王瑾洋+張文政

摘 要：隨著社會的日益發(fā)展對于各行各業(yè)都提出了更高的要求，也帶來了更多的挑戰(zhàn)。對于高爐煉鐵行業(yè)來說由于化石燃料的逐漸減少，導致該行業(yè)沒有充足的資源，致使行業(yè)發(fā)展緩慢，在節(jié)能減排等要求下，致使高爐煉鐵急需進行行業(yè)優(yōu)化，因為能源的限制，要想使行業(yè)有所發(fā)展，就要更換燃料。本文通過對這一行業(yè)的各種優(yōu)良技術(shù)進行總結(jié)，希望可以借此為我國的行業(yè)改革帶來一定的思路。

關鍵詞：高爐煉鐵；節(jié)能降耗；資源合理利用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.12.054

0 前言

自改革開放以來，我國工業(yè)水平得到迅猛發(fā)展，早在2012年產(chǎn)量就已經(jīng)達到了6.6億噸，占世界總產(chǎn)量的六成。這標志著我國在這一行業(yè)還是處于比較領先的位置，但這也導致礦產(chǎn)資源越發(fā)的珍貴和相關燃料價格不斷提高。因其產(chǎn)量過剩，國內(nèi)市場無法全部將其消耗，而出口又有著諸多困難，使得企業(yè)之間的競爭非常激烈，但利潤卻卻在逐漸縮小。

1 鐵焦技術(shù)

鐵焦技術(shù)通過使用價格低廉的非黏結(jié)煤或微黏結(jié)煤用作生產(chǎn)原燃料進行煤礦的生產(chǎn)，將其與鐵礦粉混合，制成塊狀，用連續(xù)式爐進行加熱干餾得到含三成鐵、七成焦的鐵焦[1]。再經(jīng)過專業(yè)設備加工，最后經(jīng)過冶煉就能得到與原始技術(shù)一樣的煉鐵成果。這一技術(shù)使用較高含量的鐵焦代替原始含量，經(jīng)過實驗表明會節(jié)省大量的焦與主焦煤，也通過這一試驗說明鐵焦具有提高反應速率的作用，證明了在高爐煉鐵中鐵焦含量至少可以達到30%。目前這項技術(shù)正在日本的各個工廠進行實際生產(chǎn)，而且取得了一定的成果。但是現(xiàn)階段技術(shù)還未完全成型，還需要大量實驗進行完善。

2 高爐噴吹生物質(zhì)和木炭技術(shù)

生物質(zhì)指的是，動物、植物、微生物通過新陳代謝產(chǎn)生的有機物，這種有機物很適合進行熱解行為，并且可以碳化溫度來實現(xiàn)二氧化碳排放量的減少，算是這一領域的新型能源之一。部分學者通過研究表明，生物質(zhì)和廢塑料很適合應用在高爐煉鐵的某些工藝中，而且不需要額外的人、物力、財力的消耗。生物質(zhì)可以代替煤粉等還原劑進行高爐噴吹。其相較于煤粉還有著一定的優(yōu)勢，例如可以控制二氧化碳的含量，還能提高原料的還原能力，并且使高爐恒溫帶的溫度降低，使氣體得到更好的利用。

3 高爐噴吹焦爐煤氣

因為焦爐煤氣的主要成分是氫氣，含有一些其他的碳氫化合物。這樣一來就使得高爐煉鐵的能源更加清潔。而且它可以充當良好的還原劑，不僅如此，還提高了碳氫元素的利用率，降低了化石燃料的使用量，極大的促進了節(jié)能減排的步伐。我國已經(jīng)建設了利用相關技術(shù)的工廠，并且進行了試生產(chǎn)，通過生產(chǎn)過程的數(shù)據(jù)顯示，對于燃料的需求量明顯降低，這就證明了焦爐煤氣在爐中起到了明顯的作用，調(diào)節(jié)了爐內(nèi)的工作環(huán)境，使高爐的生產(chǎn)得到了保證。

4 高爐噴吹廢塑料

這種技術(shù)在德國與日本早就投入到日常的生產(chǎn)之中，早在1994年德國企業(yè)就在研究這一技術(shù)，在1995年了研制出第一臺運用這一技術(shù)的設備，并進行了技術(shù)的完善，為這一技術(shù)投入使用打下了堅實的基礎。而日本則在利用廢舊塑料代替焦炭上面取得了一定成就，根據(jù)數(shù)據(jù)表明，利用廢舊塑料產(chǎn)生的能源有80%得到利用，這就表明其可以很好的代替原有材料進行高爐煉鐵。

