保护问题的关注。

2、炼铁生产技术存在薄弱环节

目前，尽管我国高炉炼铁工艺技术与世界发达国家的炼铁工艺技术具有较小的差距，但是仍然存在急需我国优化与完善的地方，例如:（1）存在较低的风温水平。我国目前大多数炼铁企业的风温仅在1050℃左右，只有少部分企业的高炉风温可以达到1240℃，因此与发达国家相比，我国的风温平均水平要低150℃左右，所以对提升喷煤比有着比较大的影响；（2）目前我国炼铁工艺技术中在存在能耗较高的问题。与发达国家相比，我国总体炼铁工艺的能耗呈现偏高的问题，从而增加了我国能源的使用量，对我国能源的有效应用有着严重的制约。因此，相关炼铁企业的主要管理与技术人员应对此问题加以关注，尽最大努力降低能耗的使用，从而更有效的提升企业市场竞争力；（3）各炼铁企业对环境保护的关注度参差不齐。粗放式的经营模式尽管加快了我国经济发展速度，但是其所带来的环境污染问题是不容忽视的，我国在近年来在环境保护工作中取得了一定效果，但是由于各个炼铁企业对治理环境方面的投资与技术水平有限，使得我国炼铁企业的环境治理质量与发达国家存在不小的距离，尤其是追求利益的中小炼铁企业更是直接忽视环境治理工作。目前，治理三废已经成为整个炼铁行业共同关注的焦点问题。

二、高炉的组成

一般一个完整的高炉由炉壳、炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸、炉底、炉基、炉衬、炉喉护板组成，下面主要介绍一下高炉各组成部分的主要用途。

（1）炉壳。作为高炉的最外表面，其可以确保炉体不发生外漏事故的同时，保障高炉砌体的完整性。此外，炉壳还需要承受内部煤气压力、炉顶荷载以及热应力。其中，如果在炼铁过程中出现爆炸事故，均需要炉壳来承受爆炸作用力，避免人员受到安全威胁，所以炉壳具有较高的强度要求。

（2）炉身。炉身是高炉铁矿石发生间接还原的主要区域。其中，炉身整体从上到下呈锥形结构，从而避免料拱现象的发生。与此同时，此锥形结构可以对炉料下降的阻力有效降低。此外，炉身角度大小对于高炉炼铁过程中煤气流的分布与炉料下降有直接关系。

（3）炉喉。炉喉位于高炉本体最上面，类似圆筒形式。炉喉是炼铁原料以及煤气进入高炉的入口，并且其具有控制煤气的分布以及调节炉料的功能。

（4）炉喉护板。此装置是炉喉保护板的简称。通常来讲，炉料和煤气在进入炉喉过程中会对炉喉表面有着持续撞击与冲刷，因此，为保障炼铁工作可靠稳定的开展，需要将钢制保护板设置在炉喉处，以免其受到损坏。

（5）炉腰。炉腰是连接炉腹与炉身的重要组成结构，并且其具有较大的直径。此外，由于炉腰在炼铁过程中会产生炉渣，从而对炉料的透气性有所影响，因此增加炉腰直径来降低煤气流的阻力就显得尤为重要。然而，炉腰直径的扩大比例应适中，以免影响高炉其它结构的合理性。

（6）炉腹。炉腹是高炉炼铁过程中造渣与融化的主要区域，且呈倒锥台型。其中，由于炉料体积在炼铁过程中会逐渐变小，所以其直径也呈现由大变小的趋势，同时存在一定角度的炉腹角。此外，炉腹可以保证炼铁原料在恰当的区域燃烧，确保气流可以均匀分布。

（7）炉缸。炉缸主要用来排放与贮存气体、渣铁反应以及燃料燃烧。此外，风口、渣口以及出铁口通常位于炉缸位置，所以化学与物理反应在此位置更为剧烈，进而增加了炉缸维护的难度。基于此，生铁质量与炉缸的设计有着密切的联系。

（8）炉底。炉底位于高炉的最下面。炉底承受着炉料、炉渣以及铁水的静压力的同时还受到2000~4500℃的高温、机械、化学侵蚀，侵蚀程度对高炉的使用寿命具有决定性的影响。只有将砌体表面温度降低到它所接触的渣铁凝固温度，并且表面生成铁壳，才能阻止炉底进一步被侵蚀。目前一些大中型的高炉的炉底是全碳砖和高铝砖综合炉底，使得高炉的散热能力。同时也可以利用水冷或风冷来降低炉底的温度。

（9）炉基。炉基主要功能是把高炉承担的重量均匀的分给地面，其外形也是从上到下逐渐扩大的。一般有圆形或多边形，来减少热应力的不均匀分布。

三、提高高炉炼铁技术的相关措施

高炉在我国的发展历史不算很长，为了提高高炉的利用系数，专业人员应该利用先进技术提高精料水平。同时还可以通过强化对高炉管理，改进操作方法等有效的手段攻克高炉炼铁的弱势环节。目前高炉炼铁的技术已经有了较为显著的提升，下面就来介绍一下提升高炉技术的主要措施。

1、坚持精料原则，调整配矿结构

首先要强化对燃料的管理，熟料率尽可能的在85%以上，从而优化炉内的操作环境。其次，还要强化对烧结矿和焦炭重要参数的跟踪管理，重视原燃料的刷选分类，选择合适的高炉操作参数。合理的使用进口矿石，提高原料的入炉品位，从而提高炉渣的脱硫能力，减少渣量。

2、合理利用高风温，保证充沛的炉缸温度

通过提高操作人员的技术水平，使得新型热风炉的能力得到充分的发挥。同时在操作高温风时尽量保持稳定，以提高炉况的稳定性。此外还可以通过加重边缘、调整布料矩改善煤气的利用，使得炉况更加稳定，进一步提高了冶炼的强度。

3、协调生产组织，加强设备管理

在高炉炼铁的过程中，应该把控好大局，以炉内为中心，以炉前为重点，对各个岗位的职责进行明确的划分，同时各岗位要严格的贯彻和落实高炉炼铁的各项生产标准。例如在高炉炼铁结束后，要及时排放渣铁，有效缓解高炉憋风现象，保证高炉能高效稳定运行。还要及时维护炉前设备，对设备进行日常检查，严格落实定修包产制度，保证炉前设备的正常运行，保证较低的高炉休风率和慢风率。

四、结语

随着科技的进步，相信在不久的将来高炉炼铁技术会得到进一步的完善和提升，高炉也主要朝着自动化、安全化、环保化这三个方向发展。除了提高高炉炼铁的技术水平以外，还要尽可能的降低能源消耗，减小对环境的污染，要把节能减排放到冶金企业发展的首要位置。

参考文献

[1]王明侠.我国高炉炼铁企业生产现状及工序节能展望[J].中国高新技术企业，2013(27).

[2]杨天钧,左海滨.中国高炉炼铁技术科学发展的途径[J].钢铁，2008(01).