不断优化高炉炼铁生产流程
2007年，我国的生铁产量已达到4.69亿吨，占全世界生铁总产量的50%。目前，我国的炼铁技术装备水平在很大程度上代表世界炼铁的总体水平。在节能减排呼声日益高涨的今天，认真思考我国炼铁工业如何发展，对我国乃至世界炼铁工业的发展都具有重要意义。
高炉炼铁流程仍将唱“主角”
目前，我国炼铁生产仍然是以高炉工艺流程为主，这是因为我国的自然资源条件和生产现状决定了高炉炼铁流程的优势，并在今后一段时间里，仍是生产的主流。其中主要原因有以下几点：
首先，在我国，直接还原工艺的研究开发虽然进行了数十年，但目前尚未形成一定的规模。其主要原因是我国没有充分的天然气资源供给直接还原工艺使用，这种状态在未来一段时间内难有很大的改变。从目前我国钢铁生产情况来看，国外占直接还原总产量80%的高效天然气气基还原工艺尚不适合在我国广泛推广应用。对于开发焦炉煤气直接还原工艺，虽然在技术上是可行的，但受焦炉煤气供应量的限制和多用户（工业燃料和民用燃气）需求的制约，最终钢铁联合企业中的焦炉煤气量所剩无几。
将COREX装置的输出煤气经脱除CO2处理后用于直接还原，是气基直接还原的新途径。但受COREX工艺本身的投资成本、运行成本、运行稳定性等因素的影响，以及考虑COREX工艺的实际推广应用进程，形成一定规模尚需时日。煤基回转窑工艺在生产效率、能耗以及产品质量等方面存在不足，尚不适合国内企业普遍采用。至于转底炉直接还原工艺，不考虑其工艺本身的成熟程度和规模因素，从国外的实践看，在运行成本和能耗等方面尚缺乏足够的竞争力。该方法在处理钢铁粉尘方面已显示出其价值，但在加工铁矿石方面的生命力尚需进一步证明。
其次，宝钢COREX-3000的建成投产是熔融还原炼铁工艺的一个里程碑。自1989年投产的C1000至2007年的C3000，该工艺取得了长足的进展，同时也展现出其特点。在我国大多数钢铁企业目前的生产条件下，该工艺的运行成本尚高于高炉流程。此外，目前HIsmelt和FINEX工艺的开发已取得良好的进展，但仍需要更多的运行实践来证明其价值。
对于我国高炉炼铁企业来说，拆掉高炉新建熔融还原装置，有可能在运行成本上存在风险。对以为炼钢工序提供普通铁水为目的的炼铁工序来说，任何新的工艺方法必须在生产成本和能耗上比原有工艺的优势更明显，才能获得广阔的发展空间。
再次，近年来，随着科技的进步和行业的发展，我国高炉炼铁已经取得了显著成绩：生产已经达到一定的规模、技术装备水平不断提高、能耗水平迈进国际先进行列、污染物排放正在不断改进。当前，焦煤资源影响焦炭供应的问题受到普遍关注，而我国作为焦炭生产第一大国，产量一直保持快速增长（2006年产量为2.8亿吨，占全世界焦炭产量的一半以上，预计2008年产量为3.4亿吨)，而且已出现较严重的产能过剩现象。与此同时，我国焦炭的出口量也持续增加(2007年为1530万吨)。因此，近期我国高炉的焦炭供应是有保障的。而且长期以来，炼焦行业通过各种措施不断加大非焦煤的配入比例，高炉生产也通过提高喷煤量来减少焦炭消耗，以及通过降低铁钢比来减少高炉的总焦炭消耗。
此外，我国在高炉炼铁环保方面的力度不断加大，不仅煤气干法除尘在大高炉上得到迅速推广应用，烧结烟气脱硫处理也逐步开展起来。更值得注意的是，所有的污染物排放都可以在技术市场上找到成熟可靠的方法来控制以达到排放标准，现在只是择机实施的问题，不存在不能克服的技术缺陷。
必须重视的是，作为钢铁生产大国，建设一定规模和效果合适的非高炉炼铁工艺装置，无论从满足品种特殊要求来看，还是从丰富工艺流程、促进技术优化进步等方面来讲，都是必要的。从长远来看，非高炉炼铁是炼铁工艺发展和进步的一大趋势。
加强高炉炼铁流程的改进和优化
总体上讲，虽然我国高炉炼铁技术已进入成熟发展阶段，已达到国际先进水平，但是，高炉生产技术水平仍处于多层次、不同技术装备共同发展的阶段，仍有部分企业的高炉生产处于不稳定状态。这就需要我们围绕着实现高效化、低燃料比、高炉长寿和节能环保等方面持续进行改进和优化。
以大型化带动高效化：在过去的5年里，我国在高炉大型化方面取得了良好的成绩：大于1000立方米的高炉由2003年的58座发展到现在的100余座，而且有多座大于4000立方米的超大型高炉已经投产或正在建设。然而，还应当清楚地看到，我国仍存在大量急需淘汰的落后的300立方米以下的小高炉，约500座左右的300立方米～1000立方米的高炉也有待进一步优化。在高炉大型化的过程中，各钢铁企业需要针对具体情况，确定合理的大型化的高炉容积。研究确定适应原燃料条件的最佳的大型化高炉容积，是一个非常有意义的课题。
