现有主要炼铁工艺的优缺点和研发方向

 对现有主要炼铁工艺的优缺点和研发的方向做了简要评述。讨论了中国炼铁工艺的差距和努力方向。在今后相当长时期内大型高炉流程仍将是主要产铁设备,高炉流程优化的目标是用足设计炉顶压力,进一步降低能耗,应通过开发以煤代焦的新技术,将大型高炉的入炉焦比降低到200 kg/t以下,节省焦炭等优质资源、改善环保。降低铁水成本,减少污染物排放量,实现炼焦厂、烧结厂的清洁生产,建设生态型钢铁企业。直接还原炼铁工艺的研发方向是加强研究粉煤加压气化生产合成煤气及利用炼钢炼焦剩余煤气,用于大中型直接还原竖炉或流化床生产优质直接还原铁。完善改进引进的COREX 3000工艺,开发使用粉矿、粉煤的技术设备,开展创新非高炉炼铁技术,形成有中国特色的熔融还原工艺。     

唐钢二钢厂2号高炉软水密闭循环冷却系统改进及管理

唐钢二铁厂２号高炉于１９９６年７月进行了中修，重点对炉体软水密闭循环冷却系统进行了改进；（１）提高冷却壁的铸质量；（２）改进冷却工艺，便于系统的补水、检漏和排气。高炉中修投产后，加强了对有关冷却参数如水温差和热负荷的管理，冷却系统运行良好。     

钒钛磁铁矿非高炉冶炼工艺技术探讨

对国内外钒钛资源利用现状进行了分析，分别讨论了钒钛磁铁矿高炉冶炼工艺技术以及钒钛磁铁矿非高炉冶炼技术的发展现状与冶炼效果，并探讨了高炉与非高炉冶炼钒钛磁铁矿工艺技术存在的问题。高炉通过喷吹焦炉煤气、氧气高炉等技术，可以有效降低冶炼过程碳排放，减少冶炼过程碳耗，但存在着操作难度大、无法完全替代冶金焦等问题；非高炉冶炼工艺包括转底炉直接还原—电炉冶炼、气基竖炉直接还原-电炉、COREX熔融还原以及HIsmelt熔融还原等工艺路线，能进一步降低碳排放，并大幅减少冶金焦的使用，但是，依然存在V、Ti收得率不高、顶煤气利用效率低等缺点。基于以上研究，结合西昌钢钒的原燃料质量特点、区域资源分布、自身工艺操作及设备条件等，提出了Pangang Low Carbon smelt工艺(PLCsmelt)。PLCsmelt是一种与传统高炉生产同质铁水、综合减碳降本的复合工艺，其减碳潜力约30%～50%,降本潜力较大，可为钒钛磁铁矿非高炉冶炼提供新思路。     

高炉喷煤技术新动态

目前，高炉喷煤已成为炼铁系统工艺结构优化、能源结构变化的核心，它的发展增强了高炉炼铁工艺与新型非高炉炼铁工艺竞争的力量，缓解了炼铁生产受到资源、投资、成本、能源、环境、运输等多方面限制的压力。     

高炉循环冷却水系统水质管理的探讨

高炉循环冷却水系统是高炉大生产系统必不可少的工艺环节，其水质管理的好坏直接影响高炉寿命。通过对1^#、3^#高炉不同的循环冷却水系统的对比分析，提出了对1^#高炉循环冷却水系统的改进方案。     