5 焦爐除塵灰綜合噴吹

高爐除塵灰指的是爐前出鐵時產(chǎn)生的粉塵和爐頂主皮帶料頭部放料的過程中產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過一定比例的混合制成的，但由于這兩種粉塵的顆粒極為細小，很不利于收集，但通過設想就可得知如果將其收回并完美利用，就是最好的節(jié)能方式之一[2]。這樣不僅可以使煤粉的燃燒效果得到提高，還能回收一部分浪費的鐵元素，通過合理控制其添加量就能有效的提升產(chǎn)量，并且對本來的廢料進行回收，充分的進行了材料的利用，不僅有助于提高產(chǎn)量，還節(jié)省了一部分資金。

6 高爐噴煤技術(shù)優(yōu)化

（1）粒煤噴吹技術(shù)。高爐粒煤噴吹技術(shù)在國外已經(jīng)有很多年的歷史，例如在英、法、美都有大量應用這一技術(shù)的廠區(qū)存在。目前在我國卻還沒有大量應用，但通過事實證明這一技術(shù)也是可以進行推廣的。與傳統(tǒng)的技術(shù)相比該技術(shù)擁有幾項優(yōu)點，對比粉煤技術(shù)，粒煤技術(shù)更加安全，不容易造成爆炸，而且在制造過程中也會更加節(jié)省能源。粒煤在理論上可以適用于各種技術(shù)，這樣企業(yè)就可根據(jù)自身需要進行選擇，而且在相同的效率前提下，粒煤的設備投資只有粉煤的三成。而且在使用中的成本也比較低，所以這一技術(shù)更值得推廣。

（2）合理配煤。通過合理配煤，不僅可以減少資金消耗，還可以根據(jù)煤種的特點進行調(diào)整配比，使其性能達到最佳[3]。要想降低能源方面的資金消耗的話就要將眼光放到一些產(chǎn)量高、價格低但性能并不是特別好的煤種上，例如褐煤，這種煤因為煤化較低，導致含有水分較高，燃燒產(chǎn)生的熱量也較少，但其含有的硫元素較少，可磨性也很好，可以滿足高爐噴吹所需煤的要求，在生產(chǎn)中就可以適當?shù)膽?，通過科學的調(diào)整配比，就可以既降低資金的投入又可以減少含水量高帶來的不利影響。

（3）提高燃燒效率。當前情況下，高爐噴煤技術(shù)已經(jīng)比較熟練，這時考慮如何提高煤粉的燃燒效率就成為優(yōu)化技術(shù)的又一重要突破口。就噴入煤粉之后而言，煤粉在爐內(nèi)發(fā)生燃燒，那么如何提升燃燒速度是目前要重點考慮的，加入助燃劑和降低煤粉燃點都是比較好的辦法。其中加入助燃劑已經(jīng)處于研究之中的狀態(tài)，根據(jù)目前的實驗結(jié)果表明，加入適當?shù)闹紕┛梢杂行У目s短煤粉的點燃時間，使煤粉的燃燒速率得到顯著提高。

7 結(jié)論

在化石能源日益減少的今天，我國的鋼鐵市場遇到前所未有的挑戰(zhàn)，產(chǎn)能明顯過剩。在節(jié)能減排等要求下，使得降低煉鋼成本已經(jīng)迫在眉睫，它是企業(yè)要繼續(xù)發(fā)展必須經(jīng)歷的階段，這就需要企業(yè)在改變?nèi)剂系耐瑫r還要注意改善煉鋼水平，優(yōu)化設備，利用自身或其他企業(yè)的廢棄材料進行再利用，達到改善企業(yè)現(xiàn)狀和較少資金投入的目的，進而改善資源利用效率，增加企業(yè)競爭力，使企業(yè)在不景氣的市場氛圍中依然能夠脫穎而出。

參考文獻：

[1]朱鐵鈺.鐵合金工業(yè)的節(jié)能降耗與合理利用資源[J].鐵合金，1992，03（02）：45-49.

[2]秦玉文，仉慶華.生物質(zhì)燃料推動燒柴革命[N].黑龍江經(jīng)濟報，2010（12）：06A01.