提高富氧率和开发新炉料：富氧是支持高炉高系数和高煤比的必要手段。我国的高炉富氧率普遍较低，平均只有1%左右，且不稳定。今后钢铁企业应努力提高高炉富氧率，特别是大型高炉的富氧率。充分利用炼钢余氧和建设专用的低浓度大型制氧设施是解决问题的有效措施。对于我国来说，高炉吃废钢是将来维持高炉－转炉流程竞争生存的重要手段。目前，我国借鉴北美向高炉中加直接还原铁/废钢的做法尚不具备条件，但随着国内废钢积蓄量、供应总量和进口量的不断增加，若干年后，废钢可能会成为我国高炉炼铁的炉料。日本正在研究生产含碳铁矿和利用烧结工艺生产部分还原烧结矿供高炉使用，这为提高高炉生产效率和降低燃料比开辟了新路，值得我国钢铁企业关注和借鉴。
提高煤比，降低焦比和燃料比：在我国，高炉喷煤得到了普遍应用，但喷煤水平参差不齐。许多企业在喷吹理念和工艺设备等方面还需要改进，以不断提高煤比，降低焦比。例如：将喷煤量作为炉缸热状态最主要的调剂手段，频繁改变煤量限制了煤比的稳定提高；在喷煤与富氧之间的关系上存在争议，认为低煤比时无需富氧，影响了富氧的使用和带来的煤比提高；一些喷吹系统设计不合理，喷吹的稳定性差，各风口的分配精度低，缺乏必要的连续喷吹保障手段，导致高炉难以接收高煤比；许多喷枪的材质差、结构简单，造成经常性烧枪停煤。高风温是提高煤比和降低焦比的有效手段。我国钢铁企业应充分利用鼓风湿分在控制风口燃烧温度和炉缸热状态方面的作用，减少撤风温、调炉温的几率，尽可能将风温稳定维持在最高水平。
稳定高炉操作，实现经济长寿：我国在高炉长寿的设计和维护等方面已取得了显著的成绩，一些大高炉的寿命已达到世界先进水平。下一步需要注意的是高炉操作对设备长寿化的影响，要努力保持稳定的操作条件，通过出铁制度和提高焦炭质量来控制渣铁流动方式，避免炉缸过度和局部磨损，避免追求一时的高产指标而造成高炉本体和设备受损。
完善监控系统，实现高炉稳定顺行：高炉的稳定顺行是取得良好生产指标和实现长寿的基础，而完善的监控系统是实现其稳定顺行的重要保障。与国外企业相比，我国大多数企业的原燃料稳定性较差，更需要严格的监测控制，如提高烧结混合料水分的测量和控制精度，减少烧结指标和烧结矿质量的变化；重视在料面和炉身的炉料、温度、气流分布的测量和控制，避免产生炉内径向不均匀的现象；加强对炉缸工作状态的监测和控制，开发应用适合自身的高炉专家系统。
优化流程和配置，实现系统节能降耗：我国钢厂高炉流程中应用的技术，如大型高炉煤气干法除尘、高炉喷煤、多种渣处理和能源回收等，对高炉系统节能降耗均起到积极的作用，也到达国际先进水平。然而，在整个高炉流程的配置中，还存在许多有待改进的地方。下一步炼铁企业节能减排的挖潜重点有：研究合理的烧结余热回收流程设计，扩大能量回收的效率并降低投资；研究煤气干法除尘系统的运行可靠性，保证煤气无异常放散和无粉尘进入热风炉；研究确定合理的热风炉结构形式和预热系统结构；研究制粉和喷吹过程的参数优化，降低喷煤系统的能耗等。
控制污染排放，实现达标生产：受多种因素的影响，我国高炉炼铁在环保方面欠债较多，需要尽快补偿和改进。炼铁企业应全面实施出铁场的烟尘控制，消除出铁时的无组织排放；应将工艺控制和末端治理相结合，对烧结烟气进行适宜的处理，以达到粉尘和SO2等污染物排放的标准。对尚未纳入考核体系的污染物排放，如NOx和二恶英等，应提前做好应对方案。
降低铁钢比，减少CO2排放：在工业行业内，钢铁工业被认为是CO2最大的排放行业之一。在未来，我国的钢铁工业极有可能会受到CO2排放的限制（欧洲已开始实施）。CO2排放是高炉炼铁流程生存发展的一个巨大的潜在威胁，因为高炉-转炉流程的CO2排放量为1700千克/吨钢，而废钢-电炉流程则约为400千克/吨钢。由此可见，铁钢比是影响吨钢CO2排放量的最主要因素。
2007年，我国的铁钢比为是0.959，假如能按全球的0.595测算，则可少排CO2约2.3亿吨，节约燃料消耗约1亿吨。如此巨大的减排和节能潜力，已引起各方的关注。因此，逐步降低铁钢比是我国钢铁行业发展的必然趋势。当然，高炉使用新型炉料（如废钢、预还原炉料等）和清洁燃料等也是自我完善、增强自身生存能力的必要手段，同时深入研究和开发各种CO2减排工艺和技术也成为高炉炼铁今后发展的重点任务。（来源：中国冶金报）
