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面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术 方向
面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术的发展方向
FutureDevelopmentDirectionofLow-CarbonGreenBlastFurnaceIronmakingTechnolog
杨道坤
（中冶京诚工程技术有限公司,北京 100176）
YANGDao-kun (MCCCapitalEngineering&ResearchIncorporationCo.Ltd.,Beijing100176,China)
【摘 要】在社会经济与科学技术不断发展的环境下,建筑绿色环保重要性越来越突出,在现代化城市发展中占据十分重要的位置.在这种环境下,越来越多的低碳绿色技术应用在人们的生活、工作与学习中,其中就包括高炉炼铁技术.论文对面向未来的低碳绿色高炉炼铁技术的发展方向展开了相关探究.
【Abstract】 Withthecontinuousdevelopmentofsocialeconomyandscienceandtechnology,theimportanceofbuildinggreenenvironmental protectionisbecomingmoreandmoreprominent.Itoccupieseryimportantpositioninthedevelopmentofmoderncities.Inthisenvironment, moreandmorelow-carbongreentechnologyisappliedtopeople´slife,workandstudy,includingblastfurnaceironmakingtechnology.The paperhascarriedontherelatedresearchonthefuturedevelopmentdirectionofthelow-carbongreenblastfurnaceironmakingtechnology.
【关键词】低碳绿色；高炉炼铁技术；发展方向
【Keywords】 low-carbongreen;blastfurnaceironmakingtechnology;developmentdirection
【中图分类号】 TF57【文献标志码】 A【文章编号】 1673-1069（2017）08-0189-02
【作者简介】杨道坤（1979-）,男,北京人,高级工程师,从事冶金工程炼铁专业咨询设计研究.
1引言
在社会经济快速发展的背景下,虽然人们的生活水平越来越高,但随之而来的资源与能源的供给问题日益突出,并给生态环境保护带来了严重影响,制约了社会经济的可持续发展.高炉炼铁工艺在这种环境下可实际应用的范围越来越小,能源与资源短缺的问题一直没有得到及时有效的解决,耽搁了高炉炼铁技术的改革进度,进而导致高炉炼铁技术的作用不能在低碳绿色事业发展中得到充分发挥.因此,要实现工业与经济的可持续发展,为未来低碳绿色环保良好发展奠定一个扎实的基础,首先要了解目前时展的实际情况,根据现阶段的经济发展趋势,为未来高炉炼铁技术的发展,制定相对应的低碳绿色环保方案,为其发展方向提供指导性意见.
2低碳绿色高炉炼铁技术的功能解析
高炉炼铁从开始发展至今已有近 200年的时间,随着时间的推移,高炉炼铁技术日益提升,已成为我国钢铁制作过程中不可缺少的一项技术,同时在冶金炼铁工艺中属于还原率最高的一项炼铁技术,对我国工业实现可持续发展具有现实意义.高炉炼铁技术的应用原理较为简单,时常应用于铁氧化物还原与钢铁制造者两个方面,在计算机信息技术快速发展的环境下,高炉炼铁技术越来越智能化,其还原效率也明显提
升,与以往的操作相比更加简便,对操作的要求不高.现阶段,我国的高炉炼铁技术具有集约化、大型化、长寿化、高效化与集约化的特征,在工程科学发展中,是一项非常重要的技术手段.在科学技术不断提升的背景下,高炉炼铁技术越来越成熟,其功能体系也越来越完整.图 1为高炉炼铁功能的解析图.
2.1还原器和渗碳器
高炉的构造原理比较简单,高炉在实际应用的过程中主要应用的材料是焦炭,用焦炭来作为铁氧化物还原的主要材料,同时焦炭也可以作为高炉的燃料 [1].高炉炼铁作为一项具有还原作用的冶金炼铁技术,其还原的过程是先将含有铁元素的固体还原成液体,利用装置在高炉周围工业反应器,提高液态生铁的速度.要实现高炉冶金的三传一反,提高其物体的纯度,需要掌握好时机,在往高炉内放入材料时,先要确定高炉内煤气流是否持续在上升,唯有这样才能达到高炉冶金三传一反的目的.在提高高炉温度的过程中,需要保证其冶金炼铁还原不会受到温度的影响,在高炉中,焦炭是其主要的骨架,具有不可替代的作用.这也说明高炉进行还原工作时,会出现不同程度的生铁渗碳,这些都属于正常现象,相关的工作人员不需要过度紧张,只要确保其还原器与渗碳器的安全稳定运行即可.