HIsmelt熔融还原工艺的发展及展望

在我国“双碳”目标的提出下，钢铁企业的节能减排迫在眉睫，非高炉炼铁工艺因在环保与节能上具有一定优势，在近些年得到迅速发展。其中，HIsmelt熔融还原工艺是主要的非高炉炼铁工艺之一。介绍了HIsmelt工艺的发展背景，主要阐述了工艺流程、冶炼特点，以及现有工艺技术创新，同时对该工艺未来发展进行了展望。HIsmelt工艺具有原料操作灵活性高、设备投资低、铁水质量高、总能耗低等优点，我国引进工艺后在矿粉预热预还原工艺、炉缸耐材寿命、煤气利用、喷吹优化、出铁优化等方面具有突破性创新。在此基础上，提出应加强HIsmelt工艺冶炼特殊矿种的理论研究，从而实现对特殊矿种的冶炼；建议与电炉生产相结合，有望实现新的非高炉-电炉冶炼体系；提出与氢冶金技术相结合，进一步提高还原效率和降低CO₂排放，其具体操作可行性还有待进一步实验研究。     

FINEX与高炉炼铁工艺对比

传统高炉炼铁工艺依赖的焦煤资源及铁前工序污染逐渐成为其发展的限制因素,非高炉（非焦）炼铁工艺成为近年来研发的重点,发展空间较大。基于COREX工艺改进的FINEX工艺目前已进展到第三代,成为熔融还原技术的领先者。通过对同规模高炉和FINEX两种工艺多参数比较,分析了各自优势和存在的问题,对两种工艺未来发展提出建议。     

国外高炉炼铁新技术进展

本文认为近年来世界高炉炼铁新技术是在增产的同时向节能、长寿和自动化方向发展。这一特点突出表现在新型球团烧结矿的研究与开发；烧结新技术和新型给料设备的应用，其中包括烧结环保问题的解决和二次能源的利用；以及高炉布料控制技术的新发展。作者在简述改进炼铁所需原、燃料等基础上，重点介绍了高炉中心加焦、矿焦混装、氧煤喷吹等布料控制技术的应用情况。     

高炉智能优化系统综述与展望

钢铁行业是国民经济的重要基础产业,是推进中国式现代化的重要支撑,也是实现“碳达峰”“碳中和”目标的重要领域和责任主体。钢铁行业未来的发展方向是绿色化、低碳化、智能化、高质化,随着大数据时代的到来,钢铁行业生产的智能化转型迫在眉睫。高炉作为现代主流冶金工艺中的关键设备,其能否稳定运行和产生良好的生产效益关系到整个钢铁企业的经济效益。传统高炉冶炼存在能耗和污染高、自动化程度不高等问题,国内针对高炉智能优化系统已经有了越来越多的研究和应用,但是仍有改进的空间。首先,从配矿、布料、喷煤、铁水质量预测4个生产状态出发,分析了众多智能优化系统的应用及存在的问题;其次,指出了现阶段高炉智能优化系统整体在数据质量、算法选择、系统集成等方面存在的问题;最后,探讨了高炉智能优化系统的应用前景,并针对上述问题总结了高炉智能优化系统的改进与发展方向。     

现代炼铁工艺及低碳发展方向分析

分析了现代高炉炼铁和非高炉炼铁(直接还原、熔融还原)工艺特点和发展现状,从多个方面比较现有生产条件下各工艺的优缺点。从能源结构、生产规模及工艺成熟度阐述高炉炼铁在当前仍是国内主流工艺,并结合当前国内外低碳发展趋势和政策要求,提出高炉工艺降低碳耗的措施,明确了以“短流程”替代“长流程”和以新能源替代碳素冶金的发展方向,以最终实现“零碳炼铁”。结合现有的国际上的能源结构调整方向,指出了氢冶金的发展方向。     

基于高炉专家系统的多变量炉温智能控制系统

利用高炉过程计算机的数据处理及推理判断来判断高炉炉温变化的趋势,通过对现场实际生产数据的分析,研究在高炉炉温控制方面如何利用一次生产数据．运用多变量处理技术提取较有价值的中间工艺参数来判断炉况发展的方向,避免炉况失常,保证高炉长期稳定运行。经过实际生产数据测试表明,系统运行稳定,能较准确地判断炉温变化的趋势。     

