高炉炉料要求及烧结技术现状浅谈

高炉炉料要求及烧结技术现状浅谈

罗小放

阳春新钢铁有限责任公司广东阳春529600

摘要:高炉是现代冶金企业必不可少的一种设备，尤其是在冶铁技术中，高炉能够把原料中的氧化物还原，最终生产出铁。烧结矿就是其中非常重要的原料，烧结技术和冶铁过程都会对成品铁的质量产生重要影响。本文将介绍高炉冶铁的过程，分析当前的烧结技术现状，并对原料的利用提出几点建议。

关键词:高炉炉料；冶铁行业；烧结技术；现状

高炉在进行冶铁的过程中，主要是依靠碳促进氧化物发生还原反应，通过还原反应，才能把铁水、煤气、炉渣等生产出来。其中，原材料对冶铁的效果起着重要影响。烧结矿技术在近些年来已经得到了较大发展，烧结矿技术中也包含了不同的工艺，在冶铁行业中得到了较好应用。但是现在的烧结技术与发达国家相比还有较大的发展空间，为了使该技术能够更好的发展，需要对现阶段的烧结技术进行细致研究。

一、现代高炉烧结技术现状分析

冶铁工业在我国经历了漫长的历史时期，成品铁的精度和质量较以往都得到了提升，这些都归功于冶铁技术的发展。只有保证了烧结原料的质量，才能保证冶铁成品的质量，因此，相关专业人员应该继续强化对烧结技术的相关研究，从烧结矿石原料入手，不断提高成品的质量，促进冶铁行业良性发展。

1.厚料层烧结技术分析

厚料层烧结技术在高炉冶铁工艺中得到了长期发展，应用效果也比较好。在应用该技术时，首先要在高炉中铺一层烧结原料，这层原料的厚度一般可以达到800毫米，因此被称为厚料层烧结技术。在冶铁过程中，由于厚料层本身能够存储一定热量，保证烧结原料能够有一个适宜的反应温度，避免不必要的热量丧失。由于料层厚度的增加，高炉的温度也会越来越高，对此，可以考虑进行低温操作，保证烧结质量的提高。另外，料层的铺设是可以进行人为控制的，可以比较均匀的铺设，保证温度的分部均匀。厚料层烧结技术能够减少冶铁返矿的比例，从而可以进一步响应节能环保的工业生产理念，起到保护环境的作用。厚料层烧结技术在现代冶铁工业中非常常见，并且在未来还会有更大的发展空间，继续促进高炉冶铁的发展。通过实地调查，很多工厂在使用了该技术以后，有效减少了返矿率差，改善了料层的透气性，进一步满足了高炉生产的需求。

2.喷洒氯化钙溶液烧结技术分析

喷洒氯化钙的烧结技术能够减少烧结过程中热量的丢失，从而达到减少还原率的目的。该工艺在具体操作过程中，需要把氯化钙溶液喷洒到烧结矿上，由于高温蒸发的作用，水分会快速丧失，从而使氯化钙溶液结晶。结晶的氯化钙会存在于烧结矿表面，覆盖烧结矿的空隙，对矿体形成一个保护膜，达到保持热量的作用。该技术能够有效提高烧结原料的使用率，保证冶铁成品的质量，减少了冶铁过程中的能量消耗。喷洒氯化钙工艺在实际的冶铁过程中经常被使用，比如鞍钢，不但使用了这种技术，还在发展的过程中不断创新，增加该技术的实际应用效果。

3.烟气循环利用技术

烟气循环利用是我国冶铁行业中非常重要的一种烧结技术，高炉冶铁不可避免的会产生二氧化硫废气，这种废气会对环境产生恶劣影响，因此，采用烟气循环技术是非常有必要的。通过使用烟气循环利用技术，高炉冶铁能够有效减少二氧化硫的释放，另外，把二氧化硫聚集起来还能进一步促进成品铁烧结质量。在烟气循环系统中，一共有两种经常使用的技术，一种是内循环，另一种是外循环，内循环工艺可以直接从风箱的支管中收集风，外循环从抽风机中收集风，通过风的运动，烧结矿能够被循环利用起来，促进二氧化硫气体的富集，经过风的作用，余热也将发挥最大价值。通过烟气循环工艺，烧结料层中的风可以提高温度，增加氧气含量，促进烧结效率，从而减少冶铁燃料的使用。

