冶金技术在钢铁工业低碳发展中的应用研究

冶金技术在钢铁工业低碳发展中的应用研究

雷国河

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摘要：近几年，随着工业的发展，钢铁企业生产规模逐步扩大。目前，我国正在向第三产业迈进，各行业对钢铁的需求量仍在不断增长，对产品的品质要求也越来越高。我国的钢铁生产以高炉技术为主，但由于种种原因，在实际使用中存在诸多问题和安全隐患，不但影响了炼钢的生产效率，也严重影响钢铁质量。为加快炼钢技术的发展步伐，国内外专家和学者对冶金技术进行了探索。实践表明，高炉冶炼技术创新不但能有效解决目前炼钢工艺中的一些问题，而且对提高钢材的产量、质量有很大的促进作用。因此，对高炉冶炼技术的应用和发展进行深入研究，对于推动我国钢铁工业的稳步发展，具有重要的现实意义。

关键词：冶金技术；钢铁工业；低碳发展

引言

在市场经济环境下，我国钢铁生产规模不断扩大，为推进钢铁工业发展、满足钢铁产品需求提供了有力保障。近年来，虽然我国炼铁高炉冶金技术发展速度较快，但从高炉炼铁现状来看，仍然存在燃料比过低、喷煤比过高、废气排放量大、能源消耗量大等问题，亟需采用先进的高炉冶金技术解决上述问题，推进炼铁高炉冶金技术朝着低焦煤、无污染、可再生、智能化的方向发展。

1发展低碳钢铁冶金技术的必要性

钢铁冶炼是建筑、军工、制造、加工等行业的重要组成部分，是国民经济和社会可持续、健康发展的关键。同时，随着我国的生态文明建设，各种法律、政策也不断地被完善和优化。从实际出发，针对各种环境问题以及环境保护工作中的各种漏洞，提出了相应的对策。因此，在冶金行业加强环保工作，使有关部门更加重视环境保护工作，主动了解有关政策和法规，有利于掌握日常生产过程中冶金工程环保工作落实效果，分析各项环保政策的执行力度。针对目前钢铁冶炼项目环保工作的效果，对其所处的环境问题进行了全面的调查。从多个方面对环境保护工作中的缺陷进行了剖析，并根据钢铁冶金行业的发展趋势和环境要求，提出了相应的对策，从而完善了我国的环境保护政策和法规。然而，长期以来，我国的钢铁冶炼工业污染问题十分突出，即使引进了先进的设备和技术，同时，还存在着大量的粉尘、水体、噪声、设备能耗等问题。随着经济的快速发展，很多炼钢厂都把生产看得太重，对节能减排工作不够重视。绿色钢铁冶炼技术的发展，使低碳减排理念、绿色设计理念、绿色材料、能源等有机地融合在一起，形成绿色、低碳的循环体系，不仅可以降低环境污染，而且可以提高生产效率，实现绿色冶金工业的可持续发展。

2高炉炼铁冶金技术实施中存在的问题分析

（1）目前，我国高炉冶炼技术仍处于较低的技术水平，能耗较高，是我国钢铁工业实现可持续发展的主要问题。由于能源消耗过大，不利于企业可持续发展，生产效率低下，又会对技术的发展产生不利影响。因此，在生产过程中，必须从提高生产效率的角度出发，解决目前高炉冶炼的技术落后问题。（2）高炉冶炼技术在实际使用中也面临着更大的环境污染问题。环境污染是一个严重的社会问题，而在高炉冶炼过程中，使用煤粉将会产生严重的烟气污染，因此，必须进行绿色创新应用。（3）高炉冶炼技术在实际使用中也存在着一定的安全隐患。例如，在高炉喷煤粉技术中，存在着严重的安全隐患，从而影响工艺的实际应用，对冶炼生产产生不利影响。

3冶金技术在钢铁工业低碳发展中的应用

3.1生物冶金技术

在炼铁高炉中，生物冶金技术属于常用技术，部分环节在溶液中进行，且在整个炼铁高炉冶金过程中，对温度要求不高，主要借助于浸出→净化→制备金属等环节来完成冶金。通常情况下，浸出过程一般是将矿石先用溶剂进行适当处理，并借助化学反应提取其中的金属，对较难浸出的矿石最好提前进行预处理，使其转化为易浸出的化合物，确保后续浸出工艺顺利进行[6]。净化则是去除杂质的过程，由于在浸出过程中，金属中会融入部分杂质，此时就需要按照要求对其进行净化处理，有效提高其纯度。在制备环节中，一般是指借助还原反应、置换反应等方式从净化后的液态中提取金属，达到冶金效果。

3.2火法冶金技术

该技术在高温条件下，可促使矿石由固体状态转变为化合物与单质状态，去除化合物中的杂质，提取出矿石中的金属材料。在火法冶金技术中，需利用燃料燃烧获取热量，为矿石的物理变化和化学反应提供能量。火法冶金技术操作流程为：干燥→焙烧→精炼→蒸馏→提取。下面对其中的关键技术进行分析：干燥处理。一般采用圆筒干燥处理法或气流干燥处理法，彻底去除物料中的水分。其中，圆筒干燥处理法利用回转圆筒干燥窑快速干燥物料。气流干燥处理法利用高温热气流，对破碎机内部的物料进行涡流粉碎，使物料粉碎后呈现悬浮状态，与高温气流充分接触，快速去除物料水分；焙烧处理。焙烧技术包括氧化焙烧、盐化焙烧、还原焙烧、烧结处理等技术，在火法冶金技术的实际应用中，以氧化处理和还原处理技术应用最为广泛；精炼处理。采用化学方法或物理方法去除矿石中的杂质，其中，化学方法为碱性反应、氧化反应等，物理方法为熔析方法、精馏方法等。

3.3高炉干法除尘技术研究

高炉除尘法技术包含两种方式，即干法除尘和湿法除尘。干法除尘根据其除尘方式的不同，可划分为两种方式，即：高压静电除尘技术和布袋除尘技术。布袋除尘技术以其绿色环保的特点被越来越多的炼铁企业认同，得到了广泛的使用。布袋除尘技术还有一个很大的优势，那就是它与传统的湿式除尘技术相比，没有丝毫的浪费，这是符合国家的节水方针，既节约了工业用水，又节约了生产成本。20世纪80年代，从国外引进这一技术，在国内应用已近40年。但是，由于该工艺采用了加压气体来控制烟袋运行，存在着一定的危险性，因此，我国又开发了一种新的高炉干式除尘工艺，并成功地替代了传统的干式除尘工艺，并在钢铁行业中得到了广泛的应用。

3.4湿法冶金技术

该技术在溶液内部冶炼矿石中的金属，需提前浸出处理、净化处理矿石，无需高温冶炼条件。湿法冶金技术要点如下：一是浸出处理。优选浸出溶剂，在溶剂内完全浸入矿石，促使金属与溶剂发生化学反应，以离子形态与溶剂融合。当处理浸出难度大的矿石资源时，需对矿石进行预处理，降低浸出难度。二是净化处理。采用净化处理技术去除溶液中的杂质，可为提取高纯度金属做好准备。三是金属制备。一般采用还原法、置换法二次处理净化后的溶液，提炼出金属材料。

结束语

通过对棒线轧制技术不断改进，产品的品质得到了很大的提高，生产效率和产品质量也得到了保证，并且在市场上得到了广泛的应用，取得了良好的经济效益。通过对棒线轧钢生产工艺设备孔型优化、边轧导卫等方面进行改造，提高了产量、降低了生产成本，达到了高产能、高可控性的目的，从而满足了市场的需求，适应了时代发展的需要。

参考文献

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