冶金技術(shù)在煉鐵高爐中的應(yīng)用與發(fā)展

王中華

摘 要：早期的鋼鐵生產(chǎn)技術(shù)普遍采用的是煉鐵高爐技術(shù)，由于生產(chǎn)技術(shù)的落后，早期的產(chǎn)品為粗鋼。隨著社會的不斷進步，冶金技術(shù)也得到發(fā)展，尤其是冶金技術(shù)應(yīng)用在高爐煉鐵中，明顯提高了鋼鐵的質(zhì)量以及經(jīng)濟效益，同時企業(yè)競爭力也得到了很大的提升，進而在市場經(jīng)濟環(huán)境中找都了立足點。

關(guān)鍵詞：冶金技術(shù)；煉鐵高爐；應(yīng)用發(fā)展

1冶金技術(shù)及我國高爐煉鐵發(fā)展現(xiàn)狀

1.1電冶金

在我國高爐煉鐵的冶金技術(shù)中包含多種冶金技術(shù)，這些冶金技術(shù)根據(jù)使用要求與生產(chǎn)環(huán)境的不同分為三種。其中就有電冶金技術(shù)，這種技術(shù)主要是指將礦石中的金屬材質(zhì)通過電能將其提取出來。電冶金又分為：電熱冶金與電化冶金。電熱冶金與活法冶金基本類似，主要的特點區(qū)別就是將電能轉(zhuǎn)化為熱能。電化冶金技術(shù)中通過相關(guān)的電化反映，從而采取提取的作用。

1.2火法冶金

另外一種冶金技術(shù)就是火法冶金。這一技術(shù)主要是將礦石放在高溫的環(huán)境下實現(xiàn)提取的技術(shù)方法，通過高溫的環(huán)境是礦石能夠發(fā)生物理變化，將其原有的固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)或者氣態(tài)。從而使礦石在發(fā)生形態(tài)變化的同時，礦石內(nèi)部的物質(zhì)可以有效的分離出來，這樣就會增加接觸面積，一但熱量進行釋放就會增加到冶金所需要的溫度。

1.3濕法冶金

還有一種是濕法冶金技術(shù)的使用，濕法冶金技術(shù)所需的環(huán)境溫度比較低。對需要進行冶煉的金屬進行浸泡處理，在整個浸泡的過程中適當?shù)牟扇∪軇瑢ΦV石進行加工處理。這樣需要提取的金屬物質(zhì)就會慢慢與溶液發(fā)生化學反應(yīng)，鐵離子也會在整個溶液中呈現(xiàn)出化學反應(yīng)。

2煉鐵高爐中冶金技術(shù)的應(yīng)用

2.1生物冶金技術(shù)

生物冶金技術(shù)是一項較為常用的技術(shù)，該技術(shù)的部分環(huán)節(jié)是在溶液中進行的，且在整個冶金過程中，不需要較高的溫度來進行，通過“浸出→凈化→制備金屬”等過程來進行冶金。在此過程中，“浸出”過程通常先用溶劑來將礦石進行適當?shù)奶幚?，主要是通過化學反應(yīng)來提取其中的金屬，對于一些較難浸出的礦石來說，需要在此之前進行預處理，使其成為易浸出的化合物，然后再展開浸出工藝?！皟艋边^程是去除雜質(zhì)的過程，由于一些金屬在浸出的過程中融入了部分雜質(zhì)，因此，需要對其進行凈化，提高其純度?！爸苽洹边^程是指通過置換反應(yīng)、還原反應(yīng)等方式從已經(jīng)凈化的液態(tài)中提煉出金屬，達到冶金的目的。

2.2火法冶金技術(shù)

火法冶金技術(shù)是指在高溫條件下展開一系列的冶金過程，其主要通過“干燥→焙燒→熔煉→精煉→蒸餾→提取”等高溫過程來促使礦石發(fā)生一些列的物理變化和化學變化，使其由礦石狀態(tài)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛衔餇顟B(tài)、單質(zhì)狀態(tài)，達到去除雜質(zhì)的目的。通常情況下，由于火法冶金所需要的溫度較高，通常通過燃料燃燒來進行熱量的供給，同時也可以通過適當?shù)幕瘜W反應(yīng)來進行供給。

