1、炼铁燃料及质量要求2012-02-08 19:01:00 来源：矿秘书网点击数：52 次 评论(0)分享到焦炭是高炉冶炼的重要燃料。有作热源、还原剂、支承料柱起“骨架”3 个作用。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焦炭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
2、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
3、 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
4、，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
5、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
6、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
7、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
8、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。
