在 21 世纪的钢铁界，非高炉炼铁是一项较为先进的前沿技术，是炼铁界技术革新的发展方向，但现实情况下，技术尚有许多需要改善的空间，仍有一些关键技术需要突破。本篇主要着重在高炉炼铁上的优势、非高炉炼铁同高炉炼铁在耗能上进行比较以及非高炉炼铁的技术在未来发展的空间进行叙述。【关键词】非高炉炼铁 ；技术革新 ；优势 ；耗能现阶段，我国生铁的生产主要以高炉流程为主，并且在很长时间内仍将保持这种状况而不会出现较大的改观。与高炉炼铁进行比较，非高炉炼优势较为显著，主要表现在主焦煤的使用量降低，进而可以克服传统高炉流程污染物的排放，诸如球团、烧结、焦化等工序中污染物的排放。一般而言，非高炉炼铁企业的生产指标较好的，其对原燃料的使用往往具有较高的要求标准，诸如要求使用天然气等，但在生产的规模上往往不如大型炉的规模。目前，全球非高炉炼铁的组织生产还没有普及，其中根本的原因是绝大多数的非高炉生产企业只能在特殊的条件下进行生产，从而制约了非高炉炼铁的发展。与此同时，我国非高炉炼铁还处在起步阶段，以煤基直接还原铁工艺的技术设备仍然存在一些缺陷，与传统高炉炼铁相比在规模、能耗、成本以及质量等方面均存在程度不同的差距。因此，必须进行更为深入细致的研发工作，以便更好地促进非高炉炼铁的良性发展与广泛应用。1 高炉炼铁的优势1.1 高炉为高效化的竖炉以高炉进行生产，实现了炉料与煤气的逆向运动。由于高炉是具有一定高度的竖炉，按一定规律布料后使炉料由炉顶连续下降，而高热值的煤气由炉缸底部均匀上升。在这个反应器中，确保了能源能够得到合理充分地利用，同时炉料也能够获得足够地预热、还原、熔融、滴落等。此外，生铁也可以在炉缸内渗碳、炉渣及生铁得高炉炼铁和非高炉炼铁能耗比较浅析刘 洋 河北钢铁集团宣化钢铁公司炼铁厂第三炼铁车间 075100到改性等，从而大大提高了生产的质量和效率，减少了生产的能量消耗。当前，我国大部分高炉炼铁的能耗约在 410 kgce/t 。在转底炉的生产过程中，由于在底部接触煤气较弱，而中上层却可以受到了煤气还原和加热，进而往往会产生较多被还原的球。因此，在转底炉中仅仅可以布一层球，若布球在两层以上，其底部的球就很难接触到热量和还原气，进而不能够被有效还原。转底炉与高炉进行比较而言，前者的能耗较多一些，且球团的质量不均匀这也是导致转底炉生产规模受到限制的主要原因。但考虑到对有害物质的尘泥处理方面，转底炉仍然存在一些有利的地方。1.2在高炉内，大约存在50%以上的炉料是通过间接还原的形式生产，有利于能量的节约。在炼铁的理论中，如果直接还原铁矿石将是一个吸热的过程，如果间接的还原将是一个放热的过程。在高炉内部，间接还原的反应的炉料占50%以上。所以，应用高炉炼铁直接进行还原铁矿石将会多用能源。1.3 高炉是高效能源的转化器焦炭在高炉内的作用主要有以下五个大方面：第一，焦炭在氧气中燃烧能够生成CO2、CO等气体，这些气体含有较多的热量，这些热量构成了炼铁热量的最主要来源；第二，焦炭能偶为还原铁矿石提高足够多的CO和碳，这也是还原剂最主要的来源；第三，在高炉内，焦炭有着骨架的支撑作用，通过焦炭撑，可以为煤气较为均匀的，小阻力的运动提供足够的空间；第四，焦炭通过渗碳的作用能够渗入到生铁中去，进而促进了生铁里面碳、铁的再平衡，确保了生质量的合格率；第五，焦炭在炉缸里面有着重要的填充作用，能够在高炉休风的时候，增加炉缸的有效使用空间，能够使生产迅速的恢复。2 高炉和非高炉炼铁的能耗对比2.1 对 2009 年全国重点钢铁企业的炼铁系统实施能耗分析全国重点钢铁企业在2009年主要能耗工序分别为 ：高炉工序（410.65kgce/t）、焦 化 工 序（112.28kgce/t）、烧 结 工 序（54.95kgce/t）、球团工序（29.96kgce/t）。2.2 对 2009 年时太钢炼铁系统的能耗分析2009 年时，全国的重点钢铁冶炼企业没冶炼 1t 的生铁，就要消耗 529.11kgce/t的能源；而同时期的太钢炼铁系统，没生产 1t 生铁只需要消耗 443.82kgce/t 的能源，这在我国达到了非常先进的水平。与非高炉炼铁的工艺能耗进行比较，这两个数据显示的能耗数据要低一些。其中非高炉炼铁工艺的能耗较高的主要因素为，缺乏科学的循环使用系统，进而无法利用高热值的煤气所含有的热量。在我国实际的生产中，煤气大多都用于了发电，然而煤气燃烧然后再转变成电能的转化率却只有 33%-44%，能力的利用率很低，故而生产的成本也会跟着升高。在进行熔融还原的生产时，也离不开矿粉的造块和焦炭，所以，高炉工序的能耗肯定比这要低很多。高能耗，就造成了高成本，随着也会形成高污染物的排放等一系列的问题。3 发展非高炉炼铁技术的探讨在21世纪的高铁界中，非高炉炼铁技术是一项较为高端的前沿性技术，在一定程度上代表了钢铁技术发展的方向 ；然而在现实条件下，一些关键性的技术仍需要继续突破与创新。诸如如何科学合理的使用和整治在生产中产生的煤气，在进行熔融还原的时候怎么样才能降低焦炭的使用的频率，如何在使用普通的铁精矿进行生产时，提升炼铁的技术并提高炼铁的经济性等。现阶段，我国的炼铁工艺由于能源和资源的约束，以高炉流程为主的炼铁工艺在很长的时间内将占据主要的位置。此外，目前的高炉生产流程的能耗及污染物排放量均程度不同的优于非高炉生产流程。尤其是在生产规模、投资和生产成本等方面高炉流程是占有比较大的优势。目前，我国加大淘汰落后产能的工作力度，坚决不允许企业扩大钢铁产能，只能进行落后产能的替代。但是，一些企业希望走发展非高炉炼铁的道路，认为是节能减排，企业可以得到较大的发展。目前，这是一条走不通的路。因为，目前非高炉炼铁技术发展尚需进一步完善和提升，所要求的条件还比较苛刻，在技术性、经济性、可行性及生产规模等方面均要进行充分科学地论证。【作者简介】刘洋，1982年6月.河北钢铁集团宣化钢铁公司炼铁厂第三炼铁车间，高炉工长，专业冶金专业，通讯
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