历史资料 / 2012-03-17 09:55
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焦炭在高护冶炼中的作用
焦炭是高炉冶炼的重要燃料。其作用为:
(1)燃烧时放热作热源。焦炭在风口前燃烧放出大坛热最并产生煤气，煤气在上升过程中将热盈传给炉料.使高炉内的各种物理化学反应得以进行。高护冶炼过程中的热址有70%-90%来自焦炭的然烧。
(2)焦炭燃烧产生的CO气体及焦炭中的碳还原金属板化物作还原剂。
(3)支承料柱起“骨架”作用。焦炭在料柱中占1/3一1/2的体积，尤其是在高护下部高温区
只有焦炭是以固体状态存在.它对料柱起骨架作用，高炉下部料柱的透气性完全由焦炭来维持.
将煤粉等从风口喷人高炉，可代替焦炭起前两个作用。
另外，焦炭还是生铁的渗碳剂。焦炭a烧还为炉料下降提供自由空间。
高妒冶炼对焦炭质圣的要求
焦炭质址的好坏.直接影响高护冶炼过程的进行及能否获得好的技术经济衍标.因此对人炉热炭有一定质址要求。
A焦炭的化学成分
焦炭的化学成分常以焦炭的工业分析结果来衰示。工业分析项目包活固定碳、灰分、硫分、挥发分私水分的含量
a固定碳和灰分
焦炭中的I1定碳和灰分的含全星y为消长的。tI定碳w((;)盯% )按f式计算:
w(C)固=[1-〔w(灰分)+w(择发分)+w(值))]*100%
要求焦炭中固定碳含量尽量商，灰分尽量低。因为固定碳含量高.则发热量高利于降低焦比。生产实践证明;固定碳含量升高1 %.可降低焦比2% ,焦炭中灰分的主要成分是SIO2、AI2O3,灰分高，则固定碳含量少，而且使然炭的耐肠强度降低.熔剂消耗量增加.渣量亦增加.使焦比升高。生产实践还证明:灰分增加1%.焦比升高2%，产量降低3%,我国冶金焦炭灰分一般为11%~14%.
b硫和磷
在一般冶炼条件下.高炉冶炼过程中的硫有80%是由焦炭带入的，因此降低焦炭中的含硫量对降低生铁含硫量有很大作用，在炼焦过程中，能够去除一部分硫，但仍然有70%一90%的硫留在焦炭书，因此要降低焦炭的含硫量必须降低炼焦煤的含硫量。焦炭中含磷一般较少。
c 挥发分
焦炭中的挥发分是指在炼焦过程中未分解挥发完的H2、CH4、N2等物质。挥发分本身对高
护冶炼无影响，但其含最高低去明焦炭的结焦程度，正常情况下，挥发分一般在0.7%-1 .2%，含量过高，说明焦炭的结果程度差，生焦多，强度差;含量过低.则说明结焦程度过高.易碎。因此焦炭挥发分高低将形确焦炭的产量和质量。
d水分
焦炭中的水分是湿法熄焦时渗人的.通常为2%一6%。焦炭中的水分在高炉上部即可蒸发.对高炉冶炼夭影响。但耍求焦炭中的水分含量耍愁定，因为焦炭是按艰量人炉的，水分的波动将引起人炉焦炎过演动.会导致炉缸‘度的波动。可采用中子侧水仪测足人沪焦炭的水分，从而控制人炉焦炭的重最。
B焦炭的物理修质
a机械强度
焦炭的机械强度是指瀚炭的耐脚性和抗捡击能力，包括转鼓强度、落下强度，热强度。它是焦炭的玉要质盆指你，高炉冶炼要求A炭的机械强度要高。内则，机械强度不好的焦炭.在转运过程中和高炉内下降过程中玻裂产牛大厦的粉末，洪人初浩，使炉清的n度增加，增加煤气困力，造成炉况不顺。
b.料度均匀,粉末少
对于焦炭粉度，既要求块度大小合适，又要求较度均匀.大型离炉焦炭粒度范围为20-60mm,中小高用焦炭，其粒度分别以20 - 40mm和大于15mm、为宜。但这并不是一成不变的
标准.高炉使用人量熔剂性烧结矿以来，矿石较度普遍降低，焦炭和矿石间的税度差别扩大，这
不利于料柱透气性，因此，有必要适当降低焦炭粒度，使之与矿石粒度托适应。
C焦炭的化学性质
焦炭的化学性质包括焦炭的燃烧性和反应性两方面，
燃烧性是指焦炭在一定温度下与氧反应生成CO2的速度即燃烧速度.其反应式为:
c+O2=CO2
反应性是折焦炭存一定沮度下和CO:作用生成Co的速度.反应式为:
C+CO2=2C0
若这些反应速度快.刚表明燃烧性和反应性好。一般认为:为了提高炉顶煤气中的CO2含量.改善煤气利用程度.在较低温度下，要求焦炭的反应性差些为好;为了扩人燃烧带，使炉的温度及煤气流分布更为合理，使炉利顺利下降.亦要求焦炭的燃烧性差一些为好。
焦炭在高炉内的变化
高炉解剖研究焦炭在有炉内的变化为从护身中部开始.焦炭平均粉度变小，强度变差.气孔率增大.反应性、喊金属含量和灰分都增加，含硫量降低。各种变化的程度以靠近护墙的焦炭最剧烈，并与炉内的气流分布和温度分布密切相关焦炭从料线到风口，平均粒度减小20%-30%。在块状带，较度无明显变化;在软熔带、滴落带焦炭粒度都有很大变化，这是碳溶反应的结果。
煤粉
1964年我国先在首钢成功地向高炉喷吹无烟煤粉，作为辅助燃料里换一部分昂贵的焦炭，降低了生铁成本。现在.我国高炉都采用破次煤粉的工艺.并且开始逐步扩大到喷吹其他含挥发分较高的
煤种:
高沪喷吹用的煤粉，对其质量有如下要求:
(1)灰分含量低，固定碳含量高。
(2)含硫量低。
(3)可磨性好(即将原煤制成适合喷吹工艺要求的细粒煤粉时所耗能最少，同时对喷枪等
输送设备的磨损也弱)。
(4)粒度细。根据不同条件，煤粉应磨细至一定程度，以保证煤粉在风口前完全气化和燃烧。一般要求粒度小于0. 074 mm的占80%以上，细粒煤粉也便于输送。目前西欧有的高炉正在推广喷吹粒煤的工艺。为了保证煤尽量多地(例如85%以上)在风口带内气化，应喷吹含挥发分较高的烟煤,因外钢铁企业大多采用这种喷吹工艺.煤中的挥发分的质量分数一般控别在22一25% ,
(5）爆炸性弱.以确保在制备及输送过程中人身及设备安全。
(6)燃烧性和反应性好。媒粉的燃烧性象征煤粉与O2反应的快慢程度。煤粉从插在直吹管上的喷枪喷出后，要在极暂的的时间内(一般为0.01-0.04g)燃烧而转变为气体。如果在风口带不能大部分气化，剩余部分就随炉腹煤气一起上升，这一方面影响喷煤效果，另一方面大量的未燃煤粉会使料柱透气性变差.甚至影响炉况顺行。在反应性上，与上述焦炭的情况相反，人们希望煤粉的反应性好，以使未能与O2反应的煤粉能很快与高炉煤气中的Co2反应而气化。高炉生产的实跳表明，钓有喷次量的”呢的煤粉是与煤气中的co,反应时气化的，这种气化应对高炉顺行生产和提离煤粉置换比都是有利的。
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