马钢2 500 m3高炉水渣处理技术研究及应用

根据马钢1号高炉(2500m^3)水渣处理系统存在的问题,分析了水渣颗粒度对冲渣工艺的影响,改进了INBA工艺并在2号高炉的水渣处理系统予以应用。     

提高高炉喷煤比的措施

介绍实施的喷吹系统及高炉输送煤粉管路的改造,优化喷吹原煤配煤工艺,改进高炉操作管理模式等提高高炉喷煤比的措施及其效果。     

浅析2200m^3高炉煤气洗涤水的水质处理

本文介绍了高效斜板沉淀器在高炉煤气洗涤水系统中的应用，高炉煤气洗涤水的水质稳定及污泥的综合利用，对高炉煤气洗涤水处理工艺的改进。并对由此产生的效益及运行经验进行了分析与总结。     

涟钢高炉煤气洗涤水的水质处理

介绍了高效斜板沉淀器在涟钢高炉煤气洗涤水系统的应用，高炉煤气洗涤水的水质稳定及污泥的综合利用，对高炉煤气洗涤水处理工艺进行了改进，并对由此产生的效益及运行经验进行了分析与总结。     

钢铁工艺流程概述及发展方向初探(上篇)

概述了高炉—转炉传统流程和近年来国内外非高炉—电炉短流程的科研、技术开发及工业生产应用状况,对比了两种钢铁流程在过程优化、能源环保、指标提升方面的差异。重点概述了Corex工艺和气基竖炉直接还原两种非高炉炼铁工艺,一定程度上为钢铁企业即将或正在实施钢铁新流程在方向选择、技术选择上提供了较为全面的借鉴。     

天铁高炉热风炉技术改进

为提高天铁高炉热风温度,阐述了天铁高炉通过采取一系列技术措施对热风炉系统进行技术工艺改进,来提高高炉风温,通过调整热风炉耐材,应用板式预热器预热回收技术,自动烧炉、自动换炉、稳定排气以及稳定流量等技术,对热风炉系统进行改进,使高炉风温提高到1 180℃,改善了高炉技术经济指标,实现了节能降耗,满足了高炉强化冶炼生产需要。     

宝钢1号高炉大修新技术的应用

宝钢1号高炉大修后采用了一系列新技术新工艺,体现了长寿、高效、节能、环保的现代高炉设计理念,反映了当前钢铁行业可持续发展的方向。主要介绍了1号高炉(3代)长寿设计、高炉铜冷却壁技术、并罐无料钟装料工艺、煤气干式除尘工艺和新因巴法渣处理技术以及三电控制系统的改进。     

氧气高炉工艺对炼铁系统的影响

为分析氧气高炉对炼铁系统的影响,利用氧气高炉综合数学模型,获得了2种典型氧气高炉流程的基本工艺参数,并主要分析了氧气高炉对炼铁系统燃料结构与煤气流平衡的影响。结果表明:氧气高炉降低了吨铁燃耗,同时提高了煤粉在燃料消耗中的比率;随着炉缸循环煤气预热温度升高,氧气高炉煤气供给量与炼铁系统需求量都呈下降趋势,其中单排风口工艺输出煤气量能满足炼铁系统内部需求并有较大剩余,双排风口工艺炉顶煤气供应由盈余转为短缺,但此短缺量较小,可以用少量焦炉煤气补足。在此分析基础上,提出了一种氧气高炉条件下炼铁系统工艺流程,有望为氧气高炉工业化应用提供一定参考。     

HIsmelt熔融还原工艺的发展历程及改进方向

随着我国钢铁冶炼技术的不断进步,以及国家对环境治理力度的进一步严苛,绿色冶金逐渐被钢铁行业重视。介绍了HIsmelt熔融还原工艺的发展历程,并与传统高炉炼铁工艺进行了对比,认为其真正替代高炉炼铁工艺在全国范围推广还有很多亟待解决的问题。结合现阶段HIsmelt工艺在实际生产中存在炉衬寿命低、矿粉预还原度低和热能利用率低的问题,提出一些改进方向和设想。