高炉炼铁技术未来的发展

    摘要：高炉是炼铁的专用设备。虽然近代技术研究了直接还原、熔融技术还原等冶炼工艺，
但它们都不能取代高炉，高炉生产是目前获得大量生铁的主要手段。笔者首先分析了我国高
炉炼铁技术现状，基于此，展望了高炉炼铁技术未来的发展。

 

　　关键词：高炉炼铁、现状、未来发展

 

　　一、前言

 

　　二十一世纪也是高炉炼铁

“变革的世纪”，期望在新时期钢铁产业能够进入资源、能源和

环境的和谐，这是确立炼铁业持续发展的重要关键。我国许多高炉已经感到当前形势的变化，
并采取了相应的措施。对高炉炼铁技术发展的方向有了新的认识，为振兴炼铁工业打下了基
础。

 

　　

 

　　二、我国高炉炼铁技术现状分析

 

　　由于钢材的应用灵活广泛、具有良好的成本效益和优异的可回收利用性，使得钢铁成为
支撑现代工业化社会可持续发展的基础材料。在国民经济快速发展的拉动下

,中国钢铁工业

进入快速发展阶段

,这也带动了高炉炼铁的快速发展。伴随着中国生铁产量的高速增长,中国

高炉炼铁技术水平也取得了一定进展。由于生铁产量的高速增长造成了全国铁矿石

,焦炭供

应紧张

,价位攀升,质量下降,成分不稳定,导致了部分高炉技术经济指标下滑。表现在入炉品位

虽提高

,但入炉焦比升高,喷煤比下降等现象。 

　　

 

　　三、高炉炼铁原理分析

 

　　炼铁过程实质上是将铁从其自然形态一一矿石等含铁化合物中还原出来的过程。炼铁方
法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中

(还原物质

CO，H2，C；适宜温度等)通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，
绝大部分是作为炼钢原料。

 

　　高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁
发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指
标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总
产量的

95%以上。 

　　高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂

(石灰石)，从位于炉子下部沿炉周的

风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭

(有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料)中的

碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，
从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成
炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等
的燃料。

 

　　

 

　　四、高炉炼铁技术未来的发展

 

　　

1. 充分利用炼铁资源和能源 

　　在钢铁企业炼铁系统的资源消耗和能耗消耗约占

70%，在炼铁系统中削减 CO2 排放量

是迫切的任务。理论上一吨铁水最少需要

414kg 的碳，或者 465kg 的焦炭，其中 333kg 的碳

或者

80％的焦炭将用于化学反应。各厂高炉采取了降低燃料比、焦比，提高热效率、还原效

率，喷吹煤粉、喷吹塑料，回收一切可能回收的热量等等降低

 CO2 排放的一系列措施。 

　　（

1）高效利用资源、能源 

　　近年来，我国高炉生产理念已经发生了根本变化，过去单纯强调高产，如今转变为

“高