2.2能源转化器
通常情况下,高炉在实际的生产过程中,一般会受巨大的能量转换影响,出现能源消耗量持续上涨的现象 [1].高炉的能源转化器是结合了化学能与物理显热作用的一项新型低碳绿色机器,其主要目的是提高高炉能源的转换效率,为后续的氧化物顺利还原奠定一个良好的基础.高炉能源转化器的可应用范围较广,且实质性较高,可以应用在化学物质能源与物理物质能源的转换中,比如铁水、天然气、熔渣、煤粉等.在高炉实际生产的过程中,通过能源转化器,可以将化石质能源转化为产出物.随着我国人均 GDP水平日益提高,高炉炼铁节能技术水平越来越高,TRT余能与余热回收利用技术的应用范围也越来越广泛,其能量转换器的功能在高炉生产过程中得到了充分发挥,其作用在时间的推移下,在高炉的能源转化中日益突出.高炉炼铁技术是现阶段钢铁制造环节中可以将巨大能源转换为工艺单元的一项重要技术手段,并且在钢铁厂能量流网络构建中具有承上启下的作用,为钢铁工程顺利进行奠定了一个良好的基础.
3关键共性技术
3.1发展理念
倡导低碳绿色环保的环境,要实现高炉炼铁工业的可持续发展,不仅要完善其生产体系,还要增加高效率、低排放与低成本的技术内容,唯有这样才能实现其高效运行与动态精准的目的,为建设低碳绿色环保事业贡献一份力量.同时还要进一步提升高炉炼铁的生产水平,降低能源消耗对环境的影响,进而实现现代高炉炼铁绿色、高效、低碳、长期共同发展目标,使高炉炼铁技术的装置性能得到进一步提升,实现经济可持续发展与建设低碳绿色工程是新世纪高炉炼铁技术的重要技术特征.实时掌握高炉运行的实际状况,使其生产指标评价体系越来越完整,并且符合现代经济社会发展的要求,唯有这样才能达到高炉炼铁多项目标共同发展的目的.在现代化的城市发展中,大型的高炉应用越来越广泛,其工艺技术装备也越来越注重技术创新,同时也越来越符合低碳绿色发展的要求,高炉炼铁关键共性技术要实现进一步突破,首先要优化高炉炼铁协同的多项目标,其次还要集成创新高炉炼铁先进技术,以低碳绿色、高效长寿、循环经济、优质低耗、清洁环保作为高炉炼铁关键共性技术创新的主要目标,唯有这样才能实现其可持续发展,提高技术水平.
3.2流程集成创新
在社会经济快速发展的环境下,人们的生活、学习与工作环境变化越来越大,同时经济市场的竞争也越来越激烈.在这种环境下,钢铁厂要在同行业中优先获得主导权,进一步提升竞争价值,首先要响应时展的实际要求,了解现阶段钢铁市场结构和自身企业运营的实际情况,制定出既符合企业自身运营条件,又能达到目前钢铁市场的标准的一套相对应的方案,为其产品定位的确定提供科学合理的依据,同时也为其生产规模的扩建奠定了一个良好的基础 [2].另外,还要判断钢铁厂整体流程是否符合现代工业发展的需求,同时对其经济性与高效性进行全面考虑,了解钢铁厂实际的生产水平,再根据其产能的情况确定高炉的容积与数量,优化钢铁厂网络结构中的信息流、能量流及物质流,达到其优化标准,必须配置 2到 3座高炉,以优化钢铁厂整体流程结构为配置基础,应用科学合理的方式完成相关的高炉配置工作,钢铁厂整体流程结构优化条件下的大型化高炉是未来高炉的主要发展方向.
3.3高炉精料技术
精料技术是现阶段我国工业实现可持续发展的一项重要技术手段,具有长寿、高效、优质及低耗的技术特征,在高炉实际生产过程中,应用精料,可以有效地使高炉的能量耗散最小化[3].现阶段高炉炼铁要实现高效运行的目标,确保生产顺利进行,需要先满足能源与资源可获取、可供给的要求,提高资源与能源的利用率 [2].高炉精料技术炉料结构具有科学化与合理化的特点,对其炉料结构进行优化时必须要遵循资源、经验及技术一切最优化的原则,提高炉料综合冶金水平,实现资源减量化、环境友好化及能源利用最优化的目标.因此,高炉精料技术不仅是一项高效的工业技术,还具有开发研究高品质低碳绿色工业技术的现实意义,在铁氧化物还原冶金炼铁的过程中具有无可代替的作用.
4结语
综上所述,在社会经济与科学技术快速发展的环境下,钢铁市场的竞争越来越激烈.钢铁企业要实现经济效益与社会效益的可持续发展,需要在钢铁制造的过程中,应用具有低碳绿色、高效、优质低耗作用的技术,而高炉炼铁技术刚好可以满足目前钢铁市场的要求,低碳绿色也是未来高炉炼铁的主要发展方向.
【参考文献】
【1】张寿荣 ,毕学工 .中国炼铁的过去、现在与展望 [J].炼铁 ,2015(5):1-6.
【2】张福明 .高炉高风温技术发展与创新 [J].炼铁 ,2013(6):1-5.
【3】张福明 .高风温低燃料比高炉冶炼工艺技术的发展前景 [J].中国冶金,2013,23(2):1-7.
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