4.热风点火技术

热风点火技术在实际的冶铁行业中也是经常被使用的，该方法首先要在环冷机的高温段和中温段接入高温废气，然后通过引风机的作用，把热气顺利送到高炉的点火装置当中，利用温度促进燃烧。另外，热气还可以在高炉中起到保护温度的作用，减少高炉中热量的丧失，提高烧结成品的质量。热风点火技术的原理就是把烧结矿表面的热量回收起来，把它们应用在烧结过程中，为高炉烧结减少燃料使用，促进节能减排。

二、高炉冶铁炉料的要求

1.高碱度烧结矿与酸性球团矿

采用高碱度烧结矿与酸性球团矿两种矿体相搭配是我国长期使用的一种炉料结构形式，在过去的很长时间以内，这种炉料结构都被国内很多钢铁公司使用，比如鞍钢。鞍钢在上世纪九十年代将高碱度烧结矿和酸性球团矿以7:3的形式进行混合搭配，并进行相关烧结实验，实验效果是比较成功的。在此之后，鞍钢都是采用75%的高碱度烧结矿和25%酸性球团矿结合，其中，高碱度烧结矿的碱度为1.85。通过这种炉料构成，烧结矿的利用系数得到了有效提高。

2.高碱度烧结矿与酸性球团矿以及块矿

高碱度烧结矿与酸性球团矿再加上块矿的结构是我国传统冶铁企业中比较常见的，采用这种结构形式的企业有宝钢。该企业在早期的发展过程中曾经使用过，其中高碱度烧结矿占85%，块矿占10%，球团矿占5%。随着企业的发展和烧结技术的提高，宝钢在后来又增加了块矿的使用量。相比较于使用单一的烧结矿，这种炉料结构能够提高原料的使用效率，在实际生产中具有更大的应用优势。这种炉料结构已经成为冶铁行业使用最频繁的原料配成，是一种重要的原料结构形式，能够进一步满足冶铁行业对原料的需求。

三、提高原料使用效率的方法

1.增加球团矿的使用比例

在发达国家的冶铁行业中，球团矿的使用比例较高，从欧盟冶铁行业的技术发展中，球团矿在一开始的使用量就很高，并且在后来也一直呈现不断发展上升的趋势。通过增加球团矿的使用比例，高炉设备的利用情况可以得到提升，烧结成品的质量也会得到提高，除此之外，增加球团矿使用量还能提高冶铁企业的经济收益，降低生产成本。为此，我国相关技术人员应该加强对球团矿的研究，要在实际原材料构成中，增加球团矿的使用。

2.调整烧结矿与其他矿的使用比例

在很长一段时间内，冶铁的主要原料都是烧结矿，并且比例长期保持不变，停留在原料的73%～77%之间，很少产生变动。产生这种情况的主要原因是，有些国家矿石资源较为匮乏，很难调整好原料矿的使用比例，甚至还有些国家使用矿粉作为冶铁的烧结原料。作为冶铁原料，结构比例是非常重要的，会影响到成品铁的质量。我国的冶铁技术人员和相关企业一定要认真研究冶铁原材料，并不断进行优化，调整不同矿石之间的比例。在我国广大冶铁企业当中，还存在很多其他的原料结构形式，比如高碱度小球团矿搭配酸性球团矿、高碱度和低碱度烧结矿结合等。不同的原料结构搭配适用于不同类型的钢铁企业，也会成为不同的成品，经过不同的生产程序。

四、结束语

目前国内的钢铁生产企业还存在很多问题，比如对环境的不良影响过大、能耗较大等，大部分企业依然以产量为首要目标，开展粗放型生产，没有考虑到循环经济的作用，这些都不利于钢铁企业的长远，也不符合环境保护政策。为此，应该制定相关的法律法规，为钢铁企业提供更加先进、大型的设备，促进环境友好发展。本文介绍了高炉冶铁中对原料的需求，介绍了几种常见的冶铁原料结构，同时对当前的问题进行了阐述，希望原料的构成能够更加科学，冶铁企业能够更加节能环保。

参考文献：

[1]吴浩.高炉炉料要求及烧结技术现状浅谈[J].中国设备工程,2018(01):118-119.

[2]陈宇.高炉炉料要求及烧结技术现状[J].中国设备工程,2017(08):121-122.

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