在應(yīng)用的過程中，上述的每個過程都發(fā)揮著重要作用，下面針對部分環(huán)節(jié)做探討：第一，干燥。該環(huán)節(jié)主要是脫去物料中的水分，并伴隨著部分化學反應(yīng)。常用的干燥方法有氣流干燥法、圓筒干燥法等，前者是將物料裝入到破碎機中，通過高溫熱氣流來將其粉碎并呈現(xiàn)出戶懸浮的狀態(tài)，使其與高溫氣流直接接觸，在幾秒的時間內(nèi)快速干燥，而后者則是通過回轉(zhuǎn)的圓筒干燥窯達到干燥的目的。第二，焙燒。該環(huán)節(jié)是為下一步環(huán)節(jié)做基礎(chǔ)準備的環(huán)節(jié)，根據(jù)工藝的不同可以將其分為以下幾種方式：氧化方式、還原方式、鹽化方式、燒結(jié)方式以及揮發(fā)方式，其中氧化焙燒方式和還原焙燒方式是較為常用的方式。第三，精煉。精煉實際上是一個除雜的過程，可以分為兩大類，一是化學精煉，而是物理精煉。其中，化學精煉包括氧化精煉、堿性精煉等方式，物理精煉包括精餾精煉、熔析精煉等方式。

2.3電冶金技術(shù)

電冶金技術(shù)，顧名思義是利用電能來提取礦石中的金屬，在使用的過程中可以分為兩種技術(shù)：一是電化冶金，該種方式是通過電解反應(yīng)來進行冶金，根據(jù)反應(yīng)過程中的電解液性質(zhì)的不同，可以將其分為水溶電解方式和熔鹽電解方式。二是電熱冶金，該種方式與火法冶金相似，但是具有加熱速度較快、調(diào)溫較為準確、達到溫度較高等特點，在使用的過程中能夠減少金屬的燒損程度，但是這種方式的耗能較多，只能夠在電能充足的情況下才能夠使用并發(fā)揮出優(yōu)勢。等離子熔煉方法是一種先進的電熱冶金方法，其通過等離子弧來作為熱源進行冶金，具有溫度高、反應(yīng)快等特點。

3煉鐵高爐冶金技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1探索氫技術(shù)

說到底如何加強高爐煉鐵技術(shù)，提高其反應(yīng)效率是最為關(guān)鍵的要素。那么想要提高反應(yīng)效率有以下的幾種方法：第一種，就是將焦炭與礦石調(diào)制最佳搭配比例，通過添加催化劑，然后在低溫、高速中不斷還原產(chǎn)物，繼而可以更好地提高反應(yīng)效率。第二種，就是在以上的過程中添加碳化氫進行低溫還原，利用這種方式進行還原，一方面可以減少二氧化碳的排放量，而且還能改善透氣性，提高高爐冶金的性能，這種氫技術(shù)也在不斷的探索之中。

3.2探索可再生的無污染技術(shù)

在煉鐵的過程中，降低焦炭比例是企業(yè)應(yīng)該關(guān)注的焦點，在技術(shù)發(fā)展的同時要減少消耗保護環(huán)境。在探索可再生能源方面，利用氫技術(shù)的效果是最佳的，雖然目前處于研發(fā)的階段，但是可能成為未來可再生能源無污染技術(shù)的新途徑。在市場環(huán)境下，高爐煉鐵技術(shù)也在不斷地高速創(chuàng)新改革。在這一過程中，資源的利用率得到了不斷的改善，但是與發(fā)達國家相比還是存在很大的差距。所以，這就要求我們在不斷向發(fā)達國家學習技術(shù)的同時，更要不斷提高高爐煉鐵技術(shù)，克服困難，積極探索新能源技術(shù)，樹立好環(huán)保理念，保障我國高爐煉鐵冶金技術(shù)的新發(fā)展。

4結(jié)語

總之，隨著科技的發(fā)展，冶金技術(shù)將會越來越完善，但是其整體發(fā)展水平與西方發(fā)達國家還存在著一定差距，因此，需要我國相關(guān)研究人員能夠致力于冶金技術(shù)的研究，使用新能源和新技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)意義上污染較大的技術(shù)，推動冶金行業(yè)的發(fā)展，以帶動我國社會的經(jīng)濟發(fā)展。

參考文獻

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（作者單位：河鋼集團宣鋼公司技術(shù)中心